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       *)
  11 (*  License, with the special exception on linking described in file   *)
  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 the 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 = function
  60         | [] -> set
  61         | (q,form) :: tl ->
  62           if Formula.eval_form (qfr,qnr) form (* evaluates the formula *)
  63           then result (StateSet.add q set) tl
  64           else result set tl in
  65       let result_set = result StateSet.empty list_tr in
  66       NodeHash.add run node (StateSet.empty, result_set)
  67     end
  68
  69 (* Build the over-approx. of the maximal run *)
  70 let rec bu_over_max asta run tree tnode =
  71   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
  72   then
  73     ()
  74   else
  75     let tfnode = Tree.first_child tree tnode
  76     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
  77     begin
  78       bu_over_max asta run tree tfnode;
  79       bu_over_max asta run tree tnnode;
  80       let (fnode,nnode) =
  81         (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode)
  82       and node = Tree.preorder tree tnode in
  83       let q_rec n =
  84         try NodeHash.find run n
  85         with Not_found -> map_leaf asta in
  86       let (qfq,qfr),(qnq,qnr) = q_rec fnode,q_rec nnode in
  87       let lab = Tree.tag tree tnode in
  88       let list_tr,_ = Asta.transitions_lab asta lab in (* only take query st. *)
  89       let rec result set = function
  90         | [] -> set
  91         | (q,form) :: tl ->
  92           if Formula.infer_form (qfq,qnq) (qfr,qnr) form (* infers the formula*)
  93           then result (StateSet.add q set) tl
  94           else result set tl in
  95       let _,resultr = try NodeHash.find run node
  96         with _ -> raise Over_max_fail in
  97       let result_set = result StateSet.empty list_tr in
  98       (* we keep the old recognizing states set *)
  99       NodeHash.replace run node (result_set, resultr)
 100     end
 101
 102
 103 (* Build the maximal run *)
 104 let rec tp_max asta run tree tnode =
 105   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
 106   then
 107     ()
 108   else
 109     let node = Tree.preorder tree tnode
 110     and tfnode = Tree.first_child tree tnode
 111     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
 112     let (fnode,nnode) =
 113       (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
 114     begin
 115       if tnode == Tree.root tree        (* we must intersect with top states *)
 116       then let setq,_  = try NodeHash.find run node
 117         with _ -> raise Max_fail in
 118            NodeHash.replace run node
 119              ((StateSet.inter (Asta.top_states_s asta) setq),StateSet.empty)
 120       else ();
 121       let q_rec n =
 122         try NodeHash.find run n
 123         with Not_found -> map_leaf asta in
 124       let (qfq,qfr),(qnq,qnr) = q_rec fnode,q_rec nnode in
 125       let lab = Tree.tag tree tnode in
 126       let list_tr,_ = Asta.transitions_lab asta lab in (* only take query. *)
 127       let set_node,_ = try NodeHash.find run node
 128         with _ -> raise Max_fail in
 129       let rec result = function
 130         | [] -> []
 131         | (q,form) :: tl ->
 132           if (Formula.infer_form (qfq,qnq) (qfr,qnr) form) &&
 133             (StateSet.mem q set_node)   (* infers & trans. can start here *)
 134           then form :: (result tl)
 135           else result tl in
 136       let list_form = result list_tr in (* tran. candidates *)
 137       (* compute states occuring in transition candidates *)
 138       let rec add_st (ql,qr) = function
 139         | [] -> ql,qr
 140         | f :: tl -> let sql,sqr = Formula.st f in
 141                      let ql' = StateSet.union sql ql
 142                      and qr' = StateSet.union sqr qr in
 143                      add_st (ql',qr') tl in
 144       let ql,qr = add_st (StateSet.empty, StateSet.empty) list_form in
 145       let qfq,qfr = try NodeHash.find run fnode
 146         with | _ -> map_leaf asta
 147       and qnq,qnr = try NodeHash.find run nnode
 148         with | _ -> map_leaf asta in
 149       begin
 150         if tfnode == Tree.nil
 151         then ()
 152         else NodeHash.replace run fnode (StateSet.inter qfq ql,qfr);
 153         if tnnode == Tree.nil
 154         then ()
 155         else NodeHash.replace run nnode (StateSet.inter qnq qr,qnr);
 156         tp_max asta run tree tfnode;
 157         tp_max asta run tree tnnode;
 158       end;
 159     end
 160
 161 let compute tree asta =
 162   let flag = 2 in                       (* debug  *)
 163   let size_tree = 10000 in              (* todo (Tree.size ?) *)
 164   let map = NodeHash.create size_tree in
 165   bu_oracle asta map tree (Tree.root tree);
 166   if flag > 0 then begin
 167     bu_over_max asta map tree (Tree.root tree);
 168     if flag = 2
 169     then
 170       tp_max asta map tree (Tree.root tree)
 171     else ()
 172   end
 173   else ();
 174   map
 175
 176 let selected_nodes tree asta =
 177   let run = compute tree asta in
 178   NodeHash.fold
 179     (fun key set acc ->
 180       if not(StateSet.is_empty
 181                (StateSet.inter (fst set) (Asta.selec_states asta)))
 182       then key :: acc
 183       else acc)
 184     run []
 185
 186 let print fmt run =
 187   let print_d_set fmt (s_1,s_2) =
 188     Format.fprintf fmt "(%a,%a)"
 189       StateSet.print s_1 StateSet.print s_2 in
 190   let print_map fmt run =
 191     let pp = Format.fprintf fmt in
 192     if NodeHash.length run = 0
 193     then Format.fprintf fmt "ø"
 194     else
 195       NodeHash.iter (fun cle set -> pp "|  %i->%a  @ " cle print_d_set set)
 196         run in
 197   let print_box fmt run =
 198     let pp = Format.fprintf fmt in
 199     pp "@[<hov 0>@.  # Mapping:@.   @[<hov 0>%a@]@]"
 200       print_map run
 201   in
 202   Format.fprintf fmt "@[<hov 0>##### RUN #####@, %a@]@." print_box run