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model-checker : test dpor without replay from initial state but with
[simgrid.git] / src / mc / mc_liveness.c
index f01ccb9..b04a363 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 #include "private.h"
 #include "unistd.h"
 
-XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dfs, mc,
-                                "Logging specific to MC DFS algorithm");
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_liveness, mc,
+                                "Logging specific to algorithms for liveness properties verification");
 
 xbt_dynar_t initial_pairs = NULL;
 int max_pair = 0;
@@ -13,10 +13,11 @@ mc_pairs_t new_pair(mc_snapshot_t sn, mc_state_t sg, xbt_state_t st){
   mc_pairs_t p = NULL;
   p = xbt_new0(s_mc_pairs_t, 1);
   p->system_state = sn;
-   p->automaton_state = st;
+  p->automaton_state = st;
   p->graph_state = sg;
   p->num = max_pair;
   max_pair++;
+  mc_stats_pair->expanded_pairs++;
   return p;
     
 }
@@ -114,9 +115,9 @@ int visited(mc_state_t gs, xbt_state_t as, int sc){
 
 void MC_dfs_init(xbt_automaton_t a){
 
-   XBT_DEBUG("**************************************************");
-   XBT_DEBUG("DFS init");
-   XBT_DEBUG("**************************************************");
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
+  XBT_DEBUG("DFS init");
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
  
   mc_pairs_t mc_initial_pair;
   mc_state_t initial_graph_state;
@@ -321,7 +322,7 @@ void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle, int restore){
    
     
     /* Debug information */
-    if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dfs, xbt_log_priority_debug)){
+    if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_liveness, xbt_log_priority_debug)){
       req_str = MC_request_to_string(req, value);
       XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
       xbt_free(req_str);
@@ -344,7 +345,6 @@ void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle, int restore){
     /* Get enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state */
     xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
       if(MC_process_is_enabled(process)){
-       XBT_DEBUG("Pid : %lu", process->pid);
        MC_state_interleave_process(next_graph_state, process);
       }
     }
@@ -369,11 +369,9 @@ void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle, int restore){
        
       if(res == 1){ // enabled transition in automaton
        xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
-       mc_stats_pair->expanded_pairs++;
       }else{
        if(res == 2){ // enabled transition in automaton
          xbt_dynar_push(elses, &next_pair);
-         mc_stats_pair->expanded_pairs++;
        }
       }
 
@@ -386,7 +384,6 @@ void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle, int restore){
       MC_SET_RAW_MEM;
       next_pair = new_pair(next_snapshot, next_graph_state, current_pair->automaton_state);
       xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
-      mc_stats_pair->expanded_pairs++;
       MC_UNSET_RAW_MEM;
        
     }
@@ -584,279 +581,251 @@ int MC_automaton_evaluate_label(xbt_automaton_t a, xbt_exp_label_t l){
   }
 }
 
-/*void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle){
+void MC_stateful_dpor_init(xbt_automaton_t a){
 
-  xbt_state_t current_state = (xbt_state_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(stack_automaton_dfs));
-  xbt_transition_t transition_succ = NULL;
-  xbt_state_t successor = NULL;
-  unsigned int cursor = 0;
-  xbt_dynar_t elses = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_transition_t), NULL);
-  int res;
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
+  XBT_DEBUG("DPOR stateful init");
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
 
-  //printf("++ current state : %s\n", current_state->id);
-
-  xbt_dynar_foreach(current_state->out, cursor, transition_succ){
-    successor = transition_succ->dst; 
-    res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label);
-    //printf("-- state : %s, transition_label : %d, res = %d\n", successor->id, transition_succ->label->type, res);
-    if(res == 1){
-      if(search_cycle == 1 && reached_dfs != NULL){
-       if(strcmp(reached_dfs->id, successor->id) == 0){
-         xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor); 
-         printf("\n-*-*-*-*-*-*- ACCEPTANCE CYCLE -*-*-*-*-*-*-\n");
-         printf("Visited states : \n");
-         unsigned int cursor2 = 0;
-         xbt_state_t visited_state = NULL;
-         xbt_dynar_foreach(state_automaton_visited_dfs, cursor2, visited_state){
-           printf("State : %s\n", visited_state->id);
-         }
-         exit(1);
-       }
-      }
-      if(successor->visited == 0){
-       successor->visited = 1;
-       xbt_fifo_unshift(stack_automaton_dfs, successor);
-       xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor);      
-       MC_dfs(a, search_cycle);
-       if(search_cycle == 0 && successor->type == 1){
-         reached_dfs = successor;
-         MC_dfs(a, 1);
-       }
-      }
-    }else{
-      if(res == 2){
-       xbt_dynar_push(elses,&transition_succ);
-      }
-    }
-  }
+  mc_pairs_t initial_pair;
+  mc_state_t initial_graph_state;
+  smx_process_t process; 
+  mc_snapshot_t initial_snapshot;
   
