src/runtime.ml

   1 INCLUDE "debug.ml"
   2 INCLUDE "utils.ml"
   3
   4 open Format
   5 open Ata
   6 module type S = sig
   7   type result_set
   8   val top_down_run : Ata.t -> Tree.t -> Tree.node -> result_set
   9   val bottom_up_run : Ata.t -> Tree.t -> Compile.text_query * string -> result_set
  10 end
  11
  12 module Make (U : ResJIT.S) : S with type result_set = U.NS.t =
  13   struct
  14
  15     type result_set = U.NS.t;;
  16
  17     let eval_form auto s1 s2 f =
  18       let rec loop f =
  19         match Formula.expr f with
  20           | Formula.False | Formula.True | Formula.Pred _ -> f, []
  21           | Formula.Atom(`Left, b, q) ->
  22               Formula.of_bool (b == (StateSet.mem q s1)),
  23               if b && StateSet.mem q auto.topdown_marking_states then [ResJIT.LEFT q] else []
  24           | Formula.Atom (`Right, b, q) ->
  25               Formula.of_bool(b == (StateSet.mem q s2)),
  26               if b && StateSet.mem q auto.topdown_marking_states then [ResJIT.RIGHT q] else []
  27           | Formula.Atom (`Epsilon, _, _) -> assert false
  28
  29           | Formula.Or(f1, f2) ->
  30               let b1, i1 = loop f1 in
  31               let b2, i2 = loop f2 in
  32               Formula.or_pred b1 b2, i1 @ i2
  33           | Formula.And(f1, f2) ->
  34               let b1, i1 = loop f1 in
  35               let b2, i2 = loop f2 in
  36               Formula.and_pred b1 b2, i1 @ i2
  37       in
  38       loop f
  39
  40
  41     let eval_trans auto s1 s2 trans =
  42       Translist.fold
  43         (fun t ((a_st, a_op, a_todo) as acc)->
  44            let q, _, m, f = Transition.node t in
  45            let form, ops = eval_form auto s1 s2 f in
  46            match Formula.expr form with
  47              | Formula.True ->
  48                StateSet.add q a_st,
  49                (q, (if m then (ResJIT.SELF() :: ops) else ops)):: a_op,
  50                a_todo
  51              | Formula.False -> acc
  52              | Formula.Pred p -> a_st, a_op,
  53                (p.Tree.Predicate.node, q, [(q,(if m then (ResJIT.SELF() :: ops) else ops))]) :: a_todo
  54              | _ -> assert false
  55         ) trans (StateSet.empty, [], [])
  56
  57
  58
  59     module L3JIT =
  60       struct
  61
  62         type opcode = (t -> t -> t -> Tree.t -> Tree.node -> StateSet.t * t)
  63
  64         type t = opcode Cache.t Cache.t Cache.t
  65
  66         let dummy _ _ _ _ _ = failwith "Uninitialized L3JIT"
  67
  68         let create () = Cache.Lvl3.create 1024 dummy
  69
  70         let stats fmt d =
  71           let d = Cache.Lvl3.to_array d in
  72           let len = Array.fold_left
  73             (fun acc a ->
  74                Array.fold_left (fun acc2 a2 -> Array.length a2 + acc2) acc a) 0 d
  75           in
  76
  77           let lvl1 =
  78             Array.fold_left
  79               (fun acc a -> if Array.length a == 0 then acc else acc+1) 0 d in
  80           let lvl2 = Array.fold_left
  81             (fun acc a ->
  82                Array.fold_left (fun acc2 a2 -> if Array.length a2 == 0 then acc2 else acc2+1)
  83                  acc a) 0 d
  84           in
  85           let lvl3 = Array.fold_left
  86             (fun acc a ->
  87                Array.fold_left (fun acc2 a2 ->
  88                                   Array.fold_left
  89                                     (fun acc3 a3 -> if a3 == dummy then acc3 else acc3+1) acc2 a2)
  90                  acc a) 0 d
  91       in
  92         fprintf fmt "L3JIT Statistics:
  93 \t%i entries
  94 \t%i used L1 lines
  95 \t%i used L2 lines
  96 \t%i used L3 lines
  97 \ttable size: %ikb\n"
  98           len lvl1 lvl2 lvl3 (Ocaml.size_kb d)
  99
 100         let find t tlist s1 s2 =
 101           Cache.Lvl3.find t
 102             (Uid.to_int tlist.Translist.Node.id)
 103             (Uid.to_int s1.StateSet.Node.id)
 104             (Uid.to_int s2.StateSet.Node.id)
 105
 106         let add t tlist s1 s2 v =
 107           Cache.Lvl3.add t
 108             (Uid.to_int tlist.Translist.Node.id)
