Fst fixpoint is now hconsed.
[tatoo.git] / src / run.ml
index 2e0cf95..8529d9b 100644 (file)
@@ -13,6 +13,8 @@
 (*                                                                     *)
 (***********************************************************************)
 
+INCLUDE "utils.ml"
+
 module Node  =
 struct
   type t = int
@@ -31,11 +33,51 @@ exception Oracle_fail
 exception Over_max_fail
 exception Max_fail
 
+
+(* Hash Consign modules *)
+
+module type Oracle_fixpoint =
+sig
+  type t = StateSet.t*StateSet.t*StateSet.t*((StateSet.elt*Formula.t) list)*QName.t
+  val equal : t -> t -> bool
+  val hash : t -> int
+end
+
+type dStateS = StateSet.t*StateSet.t
+module type Run_fixpoint =
+sig
+  type t = dStateS*dStateS*dStateS*(State.t*Formula.t) list*QName.t
+  val equal : t -> t -> bool
+  val hash : t -> int
+end
+    
+module Oracle_fixpoint : Oracle_fixpoint = struct
+  type t =
+      StateSet.t*StateSet.t*StateSet.t*((StateSet.elt*Formula.t) list)*QName.t
+  let equal (s,l,r,list,t) (s',l',r',list',t') = StateSet.equal s s' &&
+    StateSet.equal l l' && StateSet.equal r r' && QName.equal t t'
+  let hash (s,l,r,list,t) =
+    HASHINT4(StateSet.hash s, StateSet.hash l, StateSet.hash r, QName.hash t)
+end
+  
+let dequal (x,y) (x',y') = StateSet.equal x x' && StateSet.equal y y'
+let dhash (x,y) = HASHINT2(StateSet.hash x, StateSet.hash y)
+module Run_fixpoint : Run_fixpoint = struct
+  type t = dStateS*dStateS*dStateS*(State.t*Formula.t) list*QName.t
+  let equal (s,l,r,list,t) (s',l',r',list',t') = dequal s s' &&
+    dequal l l' && dequal r r' && QName.equal t t'
+  let hash (s,l,r,list,t) =
+    HASHINT4(dhash s, dhash l, dhash r, QName.hash t)
+end
+
+module HashOracle = Hashtbl.Make(Oracle_fixpoint)
+module HashRun = Hashtbl.Make(Run_fixpoint)
+
 (* Mapped sets for leaves *)
 let map_leaf asta = (Asta.bot_states_s asta, StateSet.empty)
 
