src/run.ml

   1 (***********************************************************************)
   2 (*                                                                     *)
   3 (*                               TAToo                                 *)
   4 (*                                                                     *)
   5 (*                   Lucca Hirschi, LRI UMR8623                        *)
   6 (*                   Université Paris-Sud & CNRS                       *)
   7 (*                                                                     *)
   8 (*  Copyright 2010-2012 Université Paris-Sud and Centre National de la *)
   9 (*  Recherche Scientifique. All rights reserved.  This file is         *)
  10 (*  distributed under the terms of the GNU Lesser General Public       *)
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  12 (*  ../LICENSE.                                                        *)
  13 (*                                                                     *)
  14 (***********************************************************************)
  15
  16 module Node  =
  17 struct
  18   type t = int
  19   let hash n = n
  20   let compare = (-)
  21   let equal = (=)
  22 end
  23
  24 module NodeHash = Hashtbl.Make (Node)
  25
  26 type t = (StateSet.t*StateSet.t) NodeHash.t
  27 (** Map from nodes to query and recognizing states *)
  28 (* Note that we do not consider nil nodes *)
  29
  30 exception Oracle_fail
  31 exception Over_max_fail
  32 exception Max_fail
  33
  34 (* Mapped sets for leaves *)
  35 let map_leaf asta = (Asta.bot_states_s asta, StateSet.empty)
  36
  37 (* Build the Oracle *)
  38 let rec bu_oracle asta run tree tnode =
  39   let node = Tree.preorder tree tnode in
  40   if Tree.is_leaf tree tnode
  41   then
  42     if tnode == Tree.nil
  43     then ()
  44     else NodeHash.add run node (map_leaf asta)
  45   else
  46     let tfnode = Tree.first_child tree tnode (* first child *)
  47     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in (* next-sibling *)
  48     let fnode,nnode =                            (* their preorders *)
  49       (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
  50     begin
  51       bu_oracle asta run tree tfnode;
  52       bu_oracle asta run tree tnnode;
  53       let q_rec n =                     (* compute the set for child/sibling *)
  54         try NodeHash.find run n
  55         with Not_found -> map_leaf asta in
  56       let (_,qfr),(_,qnr) = q_rec fnode,q_rec nnode (* computed in rec call *)
  57       and lab = Tree.tag tree tnode in
  58       let _,list_tr = Asta.transitions_lab asta lab in (* only reco. tran.*)
  59       let rec result set flag = function (* add states which satisfy a transition *)
  60         | [] -> set,flag
  61         | (q,form) :: tl ->
  62           if Formula.eval_form (set,qfr,qnr) form (* evaluates the formula*)
  63           then
  64             if StateSet.mem q set
  65             then result set 0 tl
  66             else result (StateSet.add q set) 1 tl
  67           else result set 0 tl in
  68       let rec fix_point set_i =  (* compute the fixed point of states of node *)
  69         let set,flag = result set_i 0 list_tr in
  70         if flag = 0 then set
  71         else fix_point set in
  72       NodeHash.add run node (StateSet.empty, fix_point StateSet.empty)
  73     end
  74
  75 (* Build the over-approx. of the maximal run *)
  76 let rec bu_over_max asta run tree tnode =
  77   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
  78   then
  79     ()
  80   else
  81     let tfnode = Tree.first_child tree tnode
  82     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
  83     begin
  84       bu_over_max asta run tree tfnode;
  85       bu_over_max asta run tree tnnode;
  86       let (fnode,nnode) =
  87         (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode)
  88       and node = Tree.preorder tree tnode in
  89       let q_rec n =
  90         try NodeHash.find run n
  91         with Not_found -> map_leaf asta in
  92       let qf,qn = q_rec fnode,q_rec nnode in
  93       let lab = Tree.tag tree tnode in
  94       let list_tr,_ = Asta.transitions_lab asta lab (* only take query st. *)
  95       and _,resultr = try NodeHash.find run node
  96         with _ -> raise Over_max_fail in
  97       let rec result set flag = function
  98         | [] -> set,flag
  99         | (q,form) :: tl ->
 100           if Formula.infer_form (set,resultr) qf qn form (* infers the formula*)
 101           then if StateSet.mem q set