 109             (Uid.to_int s1.StateSet.Node.id)
 110             (Uid.to_int s2.StateSet.Node.id)
 111             v
 112
 113         let compile auto trl s1 s2 =
 114           let orig_s1, orig_s2 =
 115             Translist.fold (fun t (a1, a2) ->
 116                           let _, _, _, f = Transition.node t in
 117                           let (_, _, fs1), (_, _, fs2) = Formula.st f in
 118                             (StateSet.union s1 fs1, StateSet.union s2 fs2)
 119                        ) trl (StateSet.empty, StateSet.empty)
 120           in
 121           let ns1 = StateSet.inter s1 orig_s1
 122           and ns2 = StateSet.inter s2 orig_s2 in
 123           let res, ops, todo = eval_trans auto ns1 ns2 trl in
 124           let code, not_marking = ResJIT.compile ops in
 125           let todo_code, todo_notmarking =
 126             List.fold_left (fun (l, b) (p, q, o) -> let c, b' = ResJIT.compile o in
 127                                          (p, q, c)::l, b && b')
 128               ([], not_marking) todo
 129           in
 130           let opcode = res, code, todo_notmarking, todo_code in
 131           opcode
 132
 133         let gen_code auto tlist s1 s2 =
 134           let res, code, not_marking, todo_code = compile auto tlist s1 s2 in
 135           let f =
 136             if todo_code == [] then
 137               if not_marking then begin fun empty_slot sl1 sl2 _ node ->
 138                 let slot1_empty = sl1 == empty_slot
 139                 and slot2_empty = sl2 == empty_slot in
 140                 if slot1_empty && slot2_empty then res,sl2
 141                 else
 142                   let sl =
 143                     if slot2_empty then
 144                       if slot1_empty then
 145                         Array.copy empty_slot
 146                       else sl1
 147                     else sl2
 148                   in
 149                   U.exec sl sl1 sl2 node code;
 150                   res, sl
 151               end
 152               else (* marking *) begin fun empty_slot sl1 sl2 _ node ->
 153                 let sl =
 154                   if sl2 == empty_slot  then
 155                     if sl1 == empty_slot then
 156                       Array.copy empty_slot
 157                     else sl1
 158                   else sl2
 159                 in
 160                 U.exec sl sl1 sl2 node code;
 161                 res, sl
 162               end
 163               else (* todo != [] *)
 164               begin fun empty_slot sl1 sl2 tree node ->
 165                 let sl =
 166                   if sl2 == empty_slot  then
 167                     if sl1 == empty_slot then
 168                       Array.copy empty_slot
 169                     else sl1
 170                   else sl2
 171                 in
 172                 U.exec sl sl1 sl2 node code;
 173                 List.fold_left
 174                   (fun ares (p, q, code) ->
 175                     if !p tree node then begin
 176                       if code != ResJIT.Nil then U.exec sl sl1 sl2 node code;
 177                       StateSet.add q ares
 178                     end
 179                     else ares) res todo_code, sl
 180
 181               end
 182           in
 183           f
 184
 185         let cache_apply cache auto tlist s1 s2 =
 186           let f = gen_code auto tlist s1 s2 in
 187           add cache tlist s1 s2 f; f
 188       end
 189
 190 DEFINE LOOP (t, states, ctx) = (
 191   let _t = (t) in
 192   if _t == Tree.nil then nil_res
 193   else
 194     let tag = Tree.tag tree _t in
 195       l2jit_dispatch
 196         _t tag (states) (ctx) (L2JIT.find cache2 tag (states))
 197 )
 198
 199 DEFINE LOOP_TAG (t, states, tag, ctx) = (
 200   let _t = (t) in (* to avoid duplicating expression t *)
 201   if _t == Tree.nil then nil_res
 202   else
 203     l2jit_dispatch
 204       _t (tag) (states) (ctx) (L2JIT.find cache2 (tag) (states)))
 205
 206     let top_down_run auto tree root states ctx =
 207       let res_len = (StateSet.max_elt auto.states) + 1 in
