Merge branch 'lucca-tests-bench' into lucca-optim
[tatoo.git] / src / run.ml
index 57e037d..39eec26 100644 (file)
@@ -1,7 +1,9 @@
 (***********************************************************************)
 (*                                                                     *)
-(*                  Lucca Hirschi, ?   *)
-(*                  ?   *)
+(*                               TAToo                                 *)
+(*                                                                     *)
+(*                   Lucca Hirschi, LRI UMR8623                        *)
+(*                   Université Paris-Sud & CNRS                       *)
 (*                                                                     *)
 (*  Copyright 2010-2012 Université Paris-Sud and Centre National de la *)
 (*  Recherche Scientifique. All rights reserved.  This file is         *)
 (*                                                                     *)
 (***********************************************************************)
 
+INCLUDE "utils.ml"
+
 module Node  =
 struct
   type t = int
   let hash n = n
-  let compare n1 n2 = n1 - n2
-  let equal n1 n2 = n1 = n2
+  let compare = (-)
+  let equal = (=)
 end
   
 module NodeHash = Hashtbl.Make (Node)
   
 type t = (StateSet.t*StateSet.t) NodeHash.t
-(** Map from node to query and recognizing states *)
-    
+(** Map from nodes to query and recognizing states *)
+(* Note that we do not consider nil nodes *)
+
+exception Oracle_fail
+exception Over_max_fail
+exception Max_fail
+
+
+(* Hash Consign modules *)
+open Hconsed_run
+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 hashOracle hashEval =
+  let node = Tree.preorder tree tnode in
+  if Tree.is_leaf tree tnode
+  then
+    if tnode == Tree.nil
+    then ()
+    else NodeHash.add run node (map_leaf asta)
+  else
+    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 hashOracle hashEval;
+      bu_oracle asta run tree tnnode hashOracle hashEval;
+      (* 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 hashEval
+          then
+            if StateSet.mem q set
+            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); (* todo: Think about this position *)
+          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 hashOver hashInfer =
+  if (Tree.is_leaf tree tnode)      (* BU_oracle has already created the map *)
+  then
+    ()
+  else
+    let tfnode = Tree.first_child_x tree tnode
+    and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
+    begin
+      bu_over_max asta run tree tfnode hashOver hashInfer;
+      bu_over_max asta run tree tnnode hashOver hashInfer;
+      let (fnode,nnode) =
+        (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode)
+      and node = Tree.preorder tree tnode in          
+      let q_rec n =
+        try NodeHash.find run n
+        with Not_found -> map_leaf asta in
+      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 (* only take query st. *)
+      and _,resultr = try NodeHash.find run node
+        with _ -> raise Over_max_fail in      
+      let rec result set qf qn flag list_tr = function 
+        | [] -> if flag = 0 then set else result set qf qn 0 list_tr list_tr
+        | (q,form) :: tl ->
+          if StateSet.mem q set
+          then result set qf qn 0 list_tr tl
+          else if Formula.infer_form (set,resultr) qf qn form hashInfer
+          then result (StateSet.add q set) qf qn 1 list_tr tl
+          else result set qf qn 0 list_tr tl in
+      let result_set () =
+        try HashRun.find hashOver ((StateSet.empty,resultr),qf,qn,list_tr,lab)
+        with _ -> let res = result StateSet.empty qf qn 0 list_tr list_tr in
+                  HashRun.add hashOver
+                    ((StateSet.empty,resultr), qf,qn,list_tr,lab) res;
+                  res 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 hashMax hashInfer =
+  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_x tree tnode
+    and tnnode = Tree.next_sibling tree tnode in
+    let (fnode,nnode) =
+      (Tree.preorder tree tfnode, Tree.preorder tree tnnode) in
+    begin
+      if tnode == Tree.root tree        (* we must intersect with top states *)
+      then let setq,_  = try NodeHash.find run node
