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model-checker : cosmetics reindent
[simgrid.git] / src / mc / mc_dpor.c
index 436ca80..6b737a4 100644 (file)
@@ -1,13 +1,12 @@
-/* Copyright (c) 2008 Martin Quinson, Cristian Rosa.
-   All rights reserved.                                          */
+/* Copyright (c) 2008-2012. Da 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. */
 
 
 /* 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 "private.h"
+#include "mc_private.h"
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dpor, mc,
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dpor, mc,
-                               "Logging specific to MC DPOR exploration");
+                                "Logging specific to MC DPOR exploration");
 
 /**
  *  \brief Initialize the DPOR exploration algorithm
 
 /**
  *  \brief Initialize the DPOR exploration algorithm
@@ -15,185 +14,344 @@ XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dpor, mc,
 void MC_dpor_init()
 {
   mc_state_t initial_state = NULL;
 void MC_dpor_init()
 {
   mc_state_t initial_state = NULL;
-  mc_transition_t trans = NULL;
+  smx_process_t process;
   
   /* Create the initial state and push it into the exploration stack */
   MC_SET_RAW_MEM;
   initial_state = MC_state_new();
   
   /* Create the initial state and push it into the exploration stack */
   MC_SET_RAW_MEM;
   initial_state = MC_state_new();
-  xbt_fifo_unshift(mc_stack, initial_state);
+  xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety_stateless, initial_state);
   MC_UNSET_RAW_MEM;
 
   MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-  /* Schedule all the processes to detect the transitions of the initial state */
-  DEBUG0("**************************************************"); 
-  DEBUG0("Initial state");
-  MC_schedule_enabled_processes();
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
+  XBT_DEBUG("Initial state");
 
 
-  MC_SET_RAW_MEM;
-  MC_trans_compute_enabled(initial_state->enabled_transitions,
-                           initial_state->transitions);
+  /* Wait for requests (schedules processes) */
+  MC_wait_for_requests();
 
 
-  /* Fill the interleave set of the initial state with an enabled process */
-  trans = xbt_setset_set_choose(initial_state->enabled_transitions);  
-  if(trans)
-    xbt_setset_set_insert(initial_state->interleave, trans);
+  MC_SET_RAW_MEM;
+  /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the initial state */
+  xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
+    if(MC_process_is_enabled(process)){
+      MC_state_interleave_process(initial_state, process);
+      break;
+    }
+  }
   MC_UNSET_RAW_MEM;
   MC_UNSET_RAW_MEM;
-
-  /* Update Statistics */
-  mc_stats->state_size += xbt_setset_set_size(initial_state->enabled_transitions);
+    
+  /* FIXME: Update Statistics 
+     mc_stats->state_size +=
+     xbt_setset_set_size(initial_state->enabled_transitions); */
 }
 
 
 /**
 }
 
 
 /**
- *     \brief Perform the model-checking operation using a depth-first search exploration
+ *   \brief Perform the model-checking operation using a depth-first search exploration
  *         with Dynamic Partial Order Reductions
  */
 void MC_dpor(void)
 {
  *         with Dynamic Partial Order Reductions
  */
 void MC_dpor(void)
 {
-  mc_transition_t trans = NULL;  
-  mc_state_t next_state = NULL;
-  xbt_setset_cursor_t cursor = NULL;
-  
-  while(xbt_fifo_size(mc_stack) > 0){
-  
-    DEBUG0("**************************************************");
+  char *req_str;
+  int value;
+  smx_simcall_t req = NULL, prev_req = NULL;
+  mc_state_t state = NULL, prev_state = NULL, next_state = NULL;
+  smx_process_t process = NULL;
+  xbt_fifo_item_t item = NULL;
 
 
-    /* FIXME: Think about what happen if there are no transitions but there are
-       some actions on the models. (ex. all the processes do a sleep(0) in a round). */
+  while (xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateless) > 0) {
 
     /* Get current state */
 
     /* Get current state */
-    mc_current_state = (mc_state_t) xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack));
-   
-    /* If there are transitions to execute and the maximun depth has not been reached 
-       then perform one step of the exploration algorithm */
-    if(xbt_setset_set_size(mc_current_state->interleave) > 0 && xbt_fifo_size(mc_stack) < MAX_DEPTH){
+    state = (mc_state_t) 
+      xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_safety_stateless));
 
