Merge branch 'feature/precise-sat'
authorKim Nguyễn <kn@lri.fr>
Mon, 22 Apr 2013 13:34:39 +0000 (15:34 +0200)
committerKim Nguyễn <kn@lri.fr>
Mon, 22 Apr 2013 13:34:39 +0000 (15:34 +0200)
.gitignore
src/ata.ml
src/ata.mli
src/eval.ml

index 62417ef..d7eda5a 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
-_build
+*.cm*
+*.o
 *.native
 *.byte
 tests/*.results/*_tatoo*
@@ -13,4 +14,3 @@ autom4te.cache
 config.log
 remake
 .remake
-
index c01cd50..d6aeaec 100644 (file)
@@ -14,7 +14,7 @@
 (***********************************************************************)
 
 (*
-  Time-stamp: <Last modified on 2013-04-04 21:16:04 CEST by Kim Nguyen>
+  Time-stamp: <Last modified on 2013-04-22 15:27:36 CEST by Kim Nguyen>
 *)
 
 INCLUDE "utils.ml"
@@ -159,13 +159,72 @@ end =
   end
 
 
+
+type node_summary = int
+let dummy_summary = -1
+(*
+4444444444443210
+4 -> kind
+3 -> is_left
+2 -> is_right
+1 -> has_left
+0 -> has_right
+*)
+
+let has_right (s : node_summary) : bool =
+  Obj.magic (s land 1)
+let has_left (s : node_summary) : bool =
+  Obj.magic ((s lsr 1) land 1)
+
+let is_right (s : node_summary) : bool =
+  Obj.magic ((s lsr 2) land 1)
+
+let is_left (s : node_summary) : bool =
+  Obj.magic ((s lsr 3) land 1)
+
+let kind (s : node_summary ) : Tree.NodeKind.t =
+  Obj.magic (s lsr 4)
+
+let node_summary is_left is_right has_left has_right kind =
+  ((Obj.magic kind) lsl 4) lor
+    ((Obj.magic is_left) lsl 3) lor
+    ((Obj.magic is_right) lsl 2) lor
+    ((Obj.magic has_left) lsl 1) lor
+    (Obj.magic has_right)
+
+
+
+type config = {
+  sat : StateSet.t;
+  unsat : StateSet.t;
+  todo : TransList.t;
+  summary : node_summary;
+}
+
+module Config = Hcons.Make(struct
+  type t = config
+  let equal c d =
+    c == d ||
+      c.sat == d.sat &&
+      c.unsat == d.unsat &&
+      c.todo == d.todo &&
+      c.summary == d.summary
+
+  let hash c =
+    HASHINT4((c.sat.StateSet.id :> int),
+             (c.unsat.StateSet.id :> int),
+             (c.todo.TransList.id :> int),
+             c.summary)
+end
+)
+
 type t = {
   id : Uid.t;
   mutable states : StateSet.t;
   mutable selection_states: StateSet.t;
   transitions: (State.t, (QNameSet.t*SFormula.t) list) Hashtbl.t;
   mutable cache2 : TransList.t Cache.N2.t;
-  mutable cache6 : (TransList.t*StateSet.t) Cache.N6.t;
+  mutable cache4 : Config.t Cache.N4.t;
 }
 
 let next = Uid.make_maker ()
@@ -174,7 +233,13 @@ let dummy2 = TransList.cons
   (Transition.make (State.dummy,QNameSet.empty, SFormula.false_))
   TransList.nil
 
-let dummy6 = (dummy2, StateSet.empty)
+
+
+let dummy_config = Config.make { sat = StateSet.empty;
+                                 unsat = StateSet.empty;
+                                 todo = TransList.nil;
+                                 summary = dummy_summary
+                               }
 
 
 let create s ss =
@@ -183,27 +248,27 @@ let create s ss =
                selection_states = ss;
                transitions = Hashtbl.create 17;
                cache2 = Cache.N2.create dummy2;
-               cache6 = Cache.N6.create dummy6;
+               cache4 = Cache.N4.create dummy_config;
              }
   in
   at_exit (fun () ->
-    let n6 = ref 0 in
+    let n4 = ref 0 in
     let n2 = ref 0 in
     Cache.N2.iteri (fun _ _ _ b -> if b then incr n2) auto.cache2;
-    Cache.N6.iteri (fun _ _ _ _ _ _ _ b -> if b then incr n6) auto.cache6;
+    Cache.N4.iteri (fun _ _ _ _ _ b -> if b then incr n4) auto.cache4;
     Format.eprintf "INFO: automaton %i, cache2: %i entries, cache6: %i entries\n%!"
-      (auto.id :> int) !n2 !n6;
+      (auto.id :> int) !n2 !n4;
     let c2l, c2u = Cache.N2.stats auto.cache2 in
-    let c6l, c6u = Cache.N6.stats auto.cache6 in
+    let c4l, c4u = Cache.N4.stats auto.cache4 in
     Format.eprintf "INFO: cache2: length: %i, used: %i, occupation: %f\n%!" c2l c2u (float c2u /. float c2l);
-    Format.eprintf "INFO: cache6: length: %i, used: %i, occupation: %f\n%!" c6l c6u (float c6u /. float c6l)
+    Format.eprintf "INFO: cache4: length: %i, used: %i, occupation: %f\n%!" c4l c4u (float c4u /. float c4l)
 
   );
   auto
 
 let reset a =
-  a.cache2 <- Cache.N2.create dummy2;
-  a.cache6 <- Cache.N6.create dummy6
+  a.cache2 <- Cache.N2.create (Cache.N2.dummy a.cache2);
+  a.cache4 <- Cache.N4.create (Cache.N4.dummy a.cache4)
 
 
 let get_trans_aux a tag states =
@@ -230,7 +295,7 @@ let get_trans a tag states =
   else trs
 
 
-
+(*
 let eval_form phi fcs nss ps ss is_left is_right has_left has_right kind =
   let rec loop phi =
     begin match SFormula.expr phi with
@@ -290,7 +355,7 @@ let eval_trans auto ltrs fcs nss ps ss is_left is_right has_left has_right kind
               else if SFormula.is_false new_phi then
                 (acct, accs)
               else
-                let new_tr = Transition.make (q, lab, new_phi) in
+                 let new_tr = Transition.make (q, lab, new_phi) in
                 (TransList.cons new_tr acct, accs)
           ) ltrs (TransList.nil, ss)
         in
@@ -303,9 +368,86 @@ let eval_trans auto ltrs fcs nss ps ss is_left is_right has_left has_right kind
   in
   loop ltrs ss
 
+*)
+
+let simplify_atom atom pos q { Config.node=config; _ } =
+  if (pos && StateSet.mem q config.sat)
+    || ((not pos) && StateSet.mem q config.unsat) then SFormula.true_
+  else if (pos && StateSet.mem q config.unsat)
+      || ((not pos) && StateSet.mem q config.sat) then SFormula.false_
+  else atom
+
+
+let eval_form phi fcs nss ps ss summary =
+  let rec loop phi =
+    begin match SFormula.expr phi with
+      Formula.True | Formula.False -> phi
+    | Formula.Atom a ->
+        let p, b, q = Atom.node a in begin
+          match p with
+          | First_child -> simplify_atom phi b q fcs
+          | Next_sibling -> simplify_atom phi b q nss
+          | Parent | Previous_sibling -> simplify_atom phi b q ps
+          | Stay -> simplify_atom phi b q ss
+          | Is_first_child -> SFormula.of_bool (b == (is_left summary))
+          | Is_next_sibling -> SFormula.of_bool (b == (is_right summary))
+          | Is k -> SFormula.of_bool (b == (k == (kind summary)))
+          | Has_first_child -> SFormula.of_bool (b == (has_left summary))
+          | Has_next_sibling -> SFormula.of_bool (b == (has_right summary))
+        end
+    | Formula.And(phi1, phi2) -> SFormula.and_ (loop phi1) (loop phi2)
+    | Formula.Or (phi1, phi2) -> SFormula.or_  (loop phi1) (loop phi2)
+    end
+  in
+  loop phi
 
 
 
+let eval_trans auto fcs nss ps ss =
+  let fcsid = (fcs.Config.id :> int) in
+  let nssid = (nss.Config.id :> int) in
+  let psid = (ps.Config.id :> int) in
+  let rec loop old_config =
+    let oid = (old_config.Config.id :> int) in
+    let res =
+      let res = Cache.N4.find auto.cache4 oid fcsid nssid psid in
+      if res != dummy_config then res
+      else
+        let { sat = old_sat;
+              unsat = old_unsat;
+              todo = old_todo;
+              summary = old_summary } = old_config.Config.node
+        in
+        let sat, unsat, removed, kept, todo =
+          TransList.fold
+            (fun trs acc ->
+              let q, lab, phi = Transition.node trs in
+              let a_sat, a_unsat, a_rem, a_kept, a_todo = acc in
+              if StateSet.mem q a_sat || StateSet.mem q a_unsat then acc else
+                let new_phi =
+                  eval_form phi fcs nss ps old_config old_summary
+                in
+                if SFormula.is_true new_phi then
+                  StateSet.add q a_sat, a_unsat, StateSet.add q a_rem, a_kept, a_todo
+                else if SFormula.is_false new_phi then
+                  a_sat, StateSet.add q a_unsat, StateSet.add q a_rem, a_kept, a_todo
+                else
+                  let new_tr = Transition.make (q, lab, new_phi) in
+                  (a_sat, a_unsat, a_rem, StateSet.add q a_kept, (TransList.cons new_tr a_todo))
+            ) old_todo (old_sat, old_unsat, StateSet.empty, StateSet.empty, TransList.nil)
+        in
+        (* States that have been removed from the todo list and not kept are now
+           unsatisfiable *)
+        let unsat = StateSet.union unsat (StateSet.diff removed kept) in
+        (* States that were found once to be satisfiable remain so *)
+        let unsat = StateSet.diff unsat sat in
+        let new_config = Config.make { sat; unsat; todo ; summary = old_summary } in
+        Cache.N4.add auto.cache4 oid fcsid nssid psid new_config;
+        new_config
+    in
+    if res == old_config then res else loop res
+  in
+  loop ss
 
 (*
   [add_trans a q labels f] adds a transition [(q,labels) -> f] to the
index bb94a7c..fd75e2e 100644 (file)
@@ -14,7 +14,7 @@
 (***********************************************************************)
 
 (*
-  Time-stamp: <Last modified on 2013-04-04 18:42:38 CEST by Kim Nguyen>
+  Time-stamp: <Last modified on 2013-04-22 15:08:54 CEST by Kim Nguyen>
 *)
 
 type predicate =
@@ -66,13 +66,26 @@ module TransList : sig
 end
 
 
+type node_summary = private int
+val node_summary : bool -> bool -> bool -> bool -> Tree.NodeKind.t -> node_summary
+val dummy_summary : node_summary
+type config = {
+  sat : StateSet.t;
+  unsat : StateSet.t;
+  todo : TransList.t;
+  summary : node_summary;
+}
+
+module Config : Hcons.S with type data = config
+
+
 type t = private {
   id : Uid.t;
   mutable states : StateSet.t;
   mutable selection_states: StateSet.t;
   transitions: (State.t, (QNameSet.t*SFormula.t) list) Hashtbl.t;
   mutable cache2 : TransList.t Cache.N2.t;
-  mutable cache6 : (TransList.t*StateSet.t) Cache.N6.t;
+  mutable cache4 : Config.t Cache.N4.t;
 }
 
 
@@ -81,10 +94,8 @@ val create : StateSet.t -> StateSet.t -> t
 val reset : t -> unit
 val get_trans : t -> QNameSet.elt -> StateSet.t -> TransList.t
 
-val eval_trans : t -> TransList.t
-  -> StateSet.t -> StateSet.t -> StateSet.t -> StateSet.t
-  -> bool -> bool -> bool -> bool -> Tree.NodeKind.t
-  -> TransList.t*StateSet.t
+
+val eval_trans : t -> Config.t -> Config.t -> Config.t -> Config.t -> Config.t
 
 val add_trans : t -> State.t -> QNameSet.t -> SFormula.t -> unit
 val print : Format.formatter -> t -> unit
index 5ebd1ec..e8e1d5a 100644 (file)
@@ -14,7 +14,7 @@
 (***********************************************************************)
 
 (*
-  Time-stamp: <Last modified on 2013-04-15 17:50:33 CEST by Kim Nguyen>
+  Time-stamp: <Last modified on 2013-04-22 15:31:24 CEST by Kim Nguyen>
 *)
 
 INCLUDE "utils.ml"
@@ -34,6 +34,14 @@ DEFINE TRACE(e) = (e)
 DEFINE TRACE(e) = ()
 END
 
+   let html tree node i config msg =
+     let config = config.Ata.Config.node in
+     Html.trace (T.preorder tree node) i
+       "%s<br/>sat: %a<br/>unsat: %a<br/>todo: %a<br/>"
+       msg
+       StateSet.print config.Ata.sat
+       StateSet.print config.Ata.unsat
+       (Ata.TransList.print ~sep:"<br/>") config.Ata.todo
 
 
   type cache = StateSet.t Cache.N1.t
@@ -50,56 +58,49 @@ END
         let fc = T.first_child tree node in
         let ns = T.next_sibling tree node in
         let tag = T.tag tree node in
-        let states0 = get cache tree node in
-        let trans0 = Ata.get_trans auto tag auto.Ata.states in
-        let () =
-          TRACE(Html.trace (T.preorder tree node) _i "Pre States: %a<br/>Pre Trans: %a<br/>"
-                  StateSet.print states0 (Ata.TransList.print ~sep:"<br/>") trans0)
+        let config0 =
+          let c = get cache tree node in
+          if c == Cache.N1.dummy cache then
+           Ata.Config.make
+             { c.Ata.Config.node with Ata.todo = Ata.get_trans auto tag auto.Ata.states;
+               summary = Ata.node_summary
+                 (node == T.first_child tree parent) (* is_left *)
+                 (node == T.next_sibling tree parent) (* is_right *)
+                 (fc != T.nil) (* has_left *)
+                 (ns != T.nil) (* has_right *)
+                 (T.kind tree node) (* kind *)
+             }
+          else c
         in
+
+        TRACE(html tree node _i config0 "Entering node");
+
         let ps = get cache tree parent in
         let fcs = get cache tree fc in
         let nss = get cache tree ns in
-        let is_left = node == T.first_child tree parent
-        and is_right = node == T.next_sibling tree parent
-        and has_left = fc != T.nil
-        and has_right = ns != T.nil
-        and kind = T.kind tree node
-        in
-        let trans1, states1 =
-          Ata.eval_trans auto trans0
-            fcs nss ps states0
-            is_left is_right has_left has_right kind
-        in
-        let () =
-          TRACE(Html.trace (T.preorder tree node) _i "TD States: %a<br/>TD Trans: %a<br/>" StateSet.print states1 (Ata.TransList.print ~sep:"<br/>") trans1)
-        in
-        if states1 != states0 then set cache tree node states1;
+        let config1 = Ata.eval_trans auto fcs nss ps config0 in
+
+        TRACE(html tree node _i config1 "Updating transitions");
+
+        if config0 != config1 then set cache tree node config1;
         let () = loop fc in
         let fcs1 = get cache tree fc in
-        let trans2, states2 =
-          Ata.eval_trans auto trans1
-            fcs1 nss ps states1
-            is_left is_right has_left has_right kind
-        in
-        let () =
-          TRACE(Html.trace (T.preorder tree node) _i "Left BU States: %a<br/>Left BU Trans: %a<br/>" StateSet.print states2 (Ata.TransList.print ~sep:"<br/>") trans2)
-        in
-        if states2 != states1 then set cache tree node states2;
+        let config2 = Ata.eval_trans auto fcs1 nss ps config1 in
+
+        TRACE(html tree node _i config2 "Updating transitions (after first-child)");
+
+        if config1 != config2 then set cache tree node config2;
         let () = loop ns in
-        let _trans3, states3 =
-          Ata.eval_trans auto trans2
-            fcs1 (get cache tree ns) ps states2
-            is_left is_right has_left has_right kind
-        in
-        let () =
-          TRACE(Html.trace (T.preorder tree node) _i "Right BU States: %a<br/>Right BU Trans: %a<br/>" StateSet.print states3 (Ata.TransList.print ~sep:"<br/>") _trans3)
-        in
-        if states3 != states2 then set cache tree node states3;
-        (*if states0 != states3 && (not !redo) then redo := true *)
-        if (not !redo)
-          && not (Ata.TransList.nil == _trans3)
-          && (states1 != states3)
-          && not (StateSet.intersect states3 auto.Ata.selection_states)
+        let config3 = Ata.eval_trans auto fcs1 (get cache tree ns) ps config2 in
+
+        TRACE(html tree node _i config3 "Updating transitions (after next-sibling)");
+
+        if config2 != config3 then set cache tree node config3;
+        (* We do set the redo flat if : *)
+        if not (
+          config0 == config3 (* did not gain any new information *)
+          || !redo (* already set *)
+          || Ata.TransList.nil == config3.Ata.Config.node.Ata.todo ) (* no more transition to check *)
         then redo := true
       end
     in
@@ -113,7 +114,7 @@ END
         let acc0 = loop (T.next_sibling tree node) acc in
         let acc1 = loop (T.first_child tree node) acc0 in
 
-        if StateSet.intersect (get cache tree node) auto.Ata.selection_states then
+        if StateSet.intersect (get cache tree node).Ata.Config.node.Ata.sat auto.Ata.selection_states then
           node::acc1
         else
           acc1
@@ -121,12 +122,19 @@ END
     loop node []
 
   let eval auto tree node =
-    let cache = Cache.N1.create StateSet.empty in
+    let cache = Cache.N1.create
+      (Ata.Config.make { Ata.sat = StateSet.empty;
+                         Ata.unsat = StateSet.empty;
+                         Ata.todo = Ata.TransList.nil;
+                         Ata.summary = Ata.dummy_summary;
+                       })
+    in
     let redo = ref true in
     let iter = ref 0 in
     Ata.reset auto;
     while !redo do
       redo := false;
+      Ata.reset auto;
       redo := top_down_run auto tree node cache !iter;
       incr iter;
     done;