 208       let empty_slot = Array.create res_len U.NS.empty in
 209       let nil_res = auto.bottom_states, empty_slot in
 210       let cache3 = L3JIT.create () in
 211
 212       let l3jit_dispatch trl s1 s2 t sl1 sl2 =
 213         let f = L3JIT.find cache3 trl s1 s2 in
 214         if f == L3JIT.dummy then (L3JIT.cache_apply cache3 auto trl s1 s2) empty_slot sl1 sl2 tree t
 215         else f empty_slot sl1 sl2 tree t
 216
 217       in
 218       let cache2 = L2JIT.create () in
 219
 220       let () = D_TRACE_(at_exit (fun () -> L2JIT.stats Format.err_formatter cache2)) in
 221
 222       let rec l2jit_dispatch t tag states ctx opcode =
 223         match opcode with
 224           | L2JIT.RETURN () -> nil_res
 225           | L2JIT.CACHE () ->
 226               let opcode = L2JIT.compile cache2 auto tree tag states in
 227                 l2jit_dispatch t tag states ctx opcode
 228
 229           | L2JIT.LEFT (tr_list, instr) ->
 230               let res1, slot1 =
 231                 l2jit_dispatch_instr t tag states (Tree.closing tree t) instr true
 232               in
 233                 l3jit_dispatch tr_list res1 auto.bottom_states t slot1 empty_slot
 234
 235           | L2JIT.RIGHT (tr_list, instr) ->
 236             let res2, slot2 = l2jit_dispatch_instr t tag states ctx instr false in
 237               l3jit_dispatch tr_list auto.bottom_states res2 t empty_slot slot2
 238
 239           | L2JIT.BOTH (tr_list, instr1, instr2) ->
 240               let res1, slot1 =
 241                 l2jit_dispatch_instr t tag states (Tree.closing tree t) instr1 true
 242               in
 243               let res2, slot2 = l2jit_dispatch_instr t tag states ctx instr2 false in
 244                 l3jit_dispatch tr_list res1 res2 t slot1 slot2
 245
 246     and l2jit_dispatch_instr t tag states ctx instr _left =
 247       match instr with
 248         | L2JIT.NOP () -> nil_res
 249         | L2JIT.FIRST_CHILD s -> LOOP ((Tree.first_child tree t), s, ctx)
 250         | L2JIT.NEXT_SIBLING s -> LOOP ((Tree.next_sibling tree t), s, ctx)
 251
 252         | L2JIT.FIRST_ELEMENT s -> LOOP ((Tree.first_element tree t), s, ctx)
 253         | L2JIT.NEXT_ELEMENT s -> LOOP ((Tree.next_element tree t), s, ctx)
 254
 255         | L2JIT.TAGGED_DESCENDANT (s, tag) ->
 256             LOOP_TAG ((Tree.tagged_descendant tree t tag), s, tag, ctx)
 257
 258         | L2JIT.TAGGED_FOLLOWING (s, tag) ->
 259             LOOP_TAG((Tree.tagged_following_before tree t tag ctx), s, tag, ctx)
 260
 261         | L2JIT.SELECT_DESCENDANT (s, _, us) ->
 262             LOOP((Tree.select_descendant tree t us), s, ctx)
 263
 264         | L2JIT.SELECT_FOLLOWING (s, pt, us) ->
 265             LOOP ((Tree.select_following_before tree t us ctx), s, ctx)
 266
 267         | L2JIT.TAGGED_CHILD (s, tag) ->
 268             LOOP_TAG((Tree.tagged_child tree t tag), s, tag, ctx)
 269
 270         | L2JIT.TAGGED_FOLLOWING_SIBLING (s, tag) ->
 271             LOOP_TAG((Tree.tagged_following_sibling tree t tag), s, tag, ctx)
 272
 273         | L2JIT.SELECT_CHILD (s, _, us) ->
 274             LOOP ((Tree.select_child tree t us), s, ctx)
 275
 276         | L2JIT.SELECT_FOLLOWING_SIBLING (s, _, us) ->
 277             LOOP ((Tree.select_following_sibling tree t us), s, ctx)
 278
 279         | L2JIT.TAGGED_SUBTREE(s, tag) ->
 280
 281           let count = U.NS.subtree_tags tree t tag in
 282                 if count != U.NS.empty then
 283                   let r = Array.copy empty_slot in
 284                     r.(auto.last) <- count;
 285                     s,r
 286                 else
 287                   s,empty_slot
 288
 289         | L2JIT.ELEMENT_SUBTREE(s) ->
 290
 291               let count = U.NS.subtree_elements tree t in
 292                 if count != U.NS.empty then
 293                   let r = Array.copy empty_slot in
 294                     r.(auto.last) <- count;
 295                     s,r
 296                 else
 297                   s,empty_slot
 298
 299     in
 300       LOOP (root, states, ctx)
 301
 302     let full_top_down_run auto states tree root =
 303       (*Ata.init (); *)