 
-      DEBUG4("Exploration detph=%d (state=%p)(%d interleave) (%d enabled)", xbt_fifo_size(mc_stack),
-        mc_current_state, xbt_setset_set_size(mc_current_state->interleave),
-        xbt_setset_set_size(mc_current_state->enabled_transitions));
+    XBT_DEBUG("**************************************************");
+    XBT_DEBUG("Exploration depth=%d (state=%p)(%u interleave)",
+              xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateless), state,
+              MC_state_interleave_size(state));
 
 
-      xbt_setset_foreach(mc_current_state->enabled_transitions, cursor, trans){
-        DEBUG1("\t %s", trans->name);
+    /* Update statistics */
+    mc_stats->visited_states++;
+
+    /* If there are processes to interleave and the maximum depth has not been reached
+       then perform one step of the exploration algorithm */
+    if (xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateless) < MAX_DEPTH &&
+        (req = MC_state_get_request(state, &value))) {
+
+      /* Debug information */
+      if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug)){
+        req_str = MC_request_to_string(req, value);
+        XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
+        xbt_free(req_str);
       }
       }
-      
-      /* Update statistics */
-      mc_stats->visited_states++;
+
+      MC_state_set_executed_request(state, req, value);
       mc_stats->executed_transitions++;
       mc_stats->executed_transitions++;
-      
-      /* Choose a transition to execute from the interleave set of the current
-         state, and create the data structures for the new expanded state in the
-         exploration stack. */
+
+      /* Answer the request */
+      SIMIX_simcall_pre(req, value); /* After this call req is no longer usefull */
+
+      /* Wait for requests (schedules processes) */
+      MC_wait_for_requests();
+
+      /* Create the new expanded state */
       MC_SET_RAW_MEM;
       MC_SET_RAW_MEM;
-      trans = xbt_setset_set_choose(mc_current_state->interleave);
-      if(!trans->type == mc_random){
-        xbt_setset_set_remove(mc_current_state->interleave, trans);
-        /* Add the transition in the done set of the current state */
-        xbt_setset_set_insert(mc_current_state->done, trans);
-      }
-      
       next_state = MC_state_new();
       next_state = MC_state_new();
-      xbt_fifo_unshift(mc_stack, next_state);
-      
-      /* Set it as the executed transition of the current state */
-      mc_current_state->executed_transition = trans;
-      MC_UNSET_RAW_MEM;
+      xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety_stateless, next_state);
 
 
-      /* Execute the selected transition by scheduling it's associated process.
-         Then schedule every process that got ready to run due to the execution
-         of the transition */
-      DEBUG1("Executing transition %s", trans->name);
-      SIMIX_process_schedule(trans->process);
-      MC_execute_surf_actions();        /* Do surf's related black magic */
-      MC_schedule_enabled_processes();
-
-      if(trans->type == mc_random && trans->random.current_value < trans->random.max){
-        trans->random.current_value++;
-      }else{
-        trans->random.current_value = trans->random.min;
-        xbt_setset_set_remove(mc_current_state->interleave, trans);
-        xbt_setset_set_insert(mc_current_state->done, trans);
+      /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the next state */
+      xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
+        if(MC_process_is_enabled(process)){
+          MC_state_interleave_process(next_state, process);
+          break;
+        }
       }
       }
-      
-      /* Calculate the enabled transitions set of the next state */
-      MC_SET_RAW_MEM;
-      xbt_setset_add(next_state->transitions, mc_current_state->transitions);
-      xbt_setset_set_remove(next_state->transitions, trans);
-      MC_trans_compute_enabled(next_state->enabled_transitions, next_state->transitions);
-
-      /* Choose one transition to interleave from the enabled transition set */      
-      trans = xbt_setset_set_choose(next_state->enabled_transitions);
-      if(trans)
-        xbt_setset_set_insert(next_state->interleave, trans);
       MC_UNSET_RAW_MEM;
 
       MC_UNSET_RAW_MEM;
 
-      /* Update Statistics */
-      mc_stats->state_size += xbt_setset_set_size(next_state->enabled_transitions);
+      /* FIXME: Update Statistics
+         mc_stats->state_size +=
+         xbt_setset_set_size(next_state->enabled_transitions);*/
 
       /* Let's loop again */
 
       /* Let's loop again */
-      
-    /* The interleave set is empty or the maximum depth is reached, let's back-track */
-    }else{
-      DEBUG0("There are no more transitions to interleave.");
 
