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Public GIT Repository
Various sonar cleanups
[simgrid.git] / src / mc / explo / DFSExplorer.cpp
index 456869e..b328d15 100644 (file)
@@ -4,14 +4,14 @@
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "src/mc/explo/DFSExplorer.hpp"
-#include "src/mc/VisitedState.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/mc/remote/mc_protocol.h"
 #include "src/mc/transition/Transition.hpp"
 
-#include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
+#include "xbt/asserts.h"
 #include "xbt/log.h"
 #include "xbt/string.hpp"
 #include "xbt/sysdep.h"
 #include <cassert>
 #include <cstdio>
 
+#include <algorithm>
 #include <memory>
 #include <string>
+#include <unordered_set>
 #include <vector>
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dfs, mc, "DFS exploration algorithm of the model-checker");
@@ -39,44 +41,40 @@ xbt::signal<void(Transition*, RemoteApp&)> DFSExplorer::on_transition_execute_si
 
 xbt::signal<void(RemoteApp&)> DFSExplorer::on_log_state_signal;
 
-void DFSExplorer::check_non_termination(const State* current_state)
-{
-  for (auto const& state : stack_) {
-    if (state->get_system_state()->equals_to(*current_state->get_system_state(),
-                                             *get_remote_app().get_remote_process_memory())) {
-      XBT_INFO("Non-progressive cycle: state %ld -> state %ld", state->get_num(), current_state->get_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());
-      XBT_INFO("You can debug the problem (and see the whole details) by rerunning out of simgrid-mc with "
-               "--cfg=model-check/replay:'%s'",
-               get_record_trace().to_string().c_str());
-      log_state();
-
-      throw TerminationError();
-    }
-  }
-}
-
 RecordTrace DFSExplorer::get_record_trace() // override
 {
   RecordTrace res;
-  for (auto const& state : stack_)
-    res.push_back(state->get_transition());
+
+  if (const auto trans = stack_.back()->get_transition_out(); trans != nullptr)
+    res.push_back(trans.get());
+  for (const auto* state = stack_.back().get(); state != nullptr; state = state->get_parent_state().get())
+    if (state->get_transition_in() != nullptr)
+      res.push_front(state->get_transition_in().get());
+
   return res;
 }
 
-std::vector<std::string> DFSExplorer::get_textual_trace() // override
+void DFSExplorer::restore_stack(std::shared_ptr<State> state)
 {
-  std::vector<std::string> trace;
-  for (auto const& state : stack_) {
-    const auto* t = state->get_transition();
-    trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", t->aid_, t->to_string().c_str()));
+  stack_.clear();
+  execution_seq_     = odpor::Execution();
+  auto current_state = state;
+  stack_.emplace_front(current_state);
+  // condition corresponds to reaching initial state
+  while (current_state->get_parent_state() != nullptr) {
+    current_state = current_state->get_parent_state();
+    stack_.emplace_front(current_state);
+  }
+  XBT_DEBUG("Replaced stack by %s", get_record_trace().to_string().c_str());
+  if (reduction_mode_ == ReductionMode::sdpor || reduction_mode_ == ReductionMode::odpor) {
+    // NOTE: The outgoing transition for the top-most state of the  stack refers to that which was taken
+    // as part of the last trace explored by the algorithm. Thus, only the sequence of transitions leading up to,
+    // but not including, the last state must be included when reconstructing the Exploration for SDPOR.
+    for (auto iter = std::next(stack_.begin()); iter != stack_.end(); ++iter) {
+      execution_seq_.push_transition((*iter)->get_transition_in());
+    }
+    XBT_DEBUG("Replaced SDPOR/ODPOR execution to reflect the new stack");
   }
-  return trace;
 }
 
 void DFSExplorer::log_state() // override
@@ -84,8 +82,8 @@ void DFSExplorer::log_state() // override
   on_log_state_signal(get_remote_app());
   XBT_INFO("DFS exploration ended. %ld unique states visited; %lu backtracks (%lu transition replays, %lu states "
            "visited overall)",
-           State::get_expanded_states(), backtrack_count_, visited_states_count_,
-           Transition::get_replayed_transitions());
+           State::get_expanded_states(), backtrack_count_, Transition::get_replayed_transitions(),
+           visited_states_count_);
   Exploration::log_state();
 }
 
