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[mc] Extract prune_visited_states() out of is_visited_state()
[simgrid.git] / src / mc / mc_visited.cpp
index e87f274..11687b1 100644 (file)
@@ -7,10 +7,14 @@
 #include <unistd.h>
 #include <sys/wait.h>
 
+#include <memory>
+#include <algorithm>
+
 #include <xbt/automaton.h>
 #include <xbt/log.h>
 #include <xbt/sysdep.h>
 #include <xbt/dynar.h>
+#include <xbt/dynar.hpp>
 #include <xbt/fifo.h>
 
 #include "src/mc/mc_comm_pattern.h"
@@ -26,8 +30,7 @@ XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_visited, mc,
 namespace simgrid {
 namespace mc {
 
-xbt_dynar_t visited_pairs;
-xbt_dynar_t visited_states;
+std::vector<std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState>> visited_states;
 
 static int is_exploration_stack_state(simgrid::mc::VisitedState* state){
   xbt_fifo_item_t item = xbt_fifo_get_first_item(mc_stack);
@@ -55,6 +58,7 @@ VisitedState::VisitedState()
   this->nb_processes =
     mc_model_checker->process().simix_processes().size();
 
+  this->system_state = simgrid::mc::take_snapshot(mc_stats->expanded_states);
   this->num = mc_stats->expanded_states;
   this->other_num = -1;
 }
@@ -115,124 +119,6 @@ VisitedPair::~VisitedPair()
 }
 }
 