 
-  
+      /* The interleave set is empty or the maximum depth is reached, let's back-track */
+    } 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_stack_safety_stateless);
+      MC_state_delete(state);
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
+
       /* Check for deadlocks */
       /* Check for deadlocks */
-      xbt_setset_substract(mc_current_state->transitions, mc_current_state->done);
-      if(xbt_setset_set_size(mc_current_state->transitions) > 0){
-        INFO0("**************************");
-        INFO0("*** DEAD-LOCK DETECTED ***");
-        INFO0("**************************");
-        INFO0("Counter-example execution trace:");
-        MC_dump_stack(mc_stack);
-        MC_print_statistics(mc_stats);
-        xbt_abort();
+      if(MC_deadlock_check()){
+        MC_show_deadlock(NULL);
+        return;
       }
       }
-              
-      mc_transition_t q = NULL;
-      xbt_fifo_item_t item = NULL;
-      mc_state_t state = NULL;
-      
-      //MC_show_stack(mc_stack);
-      
-      /* Trash the current state, no longer needed */
+
       MC_SET_RAW_MEM;
       MC_SET_RAW_MEM;
-      xbt_fifo_shift(mc_stack);
-      MC_state_delete(mc_current_state);
-      
       /* 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.
       /* 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 transition that has generated it 
-         (from it's predecesor state), depends on any other previous transition 
+         For each deleted state, check if the request that has generated it 
+         (from it's predecesor state), depends on any other previous request 
          executed before it. If it does then add it to the interleave set of the
          executed before it. If it does then add it to the interleave set of the
-         state that executed that previous transition. */
-      while((mc_current_state = xbt_fifo_shift(mc_stack)) != NULL){
-        q = mc_current_state->executed_transition;
-        xbt_fifo_foreach(mc_stack, item, state, mc_state_t){
-          if(MC_transition_depend(q, state->executed_transition)){
-            DEBUG3("Dependence found at state %p (%p,%p)", state, state->executed_transition, q);
-            xbt_setset_foreach(state->enabled_transitions, cursor, trans){
-              if((trans->process == q->process) && !xbt_setset_set_belongs(state->done, trans)){
-                DEBUG2("Unexplored interleaving found at state %p (%p)", state, trans);
-                xbt_setset_set_insert(state->interleave, trans);
-                break;
-              }
+         state that executed that previous request. */
+      while ((state = xbt_fifo_shift(mc_stack_safety_stateless)) != NULL) {
+        req = MC_state_get_internal_request(state);
+        xbt_fifo_foreach(mc_stack_safety_stateless, item, prev_state, mc_state_t) {
+          if(MC_request_depend(req, MC_state_get_internal_request(prev_state))){
+            if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug)){
+              XBT_DEBUG("Dependent Transitions:");
+              prev_req = MC_state_get_executed_request(prev_state, &value);
+              req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
+              XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, prev_state);
+              xbt_free(req_str);
+              prev_req = MC_state_get_executed_request(state, &value);
+              req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
+              XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, state);
+              xbt_free(req_str);              
             }
             }
-            if(trans)
-              break;
+
+            if(!MC_state_process_is_done(prev_state, req->issuer))
+              MC_state_interleave_process(prev_state, req->issuer);
+            else
+              XBT_DEBUG("Process %p is in done set", req->issuer);
+
+            break;
           }
         }
           }
         }
-        if(xbt_setset_set_size(mc_current_state->interleave) > 0){
+        if (MC_state_interleave_size(state)) {
           /* We found a back-tracking point, let's loop */
           /* We found a back-tracking point, let's loop */
-          xbt_fifo_unshift(mc_stack, mc_current_state);
-          DEBUG1("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack));
-          MC_replay(mc_stack);
+          xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety_stateless, state);
+          XBT_DEBUG("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateless));
           MC_UNSET_RAW_MEM;
           MC_UNSET_RAW_MEM;
+          MC_replay(mc_stack_safety_stateless);
           break;
           break;
-        }else{
-          MC_state_delete(mc_current_state);
-        }        
+        } else {
+          MC_state_delete(state);
+        }
       }
       }
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
     }
   }
     }
   }
-  DEBUG0("We are done");
-  /* We are done, show the statistics and return */
   MC_print_statistics(mc_stats);
   MC_print_statistics(mc_stats);
-}
\ No newline at end of file
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+  return;
+}
+
+
+/********************* DPOR stateful *********************/
+
+mc_state_ws_t new_state_ws(mc_snapshot_t s, mc_state_t gs){