 102             then result set 0 tl
 103             else result (StateSet.add q set) 1 tl
 104           else result set 0 tl in
 105       let rec fix_point set_i =
 106         let set,flag = result set_i 0 list_tr in
 107         if flag = 0
 108         then set
 109         else fix_point set in
 110       let result_set = fix_point StateSet.empty in
 111       (* we keep the old recognizing states set *)
 112       NodeHash.replace run node (result_set, resultr)
 113     end
 114
 115
 116 (* Build the maximal run *)
 117 let rec tp_max asta run tree tnode =
 118   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
 119   then
 120     ()
 121   else
 122     let node = Tree.preorder tree tnode
 123     and tfnode = Tree.first_child tree tnode
 124     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
 125     let (fnode,nnode) =
 126       (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
 127     begin
 128       if tnode == Tree.root tree        (* we must intersect with top states *)
 129       then let setq,_  = try NodeHash.find run node
 130         with _ -> raise Max_fail in
 131            NodeHash.replace run node
 132              ((StateSet.inter (Asta.top_states_s asta) setq),StateSet.empty)
 133       else ();
 134       let q_rec n =
 135         try NodeHash.find run n
 136         with Not_found -> map_leaf asta in
 137       let qf,qn = q_rec fnode,q_rec nnode in
 138       let lab = Tree.tag tree tnode in
 139       let list_tr,_ = Asta.transitions_lab asta lab in (* only take query. *)
 140       let set_node,_ = try NodeHash.find run node
 141         with _ -> raise Max_fail in
 142       let self = try NodeHash.find run node
 143         with Not_found -> raise Max_fail in
 144       let rec result = function
 145         | [] -> []
 146         | (q,form) :: tl ->
 147           if (Formula.infer_form self qf qn form) &&
 148             (StateSet.mem q set_node)   (* infers & trans. can start here *)
 149           then form :: (result tl)
 150           else result tl in
 151       let list_form = result list_tr in (* tran. candidates *)
 152       (* compute states occuring in transition candidates *)
 153       let rec add_st (ql,qr) = function
 154         | [] -> ql,qr
 155         | f :: tl -> let sql,sqr = Formula.st f in
 156                      let ql' = StateSet.union sql ql
 157                      and qr' = StateSet.union sqr qr in
 158                      add_st (ql',qr') tl in
 159       let ql,qr = add_st (StateSet.empty, StateSet.empty) list_form in
 160       let qfq,qfr = try NodeHash.find run fnode
 161         with | _ -> map_leaf asta
 162       and qnq,qnr = try NodeHash.find run nnode
 163         with | _ -> map_leaf asta in
 164       begin
 165         if tfnode == Tree.nil
 166         then ()
 167         else NodeHash.replace run fnode (StateSet.inter qfq ql,qfr);
 168         if tnnode == Tree.nil
 169         then ()
 170         else NodeHash.replace run nnode (StateSet.inter qnq qr,qnr);
 171         tp_max asta run tree tfnode;
 172         tp_max asta run tree tnnode;
 173       end;
 174     end
 175
 176 let compute tree asta =
 177   let flag = 2 in                       (* debug  *)
 178   let size_tree = 10000 in              (* todo (Tree.size ?) *)
 179   let map = NodeHash.create size_tree in
 180   bu_oracle asta map tree (Tree.root tree);
 181   if flag > 0 then begin
 182     bu_over_max asta map tree (Tree.root tree);
 183     if flag = 2
 184     then
 185       tp_max asta map tree (Tree.root tree)
 186     else ()
 187   end
 188   else ();
 189   map
 190
 191 let selected_nodes tree asta =
 192   let run = compute tree asta in
 193   NodeHash.fold
 194     (fun key set acc ->
 195       if not(StateSet.is_empty
 196                (StateSet.inter (fst set) (Asta.selec_states asta)))
 197       then key :: acc
 198       else acc)
 199     run []
 200
 201 let print fmt run =
 202   let print_d_set fmt (s_1,s_2) =
 203     Format.fprintf fmt "(%a,%a)"
 204       StateSet.print s_1 StateSet.print s_2 in
 205   let print_map fmt run =
 206     let pp = Format.fprintf fmt in
 207     if NodeHash.length run = 0
 208     then Format.fprintf fmt "ø"
 209     else
 210       NodeHash.iter (fun cle set -> pp "|  %i->%a  @ " cle print_d_set set)
 211         run in
 212   let print_box fmt run =
 213     let pp = Format.fprintf fmt in
 214     pp "@[<hov 0>@.  # Mapping:@.   @[<hov 0>%a@]@]"
 215       print_map run
 216   in
 217   Format.fprintf fmt "@[<hov 0>##### RUN #####@, %a@]@." print_box run