@@ -98,7 +96,7 @@ void DFSExplorer::run()
 
   while (not stack_.empty()) {
     /* Get current state */
-    State* state = stack_.back().get();
+    auto state = stack_.back();
 
     XBT_DEBUG("**************************************************");
     XBT_DEBUG("Exploration depth=%zu (state:#%ld; %zu interleaves todo)", stack_.size(), state->get_num(),
@@ -112,29 +110,51 @@ void DFSExplorer::run()
         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
+      } else if (reduction_mode_ == ReductionMode::sdpor || reduction_mode_ == ReductionMode::odpor) {
+        XBT_ERROR("/!\\ Max depth of %d reached! THIS **WILL** BREAK the reduction, which is not sound "
+                  "when stopping at a fixed depth /!\\",
+                  _sg_mc_max_depth.get());
+        XBT_ERROR("/!\\ If bad things happen, disable the reduction 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 while applying state-equality reduction
-    if (visited_state_ != nullptr) {
-      XBT_DEBUG("State already visited (equal to state %ld), exploration stopped on this path.",
-                visited_state_->original_num_ == -1 ? visited_state_->num_ : visited_state_->original_num_);
-
-      visited_state_ = nullptr;
-      this->backtrack();
-      continue;
+    if (reduction_mode_ == ReductionMode::odpor) {
+      // In the case of ODPOR, the wakeup tree for this state may be empty if we're exploring new territory
+      // (rather than following the partial execution of a wakeup tree). This corresponds to lines 9 to 13 of
+      // the ODPOR pseudocode
+      //
+      // INVARIANT: The execution sequence should be consistent with the state when seeding the tree. If the sequence
+      // gets out of sync with the state, selection will not work as we intend
+      state->seed_wakeup_tree_if_needed(execution_seq_);
     }
 
     // Search for the next transition
-    // next_transition returns a pair<aid_t, double> in case we want to consider multiple state
-    auto [next, _] = state->next_transition_guided();
-
-    if (next < 0) { // If there is no more transition in the current state, backtrack.
-      XBT_DEBUG("There remains %lu actors, but none to interleave (depth %zu).", state->get_actor_count(),
-                stack_.size() + 1);
+    // next_transition returns a pair<aid_t, int>
+    // in case we want to consider multiple states (eg. during backtrack)
+    const aid_t next = reduction_mode_ == ReductionMode::odpor ? state->next_odpor_transition()
+                                                               : std::get<0>(state->next_transition_guided());
+
+    if (next < 0 || not state->is_actor_enabled(next)) {
+      if (next >= 0) { // Actor is not enabled, then
+        XBT_DEBUG(
+            "Reduction %s wants to execute a disabled transition %s. If it's ODPOR, ReversibleRace is suboptimal.",
+            to_c_str(reduction_mode_), state->get_actors_list().at(next).get_transition()->to_string(true).c_str());
+        if (reduction_mode_ == ReductionMode::odpor) {
+          // Remove the disabled transition from the wakeup tree so that ODPOR doesn't try it again
+          state->remove_subtree_at_aid(next);
+          state->add_sleep_set(state->get_actors_list().at(next).get_transition());
+        } else {
+          xbt_assert(false, "Only ODPOR should be confident enought in itself to try executing a disabled transition");
+        }
+      }
+      // If there is no more transition in the current state (or if ODPOR picked an actor that is not enabled --
+      // ReversibleRace is an overapproximation), backtrace
+      XBT_VERB("%lu actors remain, but none of them need to be interleaved (depth %zu).", state->get_actor_count(),
+               stack_.size() + 1);
 
       if (state->get_actor_count() == 0) {
         get_remote_app().finalize_app();
@@ -146,192 +166,316 @@ void DFSExplorer::run()
       continue;
     }
 