-/**
- *  \brief Find a suitable subrange of candidate duplicates for a given state
- *  \param list dynamic array of states/pairs with candidate duplicates of the current state;
- *  \param ref current state/pair;
- *  \param min (output) index of the beginning of the the subrange
- *  \param max (output) index of the enf of the subrange
- *
- *  Given a suitably ordered array of states/pairs, this function extracts a subrange
- *  (with index *min <= i <= *max) with candidate duplicates of the given state/pair.
- *  This function uses only fast discriminating criterions and does not use the
- *  full state/pair comparison algorithms.
- *
- *  The states/pairs in list MUST be ordered using a (given) weak order
- *  (based on nb_processes and heap_bytes_used).
- *  The subrange is the subrange of "equivalence" of the given state/pair.
- */
-int get_search_interval(xbt_dynar_t list, void *ref, int *min, int *max)
-{
-  int cursor = 0, previous_cursor;
-  int nb_processes, heap_bytes_used, nb_processes_test, heap_bytes_used_test;
-  void *ref_test;
-
-  if (_sg_mc_liveness) {
-    nb_processes = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref)->nb_processes;
-    heap_bytes_used = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref)->heap_bytes_used;
-  } else {
-    nb_processes = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref)->nb_processes;
-    heap_bytes_used = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref)->heap_bytes_used;
-  }
-
-  int start = 0;
-  int end = xbt_dynar_length(list) - 1;
-
-  while (start <= end) {
-    cursor = (start + end) / 2;
-    if (_sg_mc_liveness) {
-      ref_test = (simgrid::mc::VisitedPair*) xbt_dynar_get_as(list, cursor, simgrid::mc::VisitedPair*);
-      nb_processes_test = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref_test)->nb_processes;
-      heap_bytes_used_test = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref_test)->heap_bytes_used;
-    } else {
-      ref_test = (simgrid::mc::VisitedState*) xbt_dynar_get_as(list, cursor, simgrid::mc::VisitedState*);
-      nb_processes_test = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref_test)->nb_processes;
-      heap_bytes_used_test = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref_test)->heap_bytes_used;
-    }
-    if (nb_processes_test < nb_processes)
-      start = cursor + 1;
-    else if (nb_processes_test > nb_processes)
-      end = cursor - 1;
-    else if (heap_bytes_used_test < heap_bytes_used)
-      start = cursor + 1;
-    else if (heap_bytes_used_test > heap_bytes_used)
-      end = cursor - 1;
-    else {
-        *min = *max = cursor;
-        previous_cursor = cursor - 1;
-        while (previous_cursor >= 0) {
-          if (_sg_mc_liveness) {
-            ref_test = (simgrid::mc::VisitedPair*) xbt_dynar_get_as(list, previous_cursor, simgrid::mc::VisitedPair*);
-            nb_processes_test = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref_test)->nb_processes;
-            heap_bytes_used_test = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref_test)->heap_bytes_used;
-          } else {
-            ref_test = (simgrid::mc::VisitedState*) xbt_dynar_get_as(list, previous_cursor, simgrid::mc::VisitedState*);
-            nb_processes_test = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref_test)->nb_processes;
-            heap_bytes_used_test = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref_test)->heap_bytes_used;
-          }
-          if (nb_processes_test != nb_processes || heap_bytes_used_test != heap_bytes_used)
-            break;
-          *min = previous_cursor;
-          previous_cursor--;
-        }
-        size_t next_cursor = cursor + 1;
-        while (next_cursor < xbt_dynar_length(list)) {
-          if (_sg_mc_liveness) {
-            ref_test = (simgrid::mc::VisitedPair*) xbt_dynar_get_as(list, next_cursor, simgrid::mc::VisitedPair*);
-            nb_processes_test = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref_test)->nb_processes;
-            heap_bytes_used_test = ((simgrid::mc::VisitedPair*) ref_test)->heap_bytes_used;
-          } else {
-            ref_test = (simgrid::mc::VisitedState*) xbt_dynar_get_as(list, next_cursor, simgrid::mc::VisitedState*);
-            nb_processes_test = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref_test)->nb_processes;
-            heap_bytes_used_test = ((simgrid::mc::VisitedState*) ref_test)->heap_bytes_used;
-          }
-          if (nb_processes_test != nb_processes || heap_bytes_used_test != heap_bytes_used)
-            break;
-          *max = next_cursor;
-          next_cursor++;
-        }
-        return -1;
-    }
-  }
-  return cursor;
-}
-
-static
-void replace_state(
-  simgrid::mc::VisitedState* state_test, simgrid::mc::VisitedState* new_state, int cursor)
-{
-  if (state_test->other_num == -1)
-    new_state->other_num = state_test->num;
-  else
-    new_state->other_num = state_test->other_num;
-
-  if (dot_output == nullptr)
-    XBT_DEBUG("State %d already visited ! (equal to state %d)",
-      new_state->num, state_test->num);
-  else
-    XBT_DEBUG(
-      "State %d already visited ! (equal to state %d (state %d in dot_output))",
-      new_state->num, state_test->num, new_state->other_num);
-
-  /* Replace the old state with the new one (with a bigger num)
-     (when the max number of visited states is reached,  the oldest
-     one is removed according to its number (= with the min number) */
-  xbt_dynar_remove_at(simgrid::mc::visited_states, cursor, nullptr);
-  xbt_dynar_insert_at(simgrid::mc::visited_states, cursor, &new_state);
-  XBT_DEBUG("Replace visited state %d with the new visited state %d",
-    state_test->num, new_state->num);
-}
-
 static
 bool some_communications_are_not_finished()
 {
@@ -250,10 +136,25 @@ bool some_communications_are_not_finished()
 namespace simgrid {
 namespace mc {
 
+static void prune_visited_states()
+{
+  while (visited_states.size() > (std::size_t) _sg_mc_visited) {
+    XBT_DEBUG("Try to remove visited state (maximum number of stored states reached)");
+    auto min_element = std::min_element(visited_states.begin(), visited_states.end(),
+      [](std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState>& a, std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState>& b) {
+        return a->num < b->num;
+      });
+    xbt_assert(min_element != visited_states.end());
+    // and drop it:
+    visited_states.erase(min_element);
+    XBT_DEBUG("Remove visited state (maximum number of stored states reached)");
+  }
+}
+
 /**
  * \brief Checks whether a given state has already been visited by the algorithm.
  */
-simgrid::mc::VisitedState* is_visited_state(mc_state_t graph_state)
+std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState> is_visited_state(mc_state_t graph_state)
 {
   if (_sg_mc_visited == 0)
     return nullptr;
@@ -264,168 +165,55 @@ simgrid::mc::VisitedState* is_visited_state(mc_state_t graph_state)
   int partial_comm = (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism) &&
     some_communications_are_not_finished();
 
-  simgrid::mc::VisitedState* new_state = new VisitedState();
+  std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState> new_state =
+    std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState>(new VisitedState());
   graph_state->system_state = new_state->system_state;
   graph_state->in_visited_states = 1;
   XBT_DEBUG("Snapshot %p of visited state %d (exploration stack state %d)", new_state->system_state, new_state->num, graph_state->num);
 
