Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Rename mc::Checker to mc::Exploration as it defines an exploration algo
[simgrid.git] / src / mc / checker / SafetyChecker.cpp
diff --git a/src/mc/checker/SafetyChecker.cpp b/src/mc/checker/SafetyChecker.cpp
deleted file mode 100644 (file)
index 8b8dcb8..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,306 +0,0 @@
-/* Copyright (c) 2016-2022. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
-
-/* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
- * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
-
-#include "src/mc/Session.hpp"
-#include "src/mc/Transition.hpp"
-#include "src/mc/VisitedState.hpp"
-#include "src/mc/checker/SafetyChecker.hpp"
-#include "src/mc/mc_config.hpp"
-#include "src/mc/mc_exit.hpp"
-#include "src/mc/mc_private.hpp"
-#include "src/mc/mc_record.hpp"
-
-#include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
-#include "xbt/log.h"
-#include "xbt/sysdep.h"
-
-#include <cassert>
-#include <cstdio>
-
-#include <memory>
-#include <string>
-#include <vector>
-
-using api = simgrid::mc::Api;
-
-XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_safety, mc, "Logging specific to MC safety verification ");
-
-namespace simgrid {
-namespace mc {
-
-void SafetyChecker::check_non_termination(const State* current_state)
-{
-  for (auto state = stack_.rbegin(); state != stack_.rend(); ++state)
-    if (api::get().snapshot_equal((*state)->system_state_.get(), current_state->system_state_.get())) {
-      XBT_INFO("Non-progressive cycle: state %d -> state %d", (*state)->num_, current_state->num_);
-      XBT_INFO("******************************************");
-      XBT_INFO("*** NON-PROGRESSIVE CYCLE DETECTED ***");
-      XBT_INFO("******************************************");
-      XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
-      for (auto const& s : get_textual_trace())
-        XBT_INFO("  %s", s.c_str());
-      api::get().dump_record_path();
-      api::get().log_state();
-
-      throw TerminationError();
-    }
-}
-
-RecordTrace SafetyChecker::get_record_trace() // override
-{
-  RecordTrace res;
-  for (auto const& state : stack_)
-    res.push_back(state->get_transition());
-  return res;
-}
-
-std::vector<std::string> SafetyChecker::get_textual_trace() // override
-{
-  std::vector<std::string> trace;
-  for (auto const& state : stack_)
-    trace.push_back(state->transition_.textual);
-  return trace;
-}
-
-void SafetyChecker::log_state() // override
-{
-  XBT_INFO("Expanded states = %lu", expanded_states_count_);
-  XBT_INFO("Visited states = %lu", api::get().mc_get_visited_states());
-  XBT_INFO("Executed transitions = %lu", api::get().mc_get_executed_trans());
-}
-
-void SafetyChecker::run()
-{
-  /* This function runs the DFS algorithm the state space.
-   * We do so iteratively instead of recursively, dealing with the call stack manually.
-   * This allows one to explore the call stack at will. */
-
-  while (not stack_.empty()) {
-    /* Get current state */
-    State* state = stack_.back().get();
-
-    XBT_DEBUG("**************************************************");
-    XBT_VERB("Exploration depth=%zu (state=%p, num %d)(%zu interleave)", stack_.size(), state, state->num_,
-             state->count_todo());
-
-    api::get().mc_inc_visited_states();
-
-    // Backtrack if we reached the maximum depth
-    if (stack_.size() > (std::size_t)_sg_mc_max_depth) {
-      if (reductionMode_ == ReductionMode::dpor) {
-        XBT_ERROR("/!\\ Max depth of %d reached! THIS WILL PROBABLY BREAK the dpor reduction /!\\",
-                  _sg_mc_max_depth.get());
-        XBT_ERROR("/!\\ If bad things happen, disable dpor with --cfg=model-check/reduction:none /!\\");
-      } else
-        XBT_WARN("/!\\ Max depth reached ! /!\\ ");
-      this->backtrack();
-      continue;
-    }
-
-    // Backtrack if we are revisiting a state we saw previously
-    if (visited_state_ != nullptr) {
-      XBT_DEBUG("State already visited (equal to state %d), exploration stopped on this path.",
-                visited_state_->original_num == -1 ? visited_state_->num : visited_state_->original_num);
-
-      visited_state_ = nullptr;
-      this->backtrack();
-      continue;
-    }
-
-    // Search for the next transition. If found, state is modified accordingly (transition and executed_req are set)
-    // If there is no more transition in the current state, backtrack.