-    if (_sg_mc_sleep_set && XBT_LOG_ISENABLED(mc_dfs, xbt_log_priority_verbose)) {
+    if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_dfs, xbt_log_priority_verbose)) {
       XBT_VERB("Sleep set actually containing:");
-      for (auto& [aid, transition] : state->get_sleep_set())
-        XBT_VERB("  <%ld,%s>", aid, transition.to_string().c_str());
+      for (const auto& [aid, transition] : state->get_sleep_set())
+        XBT_VERB("  <%ld,%s>", aid, transition->to_string().c_str());
     }
 
+    auto todo = state->get_actors_list().at(next).get_transition();
+    XBT_DEBUG("wanna execute %ld: %.60s", next, todo->to_string().c_str());
+
     /* 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());
+    auto executed_transition = state->execute_next(next, get_remote_app());
+    on_transition_execute_signal(state->get_transition_out().get(), 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("Executed %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) */
-    std::unique_ptr<State> next_state;
-
-    next_state = std::make_unique<State>(get_remote_app(), state);
+    auto next_state = std::make_shared<State>(get_remote_app(), state);
     on_state_creation_signal(next_state.get(), get_remote_app());
 
-    /* Sleep set procedure:
-     * adding the taken transition to the sleep set of the original state.
-     * <!> 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
-    
+    if (reduction_mode_ == ReductionMode::odpor) {
+      // With ODPOR, after taking a step forward, we must assign a copy of that subtree to the next state.
+      //
+      // NOTE: We only add actions to the sleep set AFTER we've regenerated states. We must perform the search
+      // fully down a single path before we consider adding any elements to the sleep set according to the pseudocode
+      next_state->sprout_tree_from_parent_state();
+    } else {
+      /* Sleep set procedure:
+       * adding the taken transition to the sleep set of the original state.
+       * <!> 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_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 considered 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_;
-      for (auto i = stack_.rbegin(); i != stack_.rend(); ++i) {
-        State* prev_state = i->get();
-        if (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);
+      aid_t issuer_id   = state->get_transition_out()->aid_;
+      stack_t tmp_stack = stack_;
+      while (not tmp_stack.empty()) {
+        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().get())) {
           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(" #%ld %s (state=%ld)", prev_state->get_transition_out()->aid_,
+                   prev_state->get_transition_out()->to_string().c_str(), prev_state->get_num());
+          XBT_VERB(" #%ld %s (state=%ld)", state->get_transition_out()->aid_,
+                   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))
+            if (not prev_state->is_actor_done(issuer_id)) {
               prev_state->consider_one(issuer_id);
-            else
+              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 {
             XBT_DEBUG("Actor %ld is not enabled: DPOR may be failing. To stay sound, we are marking every enabled "
                       "transition as todo",
                       issuer_id);
-            prev_state->consider_all();
+            // If we ended up marking at least a transition, explore it at some point
+            if (prev_state->consider_all() > 0)
+              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(" #%ld %s (state=%ld)", prev_state->get_transition_out()->aid_,
+                   prev_state->get_transition_out()->to_string().c_str(), prev_state->get_num());
+          XBT_VERB(" #%ld %s (state=%ld)", state->get_transition_out()->aid_,
+                   state->get_transition_out()->to_string().c_str(), state->get_num());
+        }
+        tmp_stack.pop_back();
+      }
+    } else if (reduction_mode_ == ReductionMode::sdpor) {
+      /**
+       * SDPOR Source Set Procedure:
+       *
+       * Find "reversible races" in the current execution `E` with respect to the latest action `p`. For each such race,
+       * determine one thread not contained in the backtrack set at the "race point" `r` which "represents" the trace
+       * formed by first executing everything after `r` that doesn't depend on it (`v := notdep(r, E)`) and then `p` to
+       * flip the race.
+       *
+       * The intuition is that some subsequence of `v` may enable `p`, so we want to be sure that search "in that
+       * direction"
+       */
+      execution_seq_.push_transition(std::move(executed_transition));
+      xbt_assert(execution_seq_.get_latest_event_handle().has_value(), "No events are contained in the SDPOR execution "
+                                                                       "even though one was just added");
+
+      const auto next_E_p = execution_seq_.get_latest_event_handle().value();
+      for (const auto e_race : execution_seq_.get_reversible_races_of(next_E_p)) {
+        State* prev_state  = stack_[e_race].get();
+        const auto choices = execution_seq_.get_missing_source_set_actors_from(e_race, prev_state->get_backtrack_set());
+        if (not choices.empty()) {
+          // NOTE: To incorporate the idea of attempting to select the "best" backtrack point into SDPOR, instead of
+          // selecting the `first` initial, we should instead compute all choices and decide which is best
+          //
+          // Here, we choose the actor with the lowest ID to ensure we get deterministic results
+          const auto q =
+              std::min_element(choices.begin(), choices.end(), [](const aid_t a1, const aid_t a2) { return a1 < a2; });
+          prev_state->consider_one(*q);
+          opened_states_.emplace_back(std::move(prev_state));
         }
       }
+    } else if (reduction_mode_ == ReductionMode::odpor) {
+      // In the case of ODPOR, we simply observe the transition that was executed until we've reached a maximal trace
+      execution_seq_.push_transition(std::move(executed_transition));
     }
 