-  if (xbt_dynar_is_empty(visited_states)) {
-    xbt_dynar_push(visited_states, &new_state);
-    return nullptr;
-  }
-
-    int min = -1, max = -1, index;
-
-    index = get_search_interval(visited_states, new_state, &min, &max);
-
-    if (min != -1 && max != -1) {
+  auto range = std::equal_range(visited_states.begin(), visited_states.end(),
+    new_state.get(), simgrid::mc::DerefAndCompareByNbProcessesAndUsedHeap());
 
       if (_sg_mc_safety || (!partial_comm
         && initial_global_state->initial_communications_pattern_done)) {
 
-        int cursor = min;
-        while (cursor <= max) {
-          simgrid::mc::VisitedState* state_test = (simgrid::mc::VisitedState*) xbt_dynar_get_as(visited_states, cursor, simgrid::mc::VisitedState*);
-          if (snapshot_compare(state_test, new_state) == 0) {
+        for (auto i = range.first; i != range.second; ++i) {
+          auto& visited_state = *i;
+          if (snapshot_compare(visited_state.get(), new_state.get()) == 0) {
             // The state has been visited:
 
-            replace_state(state_test, new_state, cursor);
-            return state_test;
+            std::unique_ptr<simgrid::mc::VisitedState> old_state =
+              std::move(visited_state);
+
+            if (old_state->other_num == -1)
+              new_state->other_num = old_state->num;
+            else
+              new_state->other_num = old_state->other_num;
+
+            if (dot_output == nullptr)
+              XBT_DEBUG("State %d already visited ! (equal to state %d)",
+                new_state->num, old_state->num);
+            else
+              XBT_DEBUG(
+                "State %d already visited ! (equal to state %d (state %d in dot_output))",
+                new_state->num, old_state->num, new_state->other_num);
+
+            /* Replace the old state with the new one (with a bigger num)
+               (when the max number of visited states is reached,  the oldest
+               one is removed according to its number (= with the min number) */
+            XBT_DEBUG("Replace visited state %d with the new visited state %d",
+              old_state->num, new_state->num);
+
+            visited_state = std::move(new_state);
+            return std::move(old_state);
           }
-          cursor++;
         }
       }
-      
-      xbt_dynar_insert_at(visited_states, min, &new_state);
-      XBT_DEBUG("Insert new visited state %d (total : %lu)", new_state->num, xbt_dynar_length(visited_states));
-      
-    } else {
-
-      // The state has not been visited: insert the state in the dynamic array.
-      simgrid::mc::VisitedState* state_test = (simgrid::mc::VisitedState*) xbt_dynar_get_as(visited_states, index, simgrid::mc::VisitedState*);
-      if (state_test->nb_processes < new_state->nb_processes)
-        xbt_dynar_insert_at(visited_states, index + 1, &new_state);
-      else if (state_test->heap_bytes_used < new_state->heap_bytes_used)
-        xbt_dynar_insert_at(visited_states, index + 1, &new_state);
-      else
-        xbt_dynar_insert_at(visited_states, index, &new_state);
-
-       XBT_DEBUG("Insert new visited state %d (total : %lu)", new_state->num, xbt_dynar_length(visited_states));
 