-
-    if (not api::get().mc_state_choose_request(state)) {
-
-      XBT_DEBUG("There remains %zu actors, but none to interleave (depth %zu).",
-                mc_model_checker->get_remote_process().actors().size(), stack_.size() + 1);
-
-      if (mc_model_checker->get_remote_process().actors().empty())
-        mc_model_checker->finalize_app();
-      this->backtrack();
-      continue;
-    }
-
-    /* Actually answer the request: let execute the selected request (MCed does one step) */
-    auto remote_observer = api::get().execute(state->transition_);
-
-    // If there are processes to interleave and the maximum depth has not been
-    // reached then perform one step of the exploration algorithm.
-    XBT_DEBUG("Execute: %s", state->transition_.textual.c_str());
-
-    std::string req_str;
-    if (dot_output != nullptr)
-      req_str = api::get().request_get_dot_output(state->transition_.aid_, state->transition_.times_considered_);
-
-    api::get().mc_inc_executed_trans();
-
-    /* Create the new expanded state (copy the state of MCed into our MCer data) */
-    ++expanded_states_count_;
-    auto next_state = std::make_unique<State>(expanded_states_count_);
-    next_state->remote_observer_ = remote_observer;
-
-    if (_sg_mc_termination)
-      this->check_non_termination(next_state.get());
-
-    /* Check whether we already explored next_state in the past (but only if interested in state-equality reduction) */
-    if (_sg_mc_max_visited_states > 0)
-      visited_state_ = visited_states_.addVisitedState(expanded_states_count_, next_state.get(), true);
-
-    /* If this is a new state (or if we don't care about state-equality reduction) */
-    if (visited_state_ == nullptr) {
-      /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the next state */
-      auto actors = api::get().get_actors();
-      for (auto& remoteActor : actors) {
-        auto actor = remoteActor.copy.get_buffer();
-        if (get_session().actor_is_enabled(actor->get_pid())) {
-          next_state->mark_todo(actor->get_pid());
-          if (reductionMode_ == ReductionMode::dpor)
-            break; // With DPOR, we take the first enabled transition
-        }
-      }
-
-      if (dot_output != nullptr)
-        std::fprintf(dot_output, "\"%d\" -> \"%d\" [%s];\n", state->num_, next_state->num_, req_str.c_str());
-
-    } else if (dot_output != nullptr)
-      std::fprintf(dot_output, "\"%d\" -> \"%d\" [%s];\n", state->num_,
-                   visited_state_->original_num == -1 ? visited_state_->num : visited_state_->original_num,
-                   req_str.c_str());
-
-    stack_.push_back(std::move(next_state));
-  }
-
-  XBT_INFO("No property violation found.");
-  api::get().log_state();
-}
-
-void SafetyChecker::backtrack()
-{
-  stack_.pop_back();
-
-  api::get().mc_check_deadlock();
-
-  /* Traverse the stack backwards until a state with a non empty interleave set is found, deleting all the states that
-   *  have it empty in the way. For each deleted state, check if the request that has generated it (from its
-   *  predecessor state), depends on any other previous request executed before it. If it does then add it to the
-   *  interleave set of the state that executed that previous request. */
-
-  while (not stack_.empty()) {
-    std::unique_ptr<State> state = std::move(stack_.back());
-    stack_.pop_back();
-    if (reductionMode_ == ReductionMode::dpor) {
-      aid_t issuer_id = state->transition_.aid_;
-      for (auto i = stack_.rbegin(); i != stack_.rend(); ++i) {
-        State* prev_state = i->get();
-        if (state->transition_.aid_ == prev_state->transition_.aid_) {
-          XBT_DEBUG("Simcall >>%s<< and >>%s<< with same issuer %ld", state->transition_.textual.c_str(),
-                    prev_state->transition_.textual.c_str(), issuer_id);
-          break;