-    if (_sg_mc_termination)
-      this->check_non_termination(next_state.get());
+    // 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_back(stack_.back());
 
-    /* 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(next_state->get_num(), next_state.get(), get_remote_app());
+    stack_.emplace_back(std::move(next_state));
 
     /* 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 */
-      if (reduction_mode_ == ReductionMode::dpor)
-        next_state->consider_best(); // Take only one transition if DPOR: others may be considered later if required
-      else
-        next_state->consider_all();
-
-      dot_output("\"%ld\" -> \"%ld\" [%s];\n", state->get_num(), next_state->get_num(),
-                 state->get_transition()->dot_string().c_str());
-    } 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());
-
-    stack_.push_back(std::move(next_state));
-  }
+    /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the next state */
+    if (reduction_mode_ == ReductionMode::dpor)
+      stack_.back()->consider_best(); // Take only one transition if DPOR: others may be considered later if required
+    else {
+      stack_.back()->consider_all();
+    }
 
+    dot_output("\"%ld\" -> \"%ld\" [%s];\n", state->get_num(), stack_.back()->get_num(),
+               state->get_transition_out()->dot_string().c_str());
+  }
   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;
+}
+
+std::shared_ptr<State> DFSExplorer::next_odpor_state()
+{
+  for (auto iter = stack_.rbegin(); iter != stack_.rend(); ++iter) {
+    const auto& state = *iter;
+    state->do_odpor_unwind();
+    XBT_DEBUG("\tPerformed ODPOR 'clean-up'. Sleep set has:");
+    for (const auto& [aid, transition] : state->get_sleep_set())
+      XBT_DEBUG("\t  <%ld,%s>", aid, transition->to_string().c_str());
+    if (not state->has_empty_tree()) {
+      return state;
+    }
+  }
+  return nullptr;
+}
+
 void DFSExplorer::backtrack()
 {
-  backtrack_count_++;
+  if (const auto last_event = execution_seq_.get_latest_event_handle();
+      reduction_mode_ == ReductionMode::odpor and last_event.has_value()) {
+    /**
+     * ODPOR Race Detection Procedure:
+     *
+     * For each reversible race in the current execution, we note if there are any continuations `C` equivalent to that
+     * which would reverse the race that have already either a) been searched by ODPOR or b) been *noted* to be searched
+     * by the wakeup tree at the appropriate reversal point, either as `C` directly or an as equivalent to `C`
+     * ("eventually looks like C", viz. the `~_E` relation)
+     */
+    for (auto e_prime = static_cast<odpor::Execution::EventHandle>(0); e_prime <= last_event.value(); ++e_prime) {
+      XBT_DEBUG("ODPOR: Now considering all possible race with `%u`", e_prime);
+      for (const auto e : execution_seq_.get_reversible_races_of(e_prime)) {
+        XBT_DEBUG("ODPOR: Reversible race detected between events `%u` and `%u`", e, e_prime);
+        State& prev_state = *stack_[e];
+        if (const auto v = execution_seq_.get_odpor_extension_from(e, e_prime, prev_state); v.has_value()) {
+          switch (prev_state.insert_into_wakeup_tree(v.value(), execution_seq_.get_prefix_before(e))) {