-    }
-
-  if ((ssize_t) xbt_dynar_length(visited_states) <= _sg_mc_visited)
-    return nullptr;
-
-  // We have reached the maximum number of stored states;
-
-      XBT_DEBUG("Try to remove visited state (maximum number of stored states reached)");
-
-      // Find the (index of the) older state (with the smallest num):
-      int min2 = mc_stats->expanded_states;
-      unsigned int cursor2 = 0;
-      unsigned int index2 = 0;
-
-      simgrid::mc::VisitedState* state_test;
-      xbt_dynar_foreach(visited_states, cursor2, state_test)
-        if (!mc_model_checker->is_important_snapshot(*state_test->system_state)
-            && state_test->num < min2) {
-          index2 = cursor2;
-          min2 = state_test->num;
-        }
-
-      // and drop it:
-      xbt_dynar_remove_at(visited_states, index2, nullptr);
-      XBT_DEBUG("Remove visited state (maximum number of stored states reached)");
-
-    return nullptr;
-}
-
-/**
- * \brief Checks whether a given pair has already been visited by the algorithm.
- */
-int is_visited_pair(simgrid::mc::VisitedPair* visited_pair, simgrid::mc::Pair* pair) {
-
-  if (_sg_mc_visited == 0)
-    return -1;
-
-  simgrid::mc::VisitedPair* new_visited_pair = nullptr;
-  if (visited_pair == nullptr)
-    new_visited_pair = new simgrid::mc::VisitedPair(
-      pair->num, pair->automaton_state, pair->atomic_propositions.get(),
-      pair->graph_state);
-  else
-    new_visited_pair = visited_pair;
-
-  if (xbt_dynar_is_empty(visited_pairs)) {
-    xbt_dynar_push(visited_pairs, &new_visited_pair);
-    return -1;
-  }
-
-    int min = -1, max = -1, index;
-    //int res;
-    simgrid::mc::VisitedPair* pair_test;
-    int cursor;
-
-    index = get_search_interval(visited_pairs, new_visited_pair, &min, &max);
-
-    if (min != -1 && max != -1) {       // Visited pair with same number of processes and same heap bytes used exists
-      cursor = min;
-      while (cursor <= max) {
-        pair_test = (simgrid::mc::VisitedPair*) xbt_dynar_get_as(visited_pairs, cursor, simgrid::mc::VisitedPair*);
-        if (xbt_automaton_state_compare(pair_test->automaton_state, new_visited_pair->automaton_state) == 0) {
-          if (xbt_automaton_propositional_symbols_compare_value(
-              pair_test->atomic_propositions.get(),
-              new_visited_pair->atomic_propositions.get()) == 0) {
-            if (snapshot_compare(pair_test, new_visited_pair) == 0) {
-              if (pair_test->other_num == -1)
-                new_visited_pair->other_num = pair_test->num;
-              else
-                new_visited_pair->other_num = pair_test->other_num;
-              if (dot_output == nullptr)
-                XBT_DEBUG("Pair %d already visited ! (equal to pair %d)", new_visited_pair->num, pair_test->num);
-              else
-                XBT_DEBUG("Pair %d already visited ! (equal to pair %d (pair %d in dot_output))", new_visited_pair->num, pair_test->num, new_visited_pair->other_num);
-              xbt_dynar_remove_at(visited_pairs, cursor, &pair_test);
-              xbt_dynar_insert_at(visited_pairs, cursor, &new_visited_pair);
-              pair_test->visited_removed = 1;
-              if (!pair_test->acceptance_pair
-                  || pair_test->acceptance_removed == 1)
-                delete pair_test;
-              return new_visited_pair->other_num;
-            }
-          }
-        }
-        cursor++;
-      }
-      xbt_dynar_insert_at(visited_pairs, min, &new_visited_pair);
-    } else {
-      pair_test = (simgrid::mc::VisitedPair*) xbt_dynar_get_as(visited_pairs, index, simgrid::mc::VisitedPair*);
-      if (pair_test->nb_processes < new_visited_pair->nb_processes)
-        xbt_dynar_insert_at(visited_pairs, index + 1, &new_visited_pair);
-      else if (pair_test->heap_bytes_used < new_visited_pair->heap_bytes_used)
-        xbt_dynar_insert_at(visited_pairs, index + 1, &new_visited_pair);
-      else
-        xbt_dynar_insert_at(visited_pairs, index, &new_visited_pair);
-    }
-
-    if ((ssize_t) xbt_dynar_length(visited_pairs) > _sg_mc_visited) {
-      int min2 = mc_stats->expanded_pairs;
-      unsigned int cursor2 = 0;
-      unsigned int index2 = 0;
-      xbt_dynar_foreach(visited_pairs, cursor2, pair_test) {
-        if (!mc_model_checker->is_important_snapshot(*pair_test->graph_state->system_state)
-            && pair_test->num < min2) {
-          index2 = cursor2;
-          min2 = pair_test->num;
-        }
-      }
-      xbt_dynar_remove_at(visited_pairs, index2, &pair_test);
-      pair_test->visited_removed = 1;
-      if (!pair_test->acceptance_pair || pair_test->acceptance_removed)
-        delete pair_test;
-    }
-  return -1;
+  XBT_DEBUG("Insert new visited state %d (total : %lu)", new_state->num, (unsigned long) visited_states.size());
+  visited_states.insert(range.first, std::move(new_state));
+  prune_visited_states();
+  return nullptr;
 }
 
 }