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MC: give each state an incoming transition too
[simgrid.git] / src / mc / explo / DFSExplorer.cpp
index 4982015..4e9c03b 100644 (file)
@@ -60,7 +60,7 @@ void DFSExplorer::check_non_termination(const State* current_state)
                get_record_trace().to_string().c_str());
       log_state();
 
-      throw TerminationError();
+      throw McError(ExitStatus::NON_TERMINATION);
     }
   }
 #endif
@@ -71,7 +71,7 @@ RecordTrace DFSExplorer::get_record_trace() // override
   RecordTrace res;
   for (auto const& transition : stack_.back()->get_recipe())
     res.push_back(transition);
-  res.push_back(stack_.back()->get_transition());
+  res.push_back(stack_.back()->get_transition_out());
   return res;
 }
 
@@ -81,8 +81,8 @@ std::vector<std::string> DFSExplorer::get_textual_trace() // override
   for (auto const& transition : stack_.back()->get_recipe()) {
     trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", transition->aid_, transition->to_string().c_str()));
   }
-  trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", stack_.back()->get_transition()->aid_,
-                                     stack_.back()->get_transition()->to_string().c_str()));
+  if (const auto* trans = stack_.back()->get_transition_out(); trans != nullptr)
+    trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", trans->aid_, trans->to_string().c_str()));
   return trace;
 }
 
@@ -151,7 +151,7 @@ void DFSExplorer::run()
 #endif
 
     // Search for the next transition
-    // next_transition returns a pair<aid_t, double> in case we want to consider multiple state (eg. during backtrack)
+    // next_transition returns a pair<aid_t, int> in case we want to consider multiple state (eg. during backtrack)
     auto [next, _] = state->next_transition_guided();
 
     if (next < 0) { // If there is no more transition in the current state, backtrack.
@@ -176,12 +176,12 @@ void DFSExplorer::run()
 
     /* Actually answer the request: let's execute the selected request (MCed does one step) */
     state->execute_next(next, get_remote_app());
-    on_transition_execute_signal(state->get_transition(), get_remote_app());
+    on_transition_execute_signal(state->get_transition_out(), get_remote_app());
 
     // If there are processes to interleave and the maximum depth has not been
     // reached then perform one step of the exploration algorithm.
-    XBT_VERB("Execute %ld: %.60s (stack depth: %zu, state: %ld, %zu interleaves)", state->get_transition()->aid_,
-             state->get_transition()->to_string().c_str(), stack_.size(), state->get_num(), state->count_todo());
+    XBT_VERB("Execute %ld: %.60s (stack depth: %zu, state: %ld, %zu interleaves)", state->get_transition_out()->aid_,
+             state->get_transition_out()->to_string().c_str(), stack_.size(), state->get_num(), state->count_todo());
 
     /* Create the new expanded state (copy the state of MCed into our MCer data) */
     auto next_state = std::make_shared<State>(get_remote_app(), state);
@@ -192,32 +192,32 @@ void DFSExplorer::run()
      * <!> Since the parent sleep set is used to compute the child sleep set, this need to be
      * done after next_state creation */
     XBT_DEBUG("Marking Transition >>%s<< of process %ld done and adding it to the sleep set",
-              state->get_transition()->to_string().c_str(), state->get_transition()->aid_);
-    state->add_sleep_set(state->get_transition()); // Actors are marked done when they are considerd in ActorState
+              state->get_transition_out()->to_string().c_str(), state->get_transition_out()->aid_);
+    state->add_sleep_set(state->get_transition_out()); // Actors are marked done when they are considerd in ActorState
 
     /* DPOR persistent set procedure:
      * for each new transition considered, check if it depends on any other previous transition executed before it
      * on another process. If there exists one, find the more recent, and add its process to the interleave set.
      * If the process is not enabled at this  point, then add every enabled process to the interleave */
     if (reduction_mode_ == ReductionMode::dpor) {
-      aid_t issuer_id   = state->get_transition()->aid_;
+      aid_t issuer_id   = state->get_transition_out()->aid_;
       stack_t tmp_stack = stack_;
       while (not tmp_stack.empty()) {
-        if (State* prev_state = tmp_stack.back().get();
-            state->get_transition()->aid_ == prev_state->get_transition()->aid_) {
-          XBT_DEBUG("Simcall >>%s<< and >>%s<< with same issuer %ld", state->get_transition()->to_string().c_str(),
-                    prev_state->get_transition()->to_string().c_str(), issuer_id);
+        if (const State* prev_state = tmp_stack.back().get();
+            state->get_transition_out()->aid_ == prev_state->get_transition_out()->aid_) {
+          XBT_DEBUG("Simcall >>%s<< and >>%s<< with same issuer %ld", state->get_transition_out()->to_string().c_str(),
+                    prev_state->get_transition_out()->to_string().c_str(), issuer_id);
           tmp_stack.pop_back();
           continue;
-        } else if (prev_state->get_transition()->depends(state->get_transition())) {
+        } else if (prev_state->get_transition_out()->depends(state->get_transition_out())) {
           XBT_VERB("Dependent Transitions:");
-          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", prev_state->get_transition()->to_string().c_str(), prev_state->get_num());
-          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", state->get_transition()->to_string().c_str(), state->get_num());
+          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", prev_state->get_transition_out()->to_string().c_str(), prev_state->get_num());
+          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", state->get_transition_out()->to_string().c_str(), state->get_num());
 