 (* Build the Oracle *)
-let rec bu_oracle asta run tree tnode =
+let rec bu_oracle asta run tree tnode hashOracle=
   let node = Tree.preorder tree tnode in
   if Tree.is_leaf tree tnode
   then
@@ -43,46 +85,53 @@ let rec bu_oracle asta run tree tnode =
     then ()
     else NodeHash.add run node (map_leaf asta)
   else
-    let tfnode = Tree.first_child tree tnode (* first child *)
-    and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in (* next-sibling *)
+    let tfnode = Tree.first_child_x tree tnode
+    and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
     let fnode,nnode =                            (* their preorders *)
       (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
     begin
-      bu_oracle asta run tree tfnode;
-      bu_oracle asta run tree tnnode;
-      let q_rec n =                     (* compute the set for child/sibling *)
-        try NodeHash.find run n
-        with Not_found -> map_leaf asta in
-      let (_,qfr),(_,qnr) = q_rec fnode,q_rec nnode (* computed in rec call *)
-      and lab = Tree.tag tree tnode in
-      let _,list_tr = Asta.transitions_lab asta lab in (* only reco. tran.*)
-      let rec result set flag = function (* add states which satisfy a transition *)
+      bu_oracle asta run tree tfnode hashOracle;
+      bu_oracle asta run tree tnnode hashOracle;
+      (* add states which satisfy a transition *)
+      let rec result set qfr qnr flag = function
         | [] -> set,flag
         | (q,form) :: tl ->
           if Formula.eval_form (set,qfr,qnr) form (* evaluates the formula*)
           then
             if StateSet.mem q set
-            then result set 0 tl
-            else result (StateSet.add q set) 1 tl
-          else result set 0 tl in
-      let rec fix_point set_i =  (* compute the fixed point of states of node *)
-        let set,flag = result set_i 0 list_tr in
-        if flag = 0 then set
-        else fix_point set in
-      NodeHash.add run node (StateSet.empty, fix_point StateSet.empty)
+            then result set qfr qnr 0 tl
+            else result (StateSet.add q set) qfr qnr 1 tl
+          else result set qfr qnr 0 tl in
+      (* compute the fixed point of states of node *)
+      let rec fix_point set_i qfr qnr list_tr t =
+        try HashOracle.find hashOracle (set_i, qfr, qnr, list_tr, t)
+        with _ -> 
+          let set,flag = result set_i qfr qnr 0 list_tr in
+          HashOracle.add hashOracle (set_i,qfr,qnr,list_tr,t) (set);
+          if flag = 0
+          then set
+          else fix_point set qfr qnr list_tr t in
+      let q_rec n =                     (* compute the set for child/sibling *)
+        try NodeHash.find run n
+        with Not_found -> map_leaf asta in
+      let (_,qfr),(_,qnr) = q_rec fnode,q_rec nnode (* computed in rec call *)
+      and lab = Tree.tag tree tnode in
+      let _,list_tr = Asta.transitions_lab asta lab in (*only reco. tran.*)     
+     NodeHash.add run node (StateSet.empty,
+                            fix_point StateSet.empty qfr qnr list_tr lab)
     end
-      
+
 (* Build the over-approx. of the maximal run *)
-let rec bu_over_max asta run tree tnode =
+let rec bu_over_max asta run tree tnode hashRun =
   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
   then
     ()
   else
-    let tfnode = Tree.first_child tree tnode
+    let tfnode = Tree.first_child_x tree tnode
     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
     begin
-      bu_over_max asta run tree tfnode;
-      bu_over_max asta run tree tnnode;
+      bu_over_max asta run tree tfnode hashRun;
+      bu_over_max asta run tree tnnode hashRun;
       let (fnode,nnode) =
         (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode)
       and node = Tree.preorder tree tnode in          
@@ -95,32 +144,27 @@ let rec bu_over_max asta run tree tnode =
       and _,resultr = try NodeHash.find run node
         with _ -> raise Over_max_fail in      
       let rec result set flag = function
-        | [] -> set,flag
+        | [] -> if flag = 0 then set else result set 0 list_tr
         | (q,form) :: tl ->
-          if Formula.infer_form (set,resultr) qf qn form (* infers the formula*)
-          then if StateSet.mem q set
-            then result set 0 tl
-            else result (StateSet.add q set) 1 tl
-          else result set 0 tl in
-      let rec fix_point set_i = 
-        let set,flag = result set_i 0 list_tr in
-        if flag = 0
-        then set
-        else fix_point set in
-      let result_set = fix_point StateSet.empty in
+          if StateSet.mem q set
+          then result set 0 tl
+          else if Formula.infer_form (set,resultr) qf qn form
+               then result (StateSet.add q set) 1 tl
+               else result set 0 tl in
+      let result_set = result StateSet.empty 0 list_tr in
       (* we keep the old recognizing states set *)
       NodeHash.replace run node (result_set, resultr)
     end
 