-  cursor = 0;
-  xbt_dynar_foreach(elses, cursor, transition_succ){
-   successor = transition_succ->dst; 
-   if(search_cycle == 1 && reached_dfs != NULL){
-     if(strcmp(reached_dfs->id, successor->id) == 0){
-       xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor); 
-       printf("\n-*-*-*-*-*-*- ACCEPTANCE CYCLE -*-*-*-*-*-*-\n");
-       printf("Visited states : \n");
-       unsigned int cursor2 = 0;
-       xbt_state_t visited_state = NULL;
-       xbt_dynar_foreach(state_automaton_visited_dfs, cursor2, visited_state){
-        printf("State : %s\n", visited_state->id);
-       }
-       exit(1);
-     }
-   }
-   if(successor->visited == 0){
-     successor->visited = 1;
-     xbt_fifo_unshift(stack_automaton_dfs, successor);
-     xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor);      
-     MC_dfs(a, search_cycle);
-     if(search_cycle == 0 && successor->type == 1){
-       reached_dfs = successor;
-       MC_dfs(a, 1);
-     }
-   }
-  }
-
-  xbt_fifo_shift(stack_automaton_dfs);
-  }*/
+  MC_wait_for_requests();
 
+  MC_SET_RAW_MEM;
 
-/* void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle, int restore){ */
+  initial_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
 
+  initial_graph_state = MC_state_pair_new();
+  xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
+    if(MC_process_is_enabled(process)){
+      MC_state_interleave_process(initial_graph_state, process);
+      break;
+    }
+  }
 
-/*   if(xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack) == 0) */
-/*     return; */
+  visited_pairs = xbt_dynar_new(sizeof(mc_visited_pairs_t), NULL); 
+  reached_pairs = xbt_dynar_new(sizeof(mc_reached_pairs_t), NULL); 
 
-/*   if(restore == 1){ */
-/*     MC_restore_snapshot(((mc_pairs_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_snapshot_stack)))->system_state); */
-/*     MC_UNSET_RAW_MEM; */
-/*   } */
+  MC_take_snapshot(initial_snapshot);
 
+  MC_UNSET_RAW_MEM; 
 
-/*   //XBT_DEBUG("Lpv length after restore snapshot: %lu", xbt_dynar_length(visited_pairs)); */
+  unsigned int cursor = 0;
+  unsigned int cursor2 = 0;
+  xbt_state_t state = NULL;
+  int res;
+  xbt_transition_t transition_succ;
 
-/*   /\* Get current state *\/ */
-/*   mc_pairs_t current_pair = (mc_pairs_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_snapshot_stack)); */
+  xbt_dynar_foreach(a->states, cursor, state){
+    if(state->type == -1){
+      xbt_dynar_foreach(state->out, cursor2, transition_succ){
+       res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label);
+       
+       if((res == 1) || (res == 2)){
+        
+         MC_SET_RAW_MEM;
 