-        } else if (api::get().requests_are_dependent(prev_state->remote_observer_, state->remote_observer_)) {
-          if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_safety, xbt_log_priority_debug)) {
-            XBT_DEBUG("Dependent Transitions:");
-            XBT_DEBUG("  %s (state=%d)", prev_state->transition_.textual.c_str(), prev_state->num_);
-            XBT_DEBUG("  %s (state=%d)", state->transition_.textual.c_str(), state->num_);
-          }
-
-          if (not prev_state->actor_states_[issuer_id].is_done())
-            prev_state->mark_todo(issuer_id);
-          else
-            XBT_DEBUG("Actor %ld is in done set", issuer_id);
-          break;
-        } else {
-          if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_safety, xbt_log_priority_debug)) {
-            XBT_DEBUG("INDEPENDENT Transitions:");
-            XBT_DEBUG("  %s (state=%d)", prev_state->transition_.textual.c_str(), prev_state->num_);
-            XBT_DEBUG("  %s (state=%d)", state->transition_.textual.c_str(), state->num_);
-          }
-        }
-      }
-    }
-
-    if (state->count_todo() && stack_.size() < (std::size_t)_sg_mc_max_depth) {
-      /* We found a back-tracking point, let's loop */
-      XBT_DEBUG("Back-tracking to state %d at depth %zu", state->num_, stack_.size() + 1);
-      stack_.push_back(std::move(state));
-      this->restore_state();
-      XBT_DEBUG("Back-tracking to state %d at depth %zu done", stack_.back()->num_, stack_.size());
-      break;
-    } else {
-      XBT_DEBUG("Delete state %d at depth %zu", state->num_, stack_.size() + 1);
-    }
-  }
-}
-
-void SafetyChecker::restore_state()
-{
-  /* Intermediate backtracking */
-  const State* last_state = stack_.back().get();
-  if (last_state->system_state_) {
-    api::get().restore_state(last_state->system_state_);
-    return;
-  }
-
-  get_session().restore_initial_state();
-
-  /* Traverse the stack from the state at position start and re-execute the transitions */
-  for (std::unique_ptr<State> const& state : stack_) {
-    if (state == stack_.back())
-      break;
-    api::get().execute(state->transition_);
-    /* Update statistics */
-    api::get().mc_inc_visited_states();
-    api::get().mc_inc_executed_trans();
-  }
-}
-
-SafetyChecker::SafetyChecker(Session* session) : Checker(session)
-{
-  reductionMode_ = reduction_mode;
-  if (_sg_mc_termination)
-    reductionMode_ = ReductionMode::none;
-  else if (reductionMode_ == ReductionMode::unset)
-    reductionMode_ = ReductionMode::dpor;
-
-  if (_sg_mc_termination)
-    XBT_INFO("Check non progressive cycles");
-  else
-    XBT_INFO("Check a safety property. Reduction is: %s.",
-             (reductionMode_ == ReductionMode::none ? "none"
-                                                    : (reductionMode_ == ReductionMode::dpor ? "dpor" : "unknown")));
-
-  get_session().take_initial_snapshot();
-
-  XBT_DEBUG("Starting the safety algorithm");
-
-  ++expanded_states_count_;
-  auto initial_state = std::make_unique<State>(expanded_states_count_);
-
-  XBT_DEBUG("**************************************************");
-
-  /* Get an enabled actor and insert it in the interleave set of the initial state */
-  auto actors = api::get().get_actors();
-  XBT_DEBUG("Initial state. %zu actors to consider", actors.size());
-  for (auto& actor : actors) {
-    aid_t aid = actor.copy.get_buffer()->get_pid();
-    if (get_session().actor_is_enabled(aid)) {
-      initial_state->mark_todo(aid);
-      if (reductionMode_ == ReductionMode::dpor) {
-        XBT_DEBUG("Actor %ld is TODO, DPOR is ON so let's go for this one.", aid);
-        break;
-      }
-      XBT_DEBUG("Actor %ld is TODO", aid);
-    }
-  }
-
-  stack_.push_back(std::move(initial_state));
-}
-
-Checker* create_safety_checker(Session* session)
-{
-  return new SafetyChecker(session);
-}
-
-} // namespace mc
-} // namespace simgrid