           if (prev_state->is_actor_enabled(issuer_id)) {
             if (not prev_state->is_actor_done(issuer_id)) {
               prev_state->consider_one(issuer_id);
-              opened_states_.emplace(tmp_stack.back());
+              opened_states_.emplace_back(tmp_stack.back());
             } else
               XBT_DEBUG("Actor %ld is already in done set: no need to explore it again", issuer_id);
           } else {
@@ -226,13 +226,13 @@ void DFSExplorer::run()
                       issuer_id);
             // If we ended up marking at least a transition, explore it at some point
             if (prev_state->consider_all() > 0)
-              opened_states_.emplace(tmp_stack.back());
+              opened_states_.emplace_back(tmp_stack.back());
           }
           break;
         } else {
           XBT_VERB("INDEPENDENT Transitions:");
-          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", prev_state->get_transition()->to_string().c_str(), prev_state->get_num());
-          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", state->get_transition()->to_string().c_str(), state->get_num());
+          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", prev_state->get_transition_out()->to_string().c_str(), prev_state->get_num());
+          XBT_VERB("  %s (state=%ld)", state->get_transition_out()->to_string().c_str(), state->get_num());
         }
         tmp_stack.pop_back();
       }
@@ -241,7 +241,7 @@ void DFSExplorer::run()
     // Before leaving that state, if the transition we just took can be taken multiple times, we
     // need to give it to the opened states
     if (stack_.back()->count_todo_multiples() > 0)
-      opened_states_.emplace(stack_.back());
+      opened_states_.emplace_back(stack_.back());
 
     if (_sg_mc_termination)
       this->check_non_termination(next_state.get());
@@ -264,18 +264,53 @@ void DFSExplorer::run()
       }
 
       dot_output("\"%ld\" -> \"%ld\" [%s];\n", state->get_num(), stack_.back()->get_num(),
-                 state->get_transition()->dot_string().c_str());
+                 state->get_transition_out()->dot_string().c_str());
 #if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
     } else {
       dot_output("\"%ld\" -> \"%ld\" [%s];\n", state->get_num(),
                  visited_state_->original_num_ == -1 ? visited_state_->num_ : visited_state_->original_num_,
-                 state->get_transition()->dot_string().c_str());
+                 state->get_transition_out()->dot_string().c_str());
 #endif
     }
   }
   log_state();
 }
 
+std::shared_ptr<State> DFSExplorer::best_opened_state()
+{
+  int best_prio = 0; // cache the value for the best priority found so far (initialized to silence gcc)
+  auto best     = end(opened_states_);   // iterator to the state to explore having the best priority
+  auto valid    = begin(opened_states_); // iterator marking the limit between states still to explore, and already
+                                         // explored ones
+
+  // Keep only still non-explored states (aid != -1), and record the one with the best (greater) priority.
+  for (auto current = begin(opened_states_); current != end(opened_states_); ++current) {
+    auto [aid, prio] = (*current)->next_transition_guided();
+    if (aid == -1)
+      continue;
+    if (valid != current)
+      *valid = std::move(*current);
+    if (best == end(opened_states_) || prio > best_prio) {
+      best_prio = prio;
+      best      = valid;
+    }
+    ++valid;
+  }
+
+  std::shared_ptr<State> best_state;
+  if (best < valid) {
+    // There are non-explored states, and one of them has the best priority.  Remove it from opened_states_ before
+    // returning.
+    best_state = std::move(*best);
+    --valid;
+    if (best != valid)
+      *best = std::move(*valid);
+  }
+  opened_states_.erase(valid, end(opened_states_));
+
+  return best_state;
+}
+
 void DFSExplorer::backtrack()
 {
   XBT_VERB("Backtracking from %s", get_record_trace().to_string().c_str());
@@ -284,25 +319,17 @@ void DFSExplorer::backtrack()
   on_backtracking_signal(get_remote_app());
   get_remote_app().check_deadlock();
 
+  // Take the point with smallest distance
+  auto backtracking_point = best_opened_state();
+
   // if no backtracking point, then set the stack_ to empty so we can end the exploration
-  if (opened_states_.empty()) {
+  if (not backtracking_point) {
     XBT_DEBUG("No more opened point of exploration, the search will end");
     stack_.clear();
     return;
   }
 
-  // Take the point with smallest distance
-  auto backtracking_point = opened_states_.extract(begin(opened_states_)).value();
-
-  // if the smallest distance corresponded to no enable actor, remove this and let the
-  // exploration ask again for a backtrack
-  if (backtracking_point->next_transition_guided().first == -1) {
-    XBT_DEBUG("Best backtracking candidates has already been explored. Let's backtrack again");
-    this->backtrack();
-    return;
-  }
-
-  // We found a real backtracking point, let's go to it
+  // We found a backtracking point, let's go to it
   backtrack_count_++;
   XBT_DEBUG("Backtracking to state#%ld", backtracking_point->get_num());
 
@@ -360,7 +387,7 @@ DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor, bool ne
     stack_.back()->consider_all();
   }
   if (stack_.back()->count_todo_multiples() > 1)
-    opened_states_.emplace(stack_.back());
+    opened_states_.emplace_back(stack_.back());
 }
 
 Exploration* create_dfs_exploration(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor)