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new dfs algorithm with automaton of LTL formula
authorMarion Guthmuller <marion.guthmuller@loria.fr>
Thu, 21 Apr 2011 08:25:50 +0000 (10:25 +0200)
committerMarion Guthmuller <marion.guthmuller@loria.fr>
Tue, 25 Oct 2011 11:36:55 +0000 (13:36 +0200)
src/include/mc/mc.h
src/mc/mc_dfs.c [new file with mode: 0644]
src/mc/mc_dpor.c
src/mc/mc_global.c
src/mc/private.h

index d4c01ff..401ce5b 100644 (file)
@@ -16,6 +16,7 @@
 #include "mc/datatypes.h"
 #include "simix/datatypes.h"
 #include "gras_config.h" /* Definition of HAVE_MC */
 #include "mc/datatypes.h"
 #include "simix/datatypes.h"
 #include "gras_config.h" /* Definition of HAVE_MC */
+#include "xbt/automaton.h"
 
 #ifdef HAVE_MC
 extern int _surf_do_model_check;
 
 #ifdef HAVE_MC
 extern int _surf_do_model_check;
@@ -31,6 +32,7 @@ XBT_PUBLIC(void) MC_init(void);
 XBT_PUBLIC(void) MC_exit(void);
 XBT_PUBLIC(void) MC_assert(int);
 XBT_PUBLIC(void) MC_modelcheck(void);
 XBT_PUBLIC(void) MC_exit(void);
 XBT_PUBLIC(void) MC_assert(int);
 XBT_PUBLIC(void) MC_modelcheck(void);
+XBT_PUBLIC(void) MC_modelcheck_with_automaton(xbt_automaton_t a);
 XBT_PUBLIC(int) MC_random(int, int);
 XBT_PUBLIC(void) MC_process_clock_add(smx_process_t, double);
 XBT_PUBLIC(double) MC_process_clock_get(smx_process_t);
 XBT_PUBLIC(int) MC_random(int, int);
 XBT_PUBLIC(void) MC_process_clock_add(smx_process_t, double);
 XBT_PUBLIC(double) MC_process_clock_get(smx_process_t);
diff --git a/src/mc/mc_dfs.c b/src/mc/mc_dfs.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1c443d1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,372 @@
+#include "private.h"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dfs, mc,
+                                "Logging specific to MC DFS algorithm");
+
+
+extern xbt_fifo_t mc_snapshot_stack; 
+mc_pairs_t mc_reached = NULL;
+xbt_dynar_t initial_pairs = NULL;
+int max_pair = 0;
+xbt_dynar_t list_pairs_reached = NULL;
+extern mc_snapshot_t initial_snapshot;
+
+mc_pairs_t new_pair(mc_snapshot_t sn, mc_state_t sg, xbt_state_t st){
+  mc_pairs_t p = NULL;
+  p = xbt_new0(s_mc_pairs_t, 1);
+  p->system_state = sn;
+  p->automaton_state = st;
+  p->graph_state = sg;
+  p->visited = 0;
+  p->num = max_pair;
+  max_pair++;
+  return p;
+    
+}
+
+void set_pair_visited(mc_pairs_t p){
+  p->visited = 1;
+}
+
+int pair_reached(xbt_dynar_t p, int num_pair){
+  int n;
+  unsigned int cursor = 0;
+  xbt_dynar_foreach(p, cursor, n){
+    if(n == num_pair)
+      return 1;
+  }
+  return 0;
+}
+
+void MC_dfs_init(xbt_automaton_t a){
+
+  mc_pairs_t mc_initial_pair = NULL;
+  mc_state_t initial_graph_state = NULL;
+  smx_process_t process;
+
+  MC_wait_for_requests();
+
+  MC_SET_RAW_MEM;
+
+  initial_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
+  MC_take_snapshot(initial_snapshot);
+  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);
+    }
+  }
+
+  list_pairs_reached = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL); 
+
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+
+  //regarder dans l'automate toutes les transitions activables grâce à l'état initial du système -> donnera les états initiaux de la propriété consistants avec l'état initial du système
+
+  unsigned int cursor = 0;
+  xbt_state_t state = NULL;
+  unsigned int cursor2 = 0;
+  int res;
+  xbt_transition_t transition_succ = NULL;
+  xbt_dynar_t elses = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_transition_t), NULL);
+  int enabled_transition = 0;
+
+  xbt_dynar_foreach(a->states, cursor, state){
+    if(state->type == -1){
+      xbt_dynar_foreach(state->out, cursor2, transition_succ){
+       
+       res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label);
+       
+       if(res == 1){
+        
+         MC_SET_RAW_MEM;
+
+         mc_initial_pair = new_pair(initial_snapshot, initial_graph_state, transition_succ->dst);
+         xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, mc_initial_pair);
+         set_pair_visited(mc_initial_pair);
+
+         MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+         enabled_transition = 1;
+
+         XBT_DEBUG(" ++++++++++++++++++ new initial pair +++++++++++++++++++");
+
+         MC_dfs(a, 0);
+       }else{
+         if(res == 2){
+           xbt_dynar_push(elses,&transition_succ);
+         }
+       }
+      }
+    }
+  }
+
+  if(enabled_transition == 0){
+    cursor2 = 0;
+    xbt_dynar_foreach(elses, cursor, transition_succ){
+    
+      MC_SET_RAW_MEM;
+
+      mc_initial_pair = new_pair(initial_snapshot, initial_graph_state, transition_succ->dst);
+      xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, mc_initial_pair);
+      set_pair_visited(mc_initial_pair);
+    
+      MC_UNSET_RAW_MEM;
+    
+      MC_dfs(a, 0);
+    }
+  }
+  
+}
+
+int MC_automaton_evaluate_label(xbt_automaton_t a, xbt_exp_label_t l){
+  
+  switch(l->type){
+  case 0 : {
+    int left_res = MC_automaton_evaluate_label(a, l->u.or_and.left_exp);
+    int right_res = MC_automaton_evaluate_label(a, l->u.or_and.right_exp);
+    return (left_res || right_res);
+    break;
+  }
+  case 1 : {
+    int left_res = MC_automaton_evaluate_label(a, l->u.or_and.left_exp);
+    int right_res = MC_automaton_evaluate_label(a, l->u.or_and.right_exp);
+    return (left_res && right_res);
+    break;
+  }
+  case 2 : {
+    int res = MC_automaton_evaluate_label(a, l->u.exp_not);
+    return (!res);
+    break;
+  }
+  case 3 : { 
+    unsigned int cursor = 0;
+    xbt_propositional_symbol_t p = NULL;
+    xbt_dynar_foreach(a->propositional_symbols, cursor, p){
+      if(strcmp(p->pred, l->u.predicat) == 0){
+       int (*f)() = p->function;
+       return (*f)();
+      }
+    }
+    return -1;
+    break;
+  }
+  case 4 : {
+    return 2;
+    break;
+  }
+  }
+}
+
+/*void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle){
+
+  xbt_state_t current_state = (xbt_state_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(stack_automaton_dfs));
+  xbt_transition_t transition_succ = NULL;
+  xbt_state_t successor = NULL;
+  unsigned int cursor = 0;
+  xbt_dynar_t elses = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_transition_t), NULL);
+  int res;
+
+  //printf("++ current state : %s\n", current_state->id);
+
+  xbt_dynar_foreach(current_state->out, cursor, transition_succ){
+    successor = transition_succ->dst; 
+    res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label);
+    //printf("-- state : %s, transition_label : %d, res = %d\n", successor->id, transition_succ->label->type, res);
+    if(res == 1){
+      if(search_cycle == 1 && reached_dfs != NULL){
+       if(strcmp(reached_dfs->id, successor->id) == 0){
+         xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor); 
+         printf("\n-*-*-*-*-*-*- ACCEPTANCE CYCLE -*-*-*-*-*-*-\n");
+         printf("Visited states : \n");
+         unsigned int cursor2 = 0;
+         xbt_state_t visited_state = NULL;
+         xbt_dynar_foreach(state_automaton_visited_dfs, cursor2, visited_state){
+           printf("State : %s\n", visited_state->id);
+         }
+         exit(1);
+       }
+      }
+      if(successor->visited == 0){
+       successor->visited = 1;
+       xbt_fifo_unshift(stack_automaton_dfs, successor);
+       xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor);      
+       MC_dfs(a, search_cycle);
+       if(search_cycle == 0 && successor->type == 1){
+         reached_dfs = successor;
+         MC_dfs(a, 1);
+       }
+      }
+    }else{
+      if(res == 2){
+       xbt_dynar_push(elses,&transition_succ);
+      }
+    }
+  }
+  
+  cursor = 0;
+  xbt_dynar_foreach(elses, cursor, transition_succ){
+   successor = transition_succ->dst; 
+   if(search_cycle == 1 && reached_dfs != NULL){
+     if(strcmp(reached_dfs->id, successor->id) == 0){
+       xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor); 
+       printf("\n-*-*-*-*-*-*- ACCEPTANCE CYCLE -*-*-*-*-*-*-\n");
+       printf("Visited states : \n");
+       unsigned int cursor2 = 0;
+       xbt_state_t visited_state = NULL;
+       xbt_dynar_foreach(state_automaton_visited_dfs, cursor2, visited_state){
+        printf("State : %s\n", visited_state->id);
+       }
+       exit(1);
+     }
+   }
+   if(successor->visited == 0){
+     successor->visited = 1;
+     xbt_fifo_unshift(stack_automaton_dfs, successor);
+     xbt_dynar_push(state_automaton_visited_dfs, &successor);      
+     MC_dfs(a, search_cycle);
+     if(search_cycle == 0 && successor->type == 1){
+       reached_dfs = successor;