 304       top_down_run auto tree root states (Tree.closing tree root)
 305
 306     let top_down_run auto tree root =
 307       (*Ata.init (); *)
 308       let res, slot = full_top_down_run auto auto.init tree root in
 309       slot.(StateSet.min_elt auto.topdown_marking_states)
 310
 311
 312     (*** Bottom-up evaluation function **)
 313
 314     let ns_print fmt t =
 315       Format.fprintf fmt "{ ";
 316       U.NS.iter begin fun node ->
 317         Format.fprintf fmt "%a " Node.print node;
 318       end t;
 319       Format.fprintf fmt "}"
 320
 321     let slot_print fmt t =
 322       Array.iteri begin fun state ns ->
 323         Format.eprintf "%a -> %a\n" State.print state ns_print ns;
 324       end t
 325
 326
 327     let eval_trans auto tree parent res1 res2 = assert false
 328
 329
 330     let bottom_up_run auto tree (query, pat) =
 331       let leaves = Array.to_list (Tree.full_text_query query tree pat) in
 332       let states = auto.states in
 333       let res_len = (StateSet.max_elt states) + 1 in
 334       let empty_slot = Array.create res_len U.NS.empty in
 335       let nil_res = auto.bottom_states, empty_slot in
 336       let cache = Cache.Lvl3.create 1024 L3JIT.dummy in
 337       let rec loop_leaves l acc =
 338         match l with
 339             [] -> acc
 340           | node :: ll ->
 341             let res, lll = bottom_up_next node ll Tree.nil in
 342             if (lll <> []) then Printf.eprintf "Leftover elements\n%!";
 343             res
 344
 345       and bottom_up_next node rest stop =
 346         let fs = Tree.first_child tree node in
 347         let res1 =
 348           if fs == Tree.nil then nil_res
 349           else full_top_down_run auto states tree fs
 350         in
 351         move_up node res1 true rest stop
 352
 353       and move_up node res is_left rest stop =
 354         if node == stop then res, rest
 355         else
 356           let prev_sibling = Tree.prev_sibling tree node in
 357           let is_left' = prev_sibling == Tree.nil in
 358           let real_parent = Tree.parent tree node in
 359           let parent =
 360             if is_left' then real_parent else max (Tree.first_child tree real_parent) stop
 361           in
 362           (* let parent = if is_left' then Tree.parent tree node else prev_sibling in *)
 363           let (s1, sl1), (s2, sl2), rest' =
 364             if is_left then match rest with
 365                 [] -> res, nil_res, rest
 366               | next :: rest' ->
 367                 if Tree.is_right_descendant tree node next
 368                 then
 369                   let res2, rest' = bottom_up_next next rest' node in
 370                   res, res2, rest'
 371                 else res, nil_res, rest
 372             else
 373               nil_res, res, rest
 374           in
 375           let tag = Tree.tag tree node in
 376           let id1 = Uid.to_int s1.StateSet.Node.id in
 377           let id2 = Uid.to_int s2.StateSet.Node.id in
 378           let code =
 379             let code = Cache.Lvl3.find cache tag id1 id2 in
 380             if code == L3JIT.dummy then
 381               let trl =
 382                 StateSet.fold
 383                   (fun q acc ->
 384                     List.fold_left (fun acc' (labels, tr) ->
 385                       if labels == TagSet.any || TagSet.mem tag labels
 386                       then Translist.cons tr acc' else acc')
 387                       acc
 388                       (Hashtbl.find auto.trans q)
 389                   )
 390                   states
 391                   Translist.nil
 392               in
 393               let code = L3JIT.gen_code auto trl s1 s2 in
 394               Cache.Lvl3.add cache tag id1 id2 code; code
 395             else code
 396           in
 397           let res' = code empty_slot sl1 sl2 tree node in
 398           move_up parent res' is_left' rest' stop
 399       in
 400       let _, slot = loop_leaves leaves (nil_res) in
 401       slot.(StateSet.min_elt auto.topdown_marking_states)
 402
 403
 404   end
 405