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Add more docmentation for get_first_sdpor_initial()
[simgrid.git] / src / mc / explo / DFSExplorer.cpp
index a8faec6..e7738b5 100644 (file)
 #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");
@@ -90,6 +92,22 @@ void DFSExplorer::restore_stack(std::shared_ptr<State> state)
     stack_.emplace_front(current_state);
   }
   XBT_DEBUG("Replaced stack by %s", get_record_trace().to_string().c_str());
+
+  if (reduction_mode_ == ReductionMode::sdpor) {
+    execution_seq_ = sdpor::Execution();
+
+    // 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 = stack_.begin(); iter != stack_.end() - 1 and iter != stack_.end(); ++iter) {
+      const auto& state = *(iter);
+      execution_seq_.push_transition(state->get_transition_out().get());
+    }
+  }
+  XBT_DEBUG("Additionally replaced corresponding SDPOR execution stack");
 }
 
 void DFSExplorer::log_state() // override
@@ -168,7 +186,7 @@ void DFSExplorer::run()
     }
 
     /* Actually answer the request: let's execute the selected request (MCed does one step) */
-    state->execute_next(next, get_remote_app());
+    const 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
@@ -229,6 +247,54 @@ void DFSExplorer::run()
         }
         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(executed_transition.get());
+
+      xbt_assert(execution_seq_.get_latest_event_handle().has_value(),
+                 "No events are contained in the SDPOR/OPDPOR execution "
+                 "even though one was just added");
+      const aid_t p       = executed_transition->aid_;
+      const auto next_E_p = execution_seq_.get_latest_event_handle().value();
+
+      for (const auto racing_event_handle : execution_seq_.get_racing_events_of(next_E_p)) {
+        // To determine if the race is reversible, we have to ensure
+        // that actor `p` running `next_E_p` (viz. the event such that
+        // `racing_event -> (E_p) next_E_p` and no other event
+        // "happens-between" the two) is enabled in any equivalent
+        // execution where `racing_event` happens before `next_E_p`.
+        //
+        // Importantly, it is equivalent to checking if in ANY
+        // such equivalent execution sequence where `racing_event`
+        // happens-before `next_E_p` that `p` is enabled in `pre(racing_event, E.p)`.
+        // Thus it suffices to check THIS execution
+        //
+        // If the actor `p` is not enabled at s_[E'], it is not a *reversible* race
+        const std::shared_ptr<State> prev_state = stack_[racing_event_handle];
+        if (prev_state->is_actor_enabled(p)) {
+          // 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
+          const std::optional<aid_t> q =
+              execution_seq_.get_first_sdpor_initial_from(racing_event_handle, prev_state->get_backtrack_set());
+          if (q.has_value()) {
+            prev_state->consider_one(q.value());
+            opened_states_.emplace_back(std::move(prev_state));
+          }
+        }
+      }
     }
 
     // Before leaving that state, if the transition we just took can be taken multiple times, we
@@ -240,7 +306,8 @@ void DFSExplorer::run()
       this->check_non_termination(next_state.get());
 
 #if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
-    /* Check whether we already explored next_state in the past (but only if interested in state-equality reduction) */
+    /* 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());
 #endif
@@ -372,20 +439,16 @@ void DFSExplorer::backtrack()
   this->restore_stack(backtracking_point);
 }
 
-DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor, bool need_memory_info)
+DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, ReductionMode mode, bool need_memory_info)
     : Exploration(args, need_memory_info || _sg_mc_termination
 #if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
                             || _sg_mc_checkpoint > 0
 #endif
-      )
+                  )
+    , reduction_mode_(mode)
 {
-  if (with_dpor)
-    reduction_mode_ = ReductionMode::dpor;
-  else
-    reduction_mode_ = ReductionMode::none;
-
   if (_sg_mc_termination) {
-    if (with_dpor) {
+    if (mode != ReductionMode::none) {
       XBT_INFO("Check non progressive cycles (turning DPOR off)");
       reduction_mode_ = ReductionMode::none;
     } else {
@@ -411,9 +474,9 @@ DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor, bool ne
     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