-/*   XBT_DEBUG("************************************************** ( search_cycle = %d )", search_cycle); */
-/*   XBT_DEBUG("State : graph=%p, automaton=%p(%s), %u interleave", current_pair->graph_state, current_pair->automaton_state, current_pair->automaton_state->id,MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state)); */
-  
-/*   //XBT_DEBUG("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs)); */
-  
-/*   //sleep(1); */
-
-/*   smx_process_t process = NULL; */
-/*   int value; */
-/*   mc_state_t next_graph_state = NULL; */
-/*   smx_req_t req = NULL; */
-/*   char *req_str; */
-
-/*   mc_pairs_t pair_succ; */
-/*   xbt_transition_t transition_succ; */
-/*   unsigned int cursor; */
-/*   int res; */
-/*   //int enabled_transition = 0; */
-
-/*   xbt_dynar_t elses = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pairs_t), NULL); */
-/*   xbt_dynar_t successors = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pairs_t), NULL);  */
-/*   xbt_dynar_reset(all_successors); */
-
-/*   mc_pairs_t next_pair; */
-/*   mc_snapshot_t next_snapshot; */
-/*   mc_snapshot_t current_snapshot; */
-  
-/*   while((req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value)) != NULL){ */
+         initial_pair = new_pair(initial_snapshot, initial_graph_state, transition_succ->dst);
+         xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, initial_pair);
 
-/*     //XBT_DEBUG("Current pair : %p (%u interleave)", current_pair, MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state)+1); */
-/*     //XBT_DEBUG("Visited pairs : %lu", xbt_dynar_length(visited_pairs)); */
+         MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-/*     MC_SET_RAW_MEM; */
-/*     current_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1); */
-/*     MC_take_snapshot(current_snapshot); */
-/*     MC_UNSET_RAW_MEM; */
-   
-    
-/*     /\* Debug information *\/ */
-/*     if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dfs, xbt_log_priority_debug)){ */
-/*       req_str = MC_request_to_string(req, value); */
-/*       XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str); */
-/*       xbt_free(req_str); */
-/*     } */
+         set_pair_visited(initial_pair->graph_state, initial_pair->automaton_state, 0);
 
-/*     MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value); */
-/*     //mc_stats->executed_transitions++; */
+         MC_stateful_dpor(a, 0, 0);
 
-/*     /\* Answer the request *\/ */
-/*     SIMIX_request_pre(req, value);  */
+         break;
 
-/*     /\* Wait for requests (schedules processes) *\/ */
-/*     MC_wait_for_requests(); */
+       }
+      }
+    }
 
+    if(xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack)>0)
+      break;
+  }
 
-/*     /\* Create the new expanded graph_state *\/ */
-/*     MC_SET_RAW_MEM; */
+  if(xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack) == 0){
 
-/*     next_graph_state = MC_state_new(); */
+    cursor = 0;
     
-/*     /\* Get enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state *\/ */
-/*     xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){ */
-/*       if(MC_process_is_enabled(process)){ */
-/*     MC_state_interleave_process(next_graph_state, process); */
-/*       } */
-/*     } */
-
-/*     next_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1); */
-/*     MC_take_snapshot(next_snapshot); */
-      
-/*     MC_UNSET_RAW_MEM; */
+    xbt_dynar_foreach(a->states, cursor, state){
+      if(state->type == -1){
+    
+       MC_SET_RAW_MEM;
 
-/*     xbt_dynar_reset(elses); */
-/*     xbt_dynar_reset(successors); */
+       initial_pair = new_pair(initial_snapshot, initial_graph_state, state);
+       xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, initial_pair);
     
-/*     cursor = 0; */
-/*     xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){ */
+       MC_UNSET_RAW_MEM;
+    
+       set_pair_visited(initial_pair->graph_state, initial_pair->automaton_state, 0);
+    
+       MC_stateful_dpor(a, 0, 0);
+       
+       break;
+      }
+    }
+
+  }
 
-/*       res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label); */
+}
 
-/*       MC_SET_RAW_MEM; */
-/*       next_pair = new_pair(next_snapshot,next_graph_state, transition_succ->dst); */
+void MC_stateful_dpor(xbt_automaton_t a, int search_cycle, int restore){
 