 
 (* Build the maximal run *)
-let rec tp_max asta run tree tnode =
+let rec tp_max asta run tree tnode hashRun =
   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
   then
     ()
   else
     let node = Tree.preorder tree tnode
-    and tfnode = Tree.first_child tree tnode
+    and tfnode = Tree.first_child_x tree tnode
     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
     let (fnode,nnode) =
       (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
@@ -137,22 +181,57 @@ let rec tp_max asta run tree tnode =
       let qf,qn = q_rec fnode,q_rec nnode in
       let lab = Tree.tag tree tnode in
       let list_tr,_ = Asta.transitions_lab asta lab in (* only take query. *)
-      let set_node,_ = try NodeHash.find run node
-        with _ -> raise Max_fail in
-      let self = try NodeHash.find run node
+      let (self_q,self_r) = try NodeHash.find run node
         with Not_found -> raise Max_fail in
+
+      (* We must compute again accepting states from self transitions since
+         previous calls of tp_max may remove them *)
+      let rec result_q self_q queue = function (* for initializing the queue *)
+        | [] -> self_q,queue
+        | (q,form) :: tl ->
+          if (StateSet.mem q self_q)
+          then begin 
+            let q_cand,_,_ = Formula.st form in
+            StateSet.iter (fun x -> Queue.push x queue) q_cand;
+            result_q (StateSet.add q self_q) queue tl;
+          end
+          else result_q self_q queue tl
+      and result_st_q self_q queue flag = function (*for computing the fixed p*)
+        | [] -> flag,queue
+        | form :: tl ->
+          if Formula.infer_form (self_q,self_r) qf qn form
+          then begin 
+            let q_cand,_,_ = Formula.st form in
+            StateSet.iter (fun x -> Queue.push x queue) q_cand;
+            result_st_q self_q queue 1 tl;
+          end
+          else result_st_q self_q queue flag tl in
+      let rec comp_acc_self self_q_i queue = (* compute the fixed point *)
+        if Queue.is_empty queue
+        then self_q_i
+        else
+          let q = Queue.pop queue in
+          let list_q,_ = Asta.transitions_st_lab asta q lab in
+          let flag,queue = result_st_q self_q_i queue 0 list_q in
+          let self_q = if flag = 1 then StateSet.add q self_q_i else self_q_i in
+          comp_acc_self self_q queue in
+      
+      let self,queue_init = result_q self_q (Queue.create()) list_tr in
+      let self_q = comp_acc_self self_q queue_init in
+      NodeHash.replace run node (self_q,self_r);
+      (* From now, the correct set of states is mapped to node! *)
       let rec result = function
         | [] -> []
         | (q,form) :: tl ->
-          if (Formula.infer_form self qf qn form) &&
-            (StateSet.mem q set_node)   (* infers & trans. can start here *)
+          if (StateSet.mem q self) &&  (* infers & trans. can start here *)
+            (Formula.infer_form (self_q,self_r) qf qn form)
           then form :: (result tl)
-          else result tl in
+          else result tl in      
       let list_form = result list_tr in (* tran. candidates *)
       (* compute states occuring in transition candidates *)
       let rec add_st (ql,qr) = function
         | [] -> ql,qr
-        | f :: tl -> let sql,sqr = Formula.st f in
+        | f :: tl -> let sqs,sql,sqr = Formula.st f in
                      let ql' = StateSet.union sql ql
                      and qr' = StateSet.union sqr qr in
                      add_st (ql',qr') tl in
@@ -162,28 +241,35 @@ let rec tp_max asta run tree tnode =
       and qnq,qnr = try NodeHash.find run nnode
         with | _ -> map_leaf asta in
       begin
-        if tfnode == Tree.nil
+        if tfnode == Tree.nil || Tree.is_attribute tree tnode
         then ()
         else NodeHash.replace run fnode (StateSet.inter qfq ql,qfr);
-        if tnnode == Tree.nil
+        if tnnode == Tree.nil || Tree.is_attribute tree tnode
         then ()
         else NodeHash.replace run nnode (StateSet.inter qnq qr,qnr);
-        tp_max asta run tree tfnode;
-        tp_max asta run tree tnnode;
+        (* indeed we delete all states from self transitions!  *)
+        tp_max asta run tree tfnode hashRun;
+        tp_max asta run tree tnnode hashRun;
       end;
     end
         
 let compute tree asta =
   let flag = 2 in                       (* debug  *)
   let size_tree = 10000 in              (* todo (Tree.size ?) *)
+  let size_hcons_O = 1000 in            (* todo size Hashtbl *)
+  let size_hcons_M = 1000 in            (* todo size Hashtbl *)
   let map = NodeHash.create size_tree in
-  bu_oracle asta map tree (Tree.root tree);
+  let hashOracle = HashOracle.create(size_hcons_O) in
+  bu_oracle asta map tree (Tree.root tree) hashOracle;
+  HashOracle.clear hashOracle;
   if flag > 0 then begin
-    bu_over_max asta map tree (Tree.root tree);
+    let hashRun = HashRun.create(size_hcons_M) in
+    bu_over_max asta map tree (Tree.root tree) hashRun;
     if flag = 2
     then
-      tp_max asta map tree (Tree.root tree)
-    else ()
+      tp_max asta map tree (Tree.root tree) hashRun
+    else ();
+    HashRun.clear hashRun;
   end
   else ();
   map
@@ -193,7 +279,7 @@ let selected_nodes tree asta =
   NodeHash.fold
     (fun key set acc ->
       if not(StateSet.is_empty
-               (StateSet.inter (fst set) (Asta.selec_states asta)))        
+               (StateSet.inter (fst set) (Asta.selec_states asta)))
       then key :: acc
       else acc)
     run []