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 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_x tree tnode
  47     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
  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_x 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         | [] -> if flag = 0 then set else result set 0 list_tr
  99         | (q,form) :: tl ->
 100           if StateSet.mem q set
 101           then result set 0 tl
 102           else if Formula.infer_form (set,resultr) qf qn form
 103                then result (StateSet.add q set) 1 tl
 104                else result set 0 tl in
 105       let result_set = result StateSet.empty 0 list_tr in
 106       (* we keep the old recognizing states set *)
 107       NodeHash.replace run node (result_set, resultr)
 108     end
 109
 110
 111 (* Build the maximal run *)
 112 let rec tp_max asta run tree tnode =
 113   if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
 114   then
 115     ()
 116   else
 117     let node = Tree.preorder tree tnode
 118     and tfnode = Tree.first_child_x tree tnode
 119     and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
 120     let (fnode,nnode) =
 121       (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
 122     begin
 123       if tnode == Tree.root tree        (* we must intersect with top states *)
 124       then let setq,_  = try NodeHash.find run node
 125         with _ -> raise Max_fail in
 126            NodeHash.replace run node
 127              ((StateSet.inter (Asta.top_states_s asta) setq),StateSet.empty)
 128       else ();
 129       let q_rec n =
 130         try NodeHash.find run n
 131         with Not_found -> map_leaf asta in
 132       let qf,qn = q_rec fnode,q_rec nnode in
 133       let lab = Tree.tag tree tnode in
 134       let list_tr,_ = Asta.transitions_lab asta lab in (* only take query. *)
 135       let (self_q,self_r) = try NodeHash.find run node
 136         with Not_found -> raise Max_fail in
 137
 138       (* We must compute again accepting states from self transitions since
 139          previous calls of tp_max may remove them *)
 140       let rec result_q self_q queue = function (* for initializing the queue *)
 141         | [] -> self_q,queue
 142         | (q,form) :: tl ->
 143           if (StateSet.mem q self_q)
 144           then begin
 145             let q_cand,_,_ = Formula.st form in
 146             StateSet.iter (fun x -> Queue.push x queue) q_cand;
 147             result_q (StateSet.add q self_q) queue tl;
 148           end
 149           else result_q self_q queue tl
 150       and result_st_q self_q queue flag = function (*for computing the fixed p*)
 151         | [] -> flag,queue
 152         | form :: tl ->
 153           if Formula.infer_form (self_q,self_r) qf qn form
 154           then begin
 155             let q_cand,_,_ = Formula.st form in
 156             StateSet.iter (fun x -> Queue.push x queue) q_cand;
 157             result_st_q self_q queue 1 tl;
 158           end
 159           else result_st_q self_q queue flag tl in
 160       let rec comp_acc_self self_q_i queue = (* compute the fixed point *)
 161         if Queue.is_empty queue
 162         then self_q_i
 163         else
 164           let q = Queue.pop queue in
 165           let list_q,_ = Asta.transitions_st_lab asta q lab in
 166           let flag,queue = result_st_q self_q_i queue 0 list_q in
 167           let self_q = if flag = 1 then StateSet.add q self_q_i else self_q_i in
 168           comp_acc_self self_q queue in
 169
 170       let self,queue_init = result_q self_q (Queue.create()) list_tr in
 171       let self_q = comp_acc_self self_q queue_init in
 172       NodeHash.replace run node (self_q,self_r);
 173       (* From now, the correct set of states is mapped to node! *)
 174       let rec result = function
 175         | [] -> []
 176         | (q,form) :: tl ->
 177           if (StateSet.mem q self) &&  (* infers & trans. can start here *)
 178             (Formula.infer_form (self_q,self_r) qf qn form)
 179           then form :: (result tl)
 180           else result tl in
 181       let list_form = result list_tr in (* tran. candidates *)
 182       (* compute states occuring in transition candidates *)
 183       let rec add_st (ql,qr) = function
 184         | [] -> ql,qr
 185         | f :: tl -> let sqs,sql,sqr = Formula.st f in
 186                      let ql' = StateSet.union sql ql
 187                      and qr' = StateSet.union sqr qr in
 188                      add_st (ql',qr') tl in
 189       let ql,qr = add_st (StateSet.empty, StateSet.empty) list_form in
 190       let qfq,qfr = try NodeHash.find run fnode
 191         with | _ -> map_leaf asta
 192       and qnq,qnr = try NodeHash.find run nnode
 193         with | _ -> map_leaf asta in
 194       begin
 195         if tfnode == Tree.nil || Tree.is_attribute tree tnode
 196         then ()
 197         else NodeHash.replace run fnode (StateSet.inter qfq ql,qfr);
 198         if tnnode == Tree.nil || Tree.is_attribute tree tnode
 199         then ()
 200         else NodeHash.replace run nnode (StateSet.inter qnq qr,qnr);
 201         (* indeed we delete all states from self transitions!  *)
 202         tp_max asta run tree tfnode;
 203         tp_max asta run tree tnnode;
 204       end;
 205     end
 206
 207 let compute tree asta =
 208   let flag = 2 in                       (* debug  *)
 209   let size_tree = 10000 in              (* todo (Tree.size ?) *)
 210   let map = NodeHash.create size_tree in
 211   bu_oracle asta map tree (Tree.root tree);
 212   if flag > 0 then begin
 213     bu_over_max asta map tree (Tree.root tree);
 214     if flag = 2
 215     then
 216       tp_max asta map tree (Tree.root tree)
 217     else ()
 218   end
 219   else ();
 220   map
 221
 222 let selected_nodes tree asta =
 223   let run = compute tree asta in
 224   NodeHash.fold
 225     (fun key set acc ->
 226       if not(StateSet.is_empty
 227                (StateSet.inter (fst set) (Asta.selec_states asta)))
 228       then key :: acc
 229       else acc)
 230     run []
 231
 232 let print fmt run =
 233   let print_d_set fmt (s_1,s_2) =
 234     Format.fprintf fmt "(%a,%a)"
 235       StateSet.print s_1 StateSet.print s_2 in
 236   let print_map fmt run =
 237     let pp = Format.fprintf fmt in
 238     if NodeHash.length run = 0
 239     then Format.fprintf fmt "ø"
 240     else
 241       NodeHash.iter (fun cle set -> pp "|  %i->%a  @ " cle print_d_set set)
 242         run in
 243   let print_box fmt run =
 244     let pp = Format.fprintf fmt in
 245     pp "@[<hov 0>@.  # Mapping:@.   @[<hov 0>%a@]@]"
 246       print_map run
 247   in
 248   Format.fprintf fmt "@[<hov 0>##### RUN #####@, %a@]@." print_box run