+  mc_state_ws_t sws = NULL;
+  sws = xbt_new0(s_mc_state_ws_t, 1);
+  sws->system_state = s;
+  sws->graph_state = gs;
+  return sws;
+}
+
+void MC_dpor_stateful_init(){
+
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
+  XBT_DEBUG("DPOR (stateful) init");
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
+
+  mc_state_t initial_graph_state;
+  smx_process_t process; 
+  mc_snapshot_t initial_system_snapshot;
+  mc_state_ws_t initial_state ;
+  
+  MC_wait_for_requests();
+
+  MC_SET_RAW_MEM;
+
+  initial_system_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
+
+  initial_graph_state = MC_state_new();
+  xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
+    if(MC_process_is_enabled(process)){
+      MC_state_interleave_process(initial_graph_state, process);
+      break;
+    }
+  }
+
+  MC_take_snapshot(initial_system_snapshot);
+
+  initial_state = new_state_ws(initial_system_snapshot, initial_graph_state);
+  xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety_stateful, initial_state);
+
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+}
+
+void MC_dpor_stateful(){
+
+  smx_process_t process = NULL;
+  
+  if(xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateful) == 0)
+    return;
+
+  int value;
+  mc_state_t next_graph_state = NULL;
+  smx_simcall_t req = NULL, prev_req = NULL;
+  char *req_str;
+  xbt_fifo_item_t item = NULL;
+
+  mc_snapshot_t next_snapshot;
+  mc_state_ws_t current_state;
+  mc_state_ws_t prev_state;
+  mc_state_ws_t next_state;
+  while(xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateful) > 0){
+
+    current_state = (mc_state_ws_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_safety_stateful));
+
+    
+    XBT_DEBUG("**************************************************");
+    XBT_DEBUG("Depth : %d, State : %p , %u interleave", xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateful),current_state, MC_state_interleave_size(current_state->graph_state));
+
+    mc_stats->visited_states++;
+    if(mc_stats->expanded_states>1100)
+      exit(0);
+    //sleep(1);
+
+    if((xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateful) < MAX_DEPTH) && (req = MC_state_get_request(current_state->graph_state, &value))){
+
+      /* Debug information */
+      if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug)){
+        req_str = MC_request_to_string(req, value);
+        //XBT_INFO("Visited states = %lu",mc_stats->visited_states );
+        XBT_DEBUG("Execute: %s",req_str);
+        xbt_free(req_str);
+      }
+
+      MC_state_set_executed_request(current_state->graph_state, req, value);
+      mc_stats->executed_transitions++;
+      
+      /* Answer the request */
+      SIMIX_simcall_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_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);
+
+      next_state = new_state_ws(next_snapshot, next_graph_state);
+      xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety_stateful, next_state);
+      
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+    }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_stack_safety_stateful);
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+      /* Check for deadlocks */
+      if(MC_deadlock_check()){
+        MC_show_deadlock_stateful(NULL);
+        return;
+      }
+
+      MC_SET_RAW_MEM;
+      while((current_state = xbt_fifo_shift(mc_stack_safety_stateful)) != NULL){
+        req = MC_state_get_internal_request(current_state->graph_state);
+        xbt_fifo_foreach(mc_stack_safety_stateful, item, prev_state, mc_state_ws_t) {
+          if(MC_request_depend(req, MC_state_get_internal_request(prev_state->graph_state))){
+            if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug)){
+              XBT_DEBUG("Dependent Transitions:");
+              prev_req = MC_state_get_executed_request(prev_state->graph_state, &value);
+              req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
+              XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, prev_state->graph_state);
+              xbt_free(req_str);
+              prev_req = MC_state_get_executed_request(current_state->graph_state, &value);
+              req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
+              XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, current_state->graph_state);
+              xbt_free(req_str);              
+            }
+
+            if(!MC_state_process_is_done(prev_state->graph_state, req->issuer)){
+              MC_state_interleave_process(prev_state->graph_state, req->issuer);
+        
+            } else {
+              XBT_DEBUG("Process %p is in done set", req->issuer);
+            }
+
+            break;
+          }
+        }
+
+        if(MC_state_interleave_size(current_state->graph_state)){
+          MC_restore_snapshot(current_state->system_state);
+          xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety_stateful, current_state);
+          XBT_DEBUG("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_safety_stateful));
+          MC_UNSET_RAW_MEM;
+          break;
+        }
+      }
+
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+    } 
+  }
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+  return;
+}
+
+
+