src/csolver.cc

   1 #include "csolver.h"
   2 #include "set.h"
   3 #include "mutableset.h"
   4 #include "element.h"
   5 #include "boolean.h"
   6 #include "predicate.h"
   7 #include "order.h"
   8 #include "table.h"
   9 #include "function.h"
  10 #include "satencoder.h"
  11 #include "sattranslator.h"
  12 #include "tunable.h"
  13 #include "polarityassignment.h"
  14 #include "transformer.h"
  15 #include "autotuner.h"
  16
  17 CSolver::CSolver() :
  18         unsat(false),
  19         tuner(NULL),
  20         elapsedTime(0)
  21 {
  22         satEncoder = new SATEncoder(this);
  23         transformer = new Transformer(this);
  24 }
  25
  26 /** This function tears down the solver and the entire AST */
  27
  28 CSolver::~CSolver() {
  29         uint size = allBooleans.getSize();
  30         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  31                 delete allBooleans.get(i);
  32         }
  33
  34         size = allSets.getSize();
  35         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  36                 delete allSets.get(i);
  37         }
  38
  39         size = allElements.getSize();
  40         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  41                 delete allElements.get(i);
  42         }
  43
  44         size = allTables.getSize();
  45         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  46                 delete allTables.get(i);
  47         }
  48
  49         size = allPredicates.getSize();
  50         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  51                 delete allPredicates.get(i);
  52         }
  53
  54         size = allOrders.getSize();
  55         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  56                 delete allOrders.get(i);
  57         }
  58
  59         size = allFunctions.getSize();
  60         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  61                 delete allFunctions.get(i);
  62         }
  63
  64         delete satEncoder;
  65         delete transformer;
  66 }
  67
  68 CSolver *CSolver::clone() {
  69         CSolver *copy = new CSolver();
  70         CloneMap map;
  71         HSIteratorBoolean *it = getConstