Merge branch 'lucca-tests-bench' into lucca-extentions
[tatoo.git] / src / run.ml
index bd85dd4..62ec37a 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         *)
@@ -15,61 +17,228 @@ 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 *)
-(* Note that we do not consider the nil nodes *)
+(** 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
+
+(* 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 init_set node =
-    let set = (StateSet.empty,StateSet.empty) in
-    NodeHash.add run node set
-  and node = Tree.preorder tree tnode in
-  if (Tree.is_leaf tree tnode)
+  let node = Tree.preorder tree tnode in
+  if Tree.is_leaf tree tnode
   then
-    if not (tnode == Tree.nil)
-    then
-      init_set node
-    else ()
+    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 (Tree.first_child tree tnode);
-      bu_oracle asta run tree (Tree.next_sibling tree tnode);
-      ();
+      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 *)
+        | [] -> 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)
     end
-
+      
 (* Build the over-approx. of the maximal run *)
-let rec bu_over_max asta run tree node =
-  ()
+let rec bu_over_max asta run tree tnode =
+  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;
+      bu_over_max asta run tree tnnode;
+      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 flag = function
+        | [] -> if flag = 0 then set else result set 0 list_tr
+        | (q,form) :: tl ->
+          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 node =
-  ()
+let rec tp_max asta run tree tnode =
+  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
+          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 (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      
+      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 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;
+        tp_max asta run tree tnnode;
+      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 map = NodeHash.create size_tree in
   bu_oracle asta map tree (Tree.root tree);
-  bu_over_max asta map tree (Tree.root tree);
-  tp_max asta map tree (Tree.root tree);
+  if flag > 0 then begin
+    bu_over_max asta map tree (Tree.root tree);
+    if flag = 2
+    then
+      tp_max asta map tree (Tree.root tree)
+    else ()
+  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