+        with _ -> raise Max_fail in
+           NodeHash.replace run node
+             ((StateSet.inter (Asta.top_states_s asta) setq),StateSet.empty)
+      else ();
+      let q_rec n =
+        try NodeHash.find run n
+        with Not_found -> map_leaf asta in
+      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 (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 hashInfer
+          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              (* todo: to be hconsigned? *)
+        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 (self) node! *)
+      let rec result self qf qn = function
+        | [] -> []
+        | (q,form) :: tl ->
+          if (StateSet.mem q (fst self)) && (* infers & trans. can start here *)
+            (Formula.infer_form self qf qn form hashInfer)
+          then form :: (result self qf qn tl)
+          else result self qf qn tl in      
+      let list_form =
+        try HashRun.find hashMax ((self_q,self_r),qf,qn,list_tr,lab) 
+        with _ -> let res = result (self_q,self_r) qf qn list_tr in
+                  HashRun.add hashMax ((self_q,self_r),qf,qn,list_tr,lab) res;
+                  res in
+      (* compute states occuring in transition candidates *)
+      let rec add_st (ql,qr) = function
+        | [] -> ql,qr
+        | 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
+      let ql,qr = add_st (StateSet.empty, StateSet.empty) list_form in
+      let qfq,qfr = try NodeHash.find run fnode
+        with | _ -> map_leaf asta
+      and qnq,qnr = try NodeHash.find run nnode
+        with | _ -> map_leaf asta in
+      begin
+        if tfnode == Tree.nil || Tree.is_attribute tree tnode
+        then ()
+        else NodeHash.replace run fnode (StateSet.inter qfq ql,qfr);
+        if tnnode == Tree.nil || Tree.is_attribute tree tnode
+        then ()
+        else NodeHash.replace run nnode (StateSet.inter qnq qr,qnr);
+        (* indeed we delete all states from self transitions!  *)
+        tp_max asta run tree tfnode hashMax hashInfer;
+        tp_max asta run tree tnnode hashMax hashInfer;
+      end;
+    end
+        
 let compute tree asta =
-  let size_tree = 10000 in              (* todo *)
+  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 size_hcons_F = 1000 in            (* todo size Hashtbl *)
   let map = NodeHash.create size_tree in
-  
-  
+  let hashOracle = HashOracle.create(size_hcons_O) in
+  let hashEval = Formula.HashEval.create(size_hcons_F) in
+  let hashInfer = Formula.HashInfer.create(size_hcons_F) in
+  bu_oracle asta map tree (Tree.root tree) hashOracle hashEval;
+  HashOracle.clear hashOracle;
+  Formula.HashEval.clear hashEval;
+  if flag > 0 then begin
+    let hashOver = HashRun.create(size_hcons_M) in
+    let hashMax = HashRun.create(size_hcons_M) in
+    bu_over_max asta map tree (Tree.root tree) hashOver hashInfer;
+    if flag = 2
+    then
+      tp_max asta map tree (Tree.root tree) hashMax hashInfer
+    else ();
+    HashRun.clear hashOver;
+    HashRun.clear hashMax;
+  end
+  else ();
   map
-    
+
+let selected_nodes tree asta =
+  let run = compute tree asta in
+  NodeHash.fold
+    (fun key set acc ->
+      if not(StateSet.is_empty
+               (StateSet.inter (fst set) (Asta.selec_states asta)))
+      then key :: acc
+      else acc)
+    run []
+
 let print fmt run =
-  let print_d_set fmt (s_1,s_2) = 
-    Format.fprintf fmt "@[<hov 0>(%a,@ %a)@]"
+  let print_d_set fmt (s_1,s_2) =
+    Format.fprintf fmt "(%a,%a)"
       StateSet.print s_1 StateSet.print s_2 in
-  let print_map fmt run = 
+  let print_map fmt run =
     let pp = Format.fprintf fmt in
     if NodeHash.length run = 0
     then Format.fprintf fmt "ø"
     else
-      NodeHash.iter (fun cle set -> pp "@ |  %i-->%a" cle print_d_set set)
+      NodeHash.iter (fun cle set -> pp "|  %i->%a  @ " cle print_d_set set)
         run in
   let print_box fmt run =
     let pp = Format.fprintf fmt in
-    pp "@[<v 0># Mapping: %a@]"
+    pp "@[<hov 0>@.  # Mapping:@.   @[<hov 0>%a@]@]"
       print_map run
   in
-  Format.fprintf fmt "@[<v 1>##### RUN #####@, %a@]@." print_box run
+  Format.fprintf fmt "@[<hov 0>##### RUN #####@, %a@]@." print_box run