+            case odpor::WakeupTree::InsertionResult::root: {
+              XBT_DEBUG("ODPOR: Reversible race with `%u`(%ld: %.20s) unaccounted for in the wakeup tree for "
+                        "the execution prior to event `%u`(%ld: %.20s):",
+                        e_prime, stack_[e_prime]->get_transition_out()->aid_,
+                        stack_[e_prime]->get_transition_out()->to_string(true).c_str(), e,
+                        prev_state.get_transition_out()->aid_,
+                        prev_state.get_transition_out()->to_string(true).c_str());
+              break;
+            }
+            case odpor::WakeupTree::InsertionResult::interior_node: {
+              XBT_DEBUG("ODPOR: Reversible race with `%u` partially accounted for in the wakeup tree for "
+                        "the execution prior to event `%u`:",
+                        e_prime, e);
+              break;
+            }
+            case odpor::WakeupTree::InsertionResult::leaf: {
+              XBT_DEBUG("ODPOR: Reversible race with `%u` accounted for in the wakeup tree for "
+                        "the execution prior to event `%u`:",
+                        e_prime, e);
+              break;
+            }
+          }
+          for (const auto& seq : simgrid::mc::odpor::get_textual_trace(v.value())) {
+            XBT_DEBUG(" %s", seq.c_str());
+          }
+        } else {
+          XBT_DEBUG("ODPOR: Ignoring race: `sleep(E')` intersects `WI_[E'](v := notdep(%u, E))`", e);
+          XBT_DEBUG("Sleep set contains:");
+          for (const auto& [aid, transition] : prev_state.get_sleep_set())
+            XBT_DEBUG("  <%ld,%s>", aid, transition->to_string().c_str());
+        }
+      }
+    }
+  }
+
   XBT_VERB("Backtracking from %s", get_record_trace().to_string().c_str());
+  XBT_DEBUG("%lu alternatives are yet to be explored:", opened_states_.size());
+
   on_backtracking_signal(get_remote_app());
   get_remote_app().check_deadlock();
 
-  /* We may backtrack from somewhere either because it's leaf, or because every enabled process are in done/sleep set.
-   * In the first case, we need to remove the last transition corresponding to the Finalize */
-  if (stack_.back()->get_transition()->aid_ == 0)
-    stack_.pop_back();
-
-  /* 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. */
-  bool found_backtracking_point = false;
-  while (not stack_.empty() && not found_backtracking_point) {
-    std::unique_ptr<State> state = std::move(stack_.back());
-
-    stack_.pop_back();
+  // Take the point with smallest distance
+  auto backtracking_point = reduction_mode_ == ReductionMode::odpor ? next_odpor_state() : best_opened_state();
 
+  // if no backtracking point, then set the stack_ to empty so we can end the exploration
+  if (not backtracking_point) {
+    XBT_DEBUG("No more opened point of exploration, the search will end");
+    stack_.clear();
+    return;
+  }
 
-    if (state->count_todo() == 0) { // Empty interleaving set: exploration at this level is over
-      XBT_DEBUG("Delete state %ld at depth %zu", state->get_num(), stack_.size() + 1);
+  // We found a backtracking point, let's go to it
+  backtrack_count_++;
+  XBT_DEBUG("Backtracking to state#%ld", backtracking_point->get_num());
 