+       MC_dfs(a, 1);
+     }
+   }
+  }
+
+  xbt_fifo_shift(stack_automaton_dfs);
+  }*/
+
+
+void MC_dfs(xbt_automaton_t a, int search_cycle){
+
+  smx_process_t process = NULL;
+  int value;
+  mc_state_t state = NULL;
+  mc_state_t next_graph_state = NULL;
+  smx_req_t req = NULL;
+  char *req_str;
+
+  xbt_transition_t transition_succ = NULL;
+  xbt_state_t successor = NULL;
+  unsigned int cursor = 0;
+  xbt_dynar_t elses = xbt_dynar_new(sizeof(xbt_transition_t), NULL);
+  int res;
+  int enabled_transition = 0;
+
+  mc_pairs_t next_pair = NULL;
+  mc_snapshot_t next_snapshot = NULL;
+  
+
+  /* Get current state */
+  mc_pairs_t current_pair = (mc_pairs_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_snapshot_stack));
+
+  XBT_DEBUG("**************************************************");
+  XBT_DEBUG("State=%p, %u interleave",current_pair->graph_state,MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state));
+  
+  /* Update statistics */
+  mc_stats->visited_states++;
+
+  MC_restore_snapshot(current_pair->system_state);
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+  //FIXME : vérifier condition permettant d'avoir tous les successeurs possibles dans le graph
+
+  while(req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value)){
+    
+    /* Debug information */
+    if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dfs, xbt_log_priority_debug)){
+      req_str = MC_request_to_string(req, value);
+      XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
+      xbt_free(req_str);
+    }
+
+    MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value);
+    mc_stats->executed_transitions++;
+
+    /* Answer the request */
+    SIMIX_request_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);
+      }
+    }
+
+    next_snapshot = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
+    MC_take_snapshot(next_snapshot);
+
+    MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+    xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
+      successor = transition_succ->dst;
+      res = MC_automaton_evaluate_label(a, transition_succ->label);
+      if(res == 1){ // enabled transition 
+       
+       MC_SET_RAW_MEM;
+       next_pair = new_pair(next_snapshot, next_graph_state, successor);
+     
+       if((search_cycle == 1) && (pair_reached(list_pairs_reached, next_pair->num) == 1)){
+         printf("\n-*-*-*-*-*-*- ACCEPTANCE CYCLE -*-*-*-*-*-*-\n");
+         // afficher chemin menant au cycle d'acceptation
+         exit(1);
+       }
+       if(next_pair->visited == 0){ // FIXME : tester avec search_cycle ?
+         xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, next_pair);
+         set_pair_visited(next_pair);
+         MC_dfs(a, search_cycle);
+         if((search_cycle == 0) && (next_pair->automaton_state->type == 1)){
+           xbt_dynar_push(list_pairs_reached, &next_pair->num);
+           MC_dfs(a, 1);
+         }
+       }
+
+       MC_UNSET_RAW_MEM;
+       enabled_transition = 1;
+      }else{
+       if(res == 2){
+         xbt_dynar_push(elses,&transition_succ);
+       }
+      }
+    }
+
+    if(enabled_transition == 0){
+      cursor = 0;
+      xbt_dynar_foreach(elses, cursor, transition_succ){
+       successor = transition_succ->dst;
+       MC_SET_RAW_MEM;
+       next_pair = new_pair(next_snapshot, next_graph_state, successor);
+       
+       if((search_cycle == 1) && (pair_reached(list_pairs_reached, next_pair->num) == 1)){
+         printf("\n-*-*-*-*-*-*- ACCEPTANCE CYCLE -*-*-*-*-*-*-\n");
+         // afficher chemin menant au cycle d'acceptation
+         exit(1);
+       }
+       if(next_pair->visited == 0){ // FIXME : tester avec search_cycle ?
+         xbt_fifo_unshift(mc_snapshot_stack, next_pair);
+         set_pair_visited(next_pair);
+         MC_dfs(a, search_cycle);
+         if((search_cycle == 0) && (next_pair->automaton_state->type == 1)){
+           xbt_dynar_push(list_pairs_reached, &next_pair->num);
+           MC_dfs(a, 1);
+         }
+       }
+
+       MC_UNSET_RAW_MEM;
+      }
+    }
+    
+  }
+
+  xbt_fifo_shift(mc_snapshot_stack);
+
+}
index 074570b..48de38f 100644 (file)
@@ -65,7 +65,7 @@ void MC_dpor(void)
       xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack));
 