-/*       //XBT_DEBUG("Next pair : %p", next_pair); */
-       
-/*       if(res == 1){ // enabled transition in automaton */
-/*     xbt_dynar_push(successors, &next_pair);    */
-/*     //XBT_DEBUG("New Successors length : %lu", xbt_dynar_length(successors)); */
-/*       }else{ */
-/*     if(res == 2){ */
-/*       xbt_dynar_push(elses, &next_pair); */
-/*       //XBT_DEBUG("New Elses length : %lu", xbt_dynar_length(elses)); */
-/*     } */
-/*       } */
-
-/*       MC_UNSET_RAW_MEM; */
-/*     } */
+  smx_process_t process = NULL;
+  
+  if(xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack) == 0)
+    return;
 
-   
-/*     if((xbt_dynar_length(successors) == 0) && (xbt_dynar_length(elses) == 0) ){ */
+  int value;
+  mc_state_t next_graph_state = NULL;
+  smx_req_t req = NULL, prev_req = NULL;
+  char *req_str;
+  xbt_fifo_item_t item = NULL;
 
-/*       MC_SET_RAW_MEM; */
-/*       next_pair = new_pair(next_snapshot, next_graph_state, current_pair->automaton_state); */
-/*       xbt_dynar_push(successors, &next_pair); */
-/*       MC_UNSET_RAW_MEM; */
-       
-/*     } */
+  //mc_pairs_t pair_succ;
+  xbt_transition_t transition_succ;
+  unsigned int cursor;
+  int res;
+
+  mc_pairs_t next_pair;
+  mc_snapshot_t next_snapshot;
+  mc_snapshot_t current_snapshot;
+  mc_pairs_t current_pair;
+  mc_pairs_t prev_pair;
+  int new_pair_created;
 
-/*     //XBT_DEBUG("Successors length : %lu", xbt_dynar_length(successors)); */
-/*     //XBT_DEBUG("Elses length : %lu", xbt_dynar_length(elses)); */
+  while(xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack) > 0){
 
-/*     if(xbt_dynar_length(successors) > 0){ */
+    current_pair = (mc_pairs_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_snapshot_stack));
 
-/*       cursor = 0; */
-/*       xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){ */
-/*     MC_SET_RAW_MEM; */
-/*     xbt_dynar_push(all_successors, &pair_succ); */
-/*     MC_UNSET_RAW_MEM; */
-/*       } */
+    
+    XBT_DEBUG("**************************************************");
+    XBT_DEBUG("Depth : %d, State : g=%p, a=%p(%s), %u interleave", xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack),current_pair->graph_state, current_pair->automaton_state, current_pair->automaton_state->id,MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state));
+    
+    mc_stats_pair->visited_pairs++;
 
-/*     }else{  */
+    if((xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack) < MAX_DEPTH) && (req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value))){
 
-/*       cursor = 0; */
-/*       xbt_dynar_foreach(elses, cursor, pair_succ){ */
-/*     MC_SET_RAW_MEM; */
-/*     xbt_dynar_push(all_successors, &pair_succ); */
-/*     MC_UNSET_RAW_MEM; */
-/*       } */
+      MC_SET_RAW_MEM;
+      current_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
+      MC_take_snapshot(current_snapshot);
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+      /* Debug information */
+      if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_liveness, xbt_log_priority_debug)){
+       req_str = MC_request_to_string(req, value);
+       XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
+       xbt_free(req_str);
+      }
+
+      MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value);
+      mc_stats_pair->executed_transitions++;
+
+      /* Answer the request */
+      SIMIX_request_pre(req, value);
+      
+      /* Wait for requests (schedules processes) */
+      MC_wait_for_requests();
+      
+      /* Create the new expanded graph_state */
+      MC_SET_RAW_MEM;
+      
+      next_graph_state = MC_state_pair_new();
+      
+      /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state */
+      xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
+       if(MC_process_is_enabled(process)){
+         MC_state_interleave_process(next_graph_state, process);
+         break;
+       }
+      }
 
-/*     }  */
+      next_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
+      MC_take_snapshot(next_snapshot);
+      
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-/*     MC_restore_snapshot(current_snapshot); */
-/*     MC_UNSET_RAW_MEM; */
-     
-/*   }    */
+      new_pair_created = 0;
+      
+      cursor = 0;
+      xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
+       res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label);
 
