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[mc] Move the stack as field of SafetyChecker and CommDetChecker
[simgrid.git] / src / mc / SafetyChecker.cpp
index 3989b92..98596c2 100644 (file)
@@ -5,9 +5,10 @@
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include <cassert>
-
 #include <cstdio>
 
+#include <list>
+
 #include <xbt/log.h>
 #include <xbt/dynar.h>
 #include <xbt/dynar.hpp>
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_safety, mc,
                                 "Logging specific to MC safety verification ");
-
 namespace simgrid {
 namespace mc {
 
-static int is_exploration_stack_state(mc_state_t current_state){
+static void MC_show_non_termination(void)
+{
+  XBT_INFO("******************************************");
+  XBT_INFO("*** NON-PROGRESSIVE CYCLE DETECTED ***");
+  XBT_INFO("******************************************");
+  XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
+  for (auto& s : mc_model_checker->getChecker()->getTextualTrace())
+    XBT_INFO("%s", s.c_str());
+  MC_print_statistics(mc_stats);
+}
 
-  xbt_fifo_item_t item;
-  mc_state_t stack_state;
-  for(item = xbt_fifo_get_first_item(mc_stack); item != nullptr; item = xbt_fifo_get_next_item(item)) {
-    stack_state = (mc_state_t) xbt_fifo_get_item_content(item);
-    if(snapshot_compare(stack_state, current_state) == 0){
-      XBT_INFO("Non-progressive cycle : state %d -> state %d", stack_state->num, current_state->num);
-      return 1;
+static int snapshot_compare(simgrid::mc::State* state1, simgrid::mc::State* state2)
+{
+  simgrid::mc::Snapshot* s1 = state1->system_state.get();
+  simgrid::mc::Snapshot* s2 = state2->system_state.get();
+  int num1 = state1->num;
+  int num2 = state2->num;
+  return snapshot_compare(num1, s1, num2, s2);
+}
+
+bool SafetyChecker::is_exploration_stack_state(simgrid::mc::State* current_state)
+{
+  for (auto i = stack_.rbegin(); i != stack_.rend(); ++i)
+    if(snapshot_compare(*i, current_state) == 0){
+      XBT_INFO("Non-progressive cycle : state %d -> state %d",
+        (*i)->num, current_state->num);
+      return true;
+    }
+  return false;
+}
+
+RecordTrace SafetyChecker::getRecordTrace() // override
+{
+  RecordTrace res;
+  for (simgrid::mc::State* state : stack_) {
+    int value = 0;
+    smx_simcall_t saved_req = MC_state_get_executed_request(state, &value);
+    const smx_process_t issuer = MC_smx_simcall_get_issuer(saved_req);
+    const int pid = issuer->pid;
+    res.push_back(RecordTraceElement(pid, value));
+  }
+  return res;
+}
+
+std::vector<std::string> SafetyChecker::getTextualTrace() // override
+{
+  std::vector<std::string> trace;
+  for (simgrid::mc::State* state : stack_) {
+    int value;
+    smx_simcall_t req = MC_state_get_executed_request(state, &value);
+    if (req) {
+      char* req_str = simgrid::mc::request_to_string(
+        req, value, simgrid::mc::RequestType::executed);
+      trace.push_back(req_str);
+      xbt_free(req_str);
     }
   }
-  return 0;
+  return trace;
 }
 
 int SafetyChecker::run()
@@ -54,27 +100,28 @@ int SafetyChecker::run()
   char *req_str = nullptr;
   int value;
   smx_simcall_t req = nullptr;
-  mc_state_t state = nullptr, prev_state = NULL, next_state = NULL;
+  simgrid::mc::State* prev_state = nullptr;
+  simgrid::mc::State* next_state = nullptr;
   xbt_fifo_item_t item = nullptr;
   std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState> visited_state = nullptr;
 
-  while (xbt_fifo_size(mc_stack) > 0) {
+  while (!stack_.empty()) {
 
     /* Get current state */
-    state = (mc_state_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack));
+    simgrid::mc::State* state = stack_.back();
 
     XBT_DEBUG("**************************************************");
-    XBT_DEBUG
-        ("Exploration depth=%d (state=%p, num %d)(%u interleave, user_max_depth %d)",
-         xbt_fifo_size(mc_stack), state, state->num,
-         MC_state_interleave_size(state), user_max_depth_reached);
+    XBT_DEBUG(
+      "Exploration depth=%zi (state=%p, num %d)(%u interleave, user_max_depth %d)",
+      stack_.size(), state, state->num,
+      MC_state_interleave_size(state), user_max_depth_reached);
 
     /* Update statistics */
     mc_stats->visited_states++;
 
     /* If there are processes to interleave and the maximum depth has not been reached
        then perform one step of the exploration algorithm */
-    if (xbt_fifo_size(mc_stack) <= _sg_mc_max_depth && !user_max_depth_reached
+    if (stack_.size() <= _sg_mc_max_depth && !user_max_depth_reached
         && (req = MC_state_get_request(state, &value)) && visited_state == nullptr) {
 
       req_str = simgrid::mc::request_to_string(req, value, simgrid::mc::RequestType::simix);
@@ -97,7 +144,7 @@ int SafetyChecker::run()
       /* Create the new expanded state */
       next_state = MC_state_new();
 
-      if(_sg_mc_termination && is_exploration_stack_state(next_state)){
+      if(_sg_mc_termination && this->is_exploration_stack_state(next_state)){
           MC_show_non_termination();
           return SIMGRID_MC_EXIT_NON_TERMINATION;
       }
@@ -118,8 +165,7 @@ int SafetyChecker::run()
       } else if (dot_output != nullptr)
         std::fprintf(dot_output, "\"%d\" -> \"%d\" [%s];\n", state->num, visited_state->other_num == -1 ? visited_state->num : visited_state->other_num, req_str);
 
-
-      xbt_fifo_unshift(mc_stack, next_state);
+      stack_.push_back(next_state);
 
       if (dot_output != nullptr)
         xbt_free(req_str);
@@ -129,7 +175,8 @@ int SafetyChecker::run()
       /* The interleave set is empty or the maximum depth is reached, let's back-track */
     } else {
 
-      if ((xbt_fifo_size(mc_stack) > _sg_mc_max_depth) || user_max_depth_reached || visited_state != nullptr) {
+      if (stack_.size() > _sg_mc_max_depth || user_max_depth_reached
+          || visited_state != nullptr) {
 
         if (user_max_depth_reached && visited_state == nullptr)
           XBT_DEBUG("User max depth reached !");
@@ -139,11 +186,12 @@ int SafetyChecker::run()
           XBT_DEBUG("State already visited (equal to state %d), exploration stopped on this path.", visited_state->other_num == -1 ? visited_state->num : visited_state->other_num);
 
       } else
-        XBT_DEBUG("There are no more processes to interleave. (depth %d)", xbt_fifo_size(mc_stack) + 1);
+        XBT_DEBUG("There are no more processes to interleave. (depth %zi)",
+          stack_.size() + 1);
 
       /* Trash the current state, no longer needed */
-      xbt_fifo_shift(mc_stack);
-      XBT_DEBUG("Delete state %d at depth %d", state->num, xbt_fifo_size(mc_stack) + 1);
+      stack_.pop_back();
+      XBT_DEBUG("Delete state %d at depth %zi", state->num, stack_.size() + 1);
       MC_state_delete(state, !state->in_visited_states ? 1 : 0);
 
       visited_state = nullptr;
@@ -161,14 +209,17 @@ int SafetyChecker::run()
          executed before it. If it does then add it to the interleave set of the
          state that executed that previous request. */
 
-      while ((state = (mc_state_t) xbt_fifo_shift(mc_stack))) {
+      while (!stack_.empty()) {
+        state = stack_.back();
+        stack_.pop_back();
         if (reductionMode_ == simgrid::mc::ReductionMode::dpor) {
           req = MC_state_get_internal_request(state);
           if (req->call == SIMCALL_MUTEX_LOCK || req->call == SIMCALL_MUTEX_TRYLOCK)
             xbt_die("Mutex is currently not supported with DPOR, "
               "use --cfg=model-check/reduction:none");
           const smx_process_t issuer = MC_smx_simcall_get_issuer(req);
-          xbt_fifo_foreach(mc_stack, item, prev_state, mc_state_t) {
+          for (auto i = stack_.rbegin(); i != stack_.rend(); ++i) {
+            simgrid::mc::State* prev_state = *i;
             if (reductionMode_ != simgrid::mc::ReductionMode::none
                 && simgrid::mc::request_depend(req, MC_state_get_internal_request(prev_state))) {
               if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_safety, xbt_log_priority_debug)) {
@@ -208,15 +259,19 @@ int SafetyChecker::run()
           }
         }
 
-        if (MC_state_interleave_size(state) && xbt_fifo_size(mc_stack) < _sg_mc_max_depth) {
+        if (MC_state_interleave_size(state)
+            && stack_.size() < _sg_mc_max_depth) {
           /* We found a back-tracking point, let's loop */
-          XBT_DEBUG("Back-tracking to state %d at depth %d", state->num, xbt_fifo_size(mc_stack) + 1);
-          xbt_fifo_unshift(mc_stack, state);
-          MC_replay(mc_stack);
-          XBT_DEBUG("Back-tracking to state %d at depth %d done", state->num, xbt_fifo_size(mc_stack));
+          XBT_DEBUG("Back-tracking to state %d at depth %zi",
+            state->num, stack_.size() + 1);
+          stack_.push_back(state);
+          simgrid::mc::replay(stack_);
+          XBT_DEBUG("Back-tracking to state %d at depth %zi done",
+            state->num, stack_.size());
           break;
         } else {
-          XBT_DEBUG("Delete state %d at depth %d", state->num, xbt_fifo_size(mc_stack) + 1);
+          XBT_DEBUG("Delete state %d at depth %zi",
+            state->num, stack_.size() + 1);
           MC_state_delete(state, !state->in_visited_states ? 1 : 0);
         }
       }
@@ -225,6 +280,7 @@ int SafetyChecker::run()
 
   XBT_INFO("No property violation found.");
   MC_print_statistics(mc_stats);
+  initial_global_state = nullptr;
   return SIMGRID_MC_EXIT_SUCCESS;
 }
 
@@ -244,12 +300,9 @@ void SafetyChecker::init()
 
   XBT_DEBUG("Starting the safety algorithm");
 
-  /* Create exploration stack */
-  mc_stack = xbt_fifo_new();
-
   simgrid::mc::visited_states.clear();
 
-  mc_state_t initial_state = MC_state_new();
+  simgrid::mc::State* initial_state = MC_state_new();
 
   XBT_DEBUG("**************************************************");
   XBT_DEBUG("Initial state");
@@ -265,10 +318,10 @@ void SafetyChecker::init()
         break;
     }
 
-  xbt_fifo_unshift(mc_stack, initial_state);
+  stack_.push_back(initial_state);
 
   /* Save the initial state */
-  initial_global_state = xbt_new0(s_mc_global_t, 1);
+  initial_global_state = std::unique_ptr<s_mc_global_t>(new s_mc_global_t());
   initial_global_state->snapshot = simgrid::mc::take_snapshot(0);
 }