     XBT_DEBUG("**************************************************");
       xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack));
 
     XBT_DEBUG("**************************************************");
-    XBT_DEBUG("Exploration detph=%d (state=%p)(%u interleave)",
+    XBT_DEBUG("Exploration depth=%d (state=%p)(%u interleave)",
            xbt_fifo_size(mc_stack), state,
            MC_state_interleave_size(state));
 
            xbt_fifo_size(mc_stack), state,
            MC_state_interleave_size(state));
 
index 1142da7..8c3f171 100644 (file)
@@ -18,6 +18,8 @@ mc_stats_t mc_stats = NULL;
 mc_state_t mc_current_state = NULL;
 char mc_replay_mode = FALSE;
 double *mc_time = NULL;
 mc_state_t mc_current_state = NULL;
 char mc_replay_mode = FALSE;
 double *mc_time = NULL;
+xbt_fifo_t mc_snapshot_stack = NULL;
+
 /**
  *  \brief Initialize the model-checker data structures
  */
 /**
  *  \brief Initialize the model-checker data structures
  */
@@ -51,6 +53,29 @@ void MC_init(void)
   MC_UNSET_RAW_MEM;
 }
 
   MC_UNSET_RAW_MEM;
 }
 
+void MC_init_with_automaton(xbt_automaton_t a){
+  
+  mc_time = xbt_new0(double, simix_process_maxpid);
+
+  /* Initialize the data structures that must be persistent across every
+     iteration of the model-checker (in RAW memory) */
+  MC_SET_RAW_MEM;
+
+  /* Initialize statistics */
+  mc_stats = xbt_new0(s_mc_stats_t, 1);
+  mc_stats->state_size = 1;
+
+ /* Create exploration stack */
+  mc_snapshot_stack = xbt_fifo_new();
+
+  MC_UNSET_RAW_MEM;
+
+  XBT_DEBUG("---------- Avant dfs init -----------");
+
+  MC_dfs_init(a);
+}
+
+
 void MC_modelcheck(void)
 {
   MC_init();
 void MC_modelcheck(void)
 {
   MC_init();
@@ -58,6 +83,11 @@ void MC_modelcheck(void)
   MC_exit();
 }
 
   MC_exit();
 }
 
+void MC_modelcheck_with_automaton(xbt_automaton_t a){
+  MC_init_with_automaton(a);
+  MC_exit();
+}
+
 void MC_exit(void)
 {
   MC_print_statistics(mc_stats);
 void MC_exit(void)
 {
   MC_print_statistics(mc_stats);
index 1adc99a..6bfc90a 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 #include "xbt/function_types.h"
 #include "xbt/mmalloc.h"
 #include "../simix/private.h"
 #include "xbt/function_types.h"
 #include "xbt/mmalloc.h"
 #include "../simix/private.h"
+#include "xbt/automaton.h"
 
 /****************************** Snapshots ***********************************/
 
 
 /****************************** Snapshots ***********************************/
 
@@ -168,5 +169,22 @@ typedef struct s_memory_map {
 
 memory_map_t get_memory_map(void);
 
 
 memory_map_t get_memory_map(void);
 
+/********************************** DFS **************************************/
+
+typedef struct s_mc_pairs{
+  mc_snapshot_t system_state;
+  mc_state_t graph_state;
+  xbt_state_t automaton_state;
+  int visited;
+  int num;
+}s_mc_pairs_t, *mc_pairs_t;
+
+void MC_dfs_init(xbt_automaton_t a);
+void MC_dfs(xbt_automaton_t automaton, int search_cycle);
+int MC_automaton_evaluate_label(xbt_automaton_t a, xbt_exp_label_t l);
+mc_pairs_t new_pair(mc_snapshot_t sn, mc_state_t sg, xbt_state_t st);
+void set_pair_visited(mc_pairs_t p);
+int pair_reached(xbt_dynar_t p, int num_pair);
+
 
 #endif
 
 #endif