-    } else {
-      XBT_DEBUG("Back-tracking to state %ld at depth %zu: %lu transitions left to be explored", state->get_num(),
-                stack_.size() + 1, state->count_todo());
-      stack_.push_back(
-          std::move(state)); // Put it back on the stack so we can explore the next transition of the interleave
-      found_backtracking_point = true;
-    }
+  // Search how to restore the backtracking point
+  std::deque<Transition*> replay_recipe;
+  for (const auto* s = backtracking_point.get(); s != nullptr; s = s->get_parent_state().get()) {
+    if (s->get_transition_in() != nullptr) // The root has no transition_in
+      replay_recipe.push_front(s->get_transition_in().get());
   }
 
-  if (found_backtracking_point) {
-    /* If asked to rollback on a state that has a snapshot, restore it */
-    State* last_state = stack_.back().get();
-    if (const auto* system_state = last_state->get_system_state()) {
-      system_state->restore(*get_remote_app().get_remote_process_memory());
-      on_restore_system_state_signal(last_state, get_remote_app());
-      return;
-    }
+  // Restore the initial state if no intermediate state was found
+  get_remote_app().restore_initial_state();
+  on_restore_initial_state_signal(get_remote_app());
 
-    /* if no snapshot, we need to restore the initial state and replay the transitions */
-    get_remote_app().restore_initial_state();
-    on_restore_initial_state_signal(get_remote_app());
-
-    /* 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()) /* If we are arrived on the target state, don't replay the outgoing transition */
-        break;
-      state->get_transition()->replay(get_remote_app());
-      on_transition_replay_signal(state->get_transition(), get_remote_app());
-      visited_states_count_++;
-    }
-  } // If no backtracing point, then the stack is empty and the exploration is over
+  /* if no snapshot, we need to restore the initial state and replay the transitions */
+  /* Traverse the stack from the state at position start and re-execute the transitions */
+  for (auto& transition : replay_recipe) {
+    transition->replay(get_remote_app());
+    on_transition_replay_signal(transition, get_remote_app());
+    visited_states_count_++;
+  }
+  this->restore_stack(backtracking_point);
 }
 
-//DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor) : Exploration(args, _sg_mc_termination) // UNCOMMENT TO ACTIVATE REFORKS
-DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor) : Exploration(args, true) // This version does not use reforks as it breaks
+DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, ReductionMode mode) : Exploration(args), reduction_mode_(mode)
 {
-  if (with_dpor)
-    reduction_mode_ = ReductionMode::dpor;
-  else
-    reduction_mode_ = ReductionMode::none;
-
-  if (_sg_mc_termination) {
-    if (with_dpor) {
-      XBT_INFO("Check non progressive cycles (turning DPOR off)");
-      reduction_mode_ = ReductionMode::none;
-    } else {
-      XBT_INFO("Check non progressive cycles");
-    }
-  } else
-    XBT_INFO("Start a DFS exploration. Reduction is: %s.", to_c_str(reduction_mode_));
+  XBT_INFO("Start a DFS exploration. Reduction is: %s.", to_c_str(reduction_mode_));
 
-  auto initial_state = std::make_unique<State>(get_remote_app());
+  auto initial_state = std::make_shared<State>(get_remote_app());
 
   XBT_DEBUG("**************************************************");
 
+  stack_.emplace_back(std::move(initial_state));
+
   /* Get an enabled actor and insert it in the interleave set of the initial state */
-  XBT_DEBUG("Initial state. %lu actors to consider", initial_state->get_actor_count());
+  XBT_DEBUG("Initial state. %lu actors to consider", stack_.back()->get_actor_count());
   if (reduction_mode_ == ReductionMode::dpor)
-    initial_state->consider_best();
-  else
-    initial_state->consider_all();
-
-  stack_.push_back(std::move(initial_state));
+    stack_.back()->consider_best();
+  else {
+    stack_.back()->consider_all();
+  }
+  if (stack_.back()->count_todo_multiples() > 1)
+    opened_states_.emplace_back(stack_.back());
 }
 
-Exploration* create_dfs_exploration(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor)
+Exploration* create_dfs_exploration(const std::vector<char*>& args, ReductionMode mode)
 {
-  return new DFSExplorer(args, with_dpor);
+  return new DFSExplorer(args, mode);
 }
 
 } // namespace simgrid::mc