-/*   //XBT_DEBUG("All successors : %lu", xbt_dynar_length(all_successors)); */
+       if((res == 1) || (res == 2)){
 
-/*   cursor = 0; */
+         
+         MC_SET_RAW_MEM;
+         next_pair = new_pair(next_snapshot,next_graph_state, transition_succ->dst);
+         xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, next_pair);
+         MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-/*   xbt_dynar_foreach(all_successors, cursor, pair_succ){ */
+         new_pair_created = 1;
 
-/*     if((search_cycle == 1) && (reached(pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state) == 1)){ */
-/*       XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*"); */
-/*       XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |"); */
-/*       XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*"); */
-/*       XBT_INFO("Counter-example that violates formula :"); */
-/*       MC_show_snapshot_stack(mc_snapshot_stack); */
-/*       MC_dump_snapshot_stack(mc_snapshot_stack); */
-/*       exit(0); */
-/*     } */
-       
-/*     if(visited(pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state, search_cycle) == 0){ */
+         break;
+        
+       }
+      }
 
-/*       //XBT_DEBUG("New pair in stack"); */
-/*       MC_SET_RAW_MEM; */
-/*       xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, pair_succ); */
-/*       MC_UNSET_RAW_MEM; */
+      /* Pas d'avancement possible dans l'automate */
+      if(new_pair_created == 0){ 
+         
+       MC_SET_RAW_MEM;
+       next_pair = new_pair(next_snapshot,next_graph_state,current_pair->automaton_state);
+       xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, next_pair);
+       MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-/*       set_pair_visited(pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state, search_cycle); */
-/*       MC_dfs(a, search_cycle, 1); */
+      }
 
-/*       if((search_cycle == 0) && (pair_succ->automaton_state->type == 1)){ */
-           
-/*     set_pair_reached(pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state);  */
-/*     XBT_DEBUG("Acceptance pair : graph=%p, automaton=%p(%s)", pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state, pair_succ->automaton_state->id); */
-/*     MC_dfs(a, 1, 1); */
+    }else{
+      XBT_DEBUG("There are no more processes to interleave.");
+      
+      /* Trash the current state, no longer needed */
+      MC_SET_RAW_MEM;
+      xbt_fifo_shift(mc_snapshot_stack);
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-/*       } */
-/*     }  */
+      while((current_pair = xbt_fifo_shift(mc_snapshot_stack)) != NULL){
+       req = MC_state_get_internal_request(current_pair->graph_state);
+       xbt_fifo_foreach(mc_snapshot_stack, item, prev_pair, mc_pairs_t) {
+          if(MC_request_depend(req, MC_state_get_internal_request(prev_pair->graph_state))){
+            if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_liveness, xbt_log_priority_debug)){
+              XBT_DEBUG("Dependent Transitions:");
+              prev_req = MC_state_get_executed_request(prev_pair->graph_state, &value);
+              req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
+              XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, prev_pair->graph_state);
+              xbt_free(req_str);
+              prev_req = MC_state_get_executed_request(current_pair->graph_state, &value);
+              req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
+              XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, current_pair->graph_state);
+              xbt_free(req_str);              
+            }
+
+            if(!MC_state_process_is_done(prev_pair->graph_state, req->issuer))
+              MC_state_interleave_process(prev_pair->graph_state, req->issuer);
+            else
+              XBT_DEBUG("Process %p is in done set", req->issuer);
+
+            break;
+          }
+        }
+
+       if(MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state)){
+         MC_restore_snapshot(current_pair->system_state);
+         xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, current_pair);
+         XBT_DEBUG("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_snapshot_stack));
+         MC_UNSET_RAW_MEM;
+         break;
+       }
+      }
 
-/*   } */
-  
-/*   MC_SET_RAW_MEM; */
-/*   //remove_pair_reached(current_pair->graph_state); */
-/*   xbt_fifo_shift(mc_snapshot_stack); */
-/*   XBT_DEBUG("State (graph=%p, automaton =%p) shifted in snapshot_stack", current_pair->graph_state, current_pair->automaton_state); */
-/*   MC_UNSET_RAW_MEM; */
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-/* } */
+    } 
+  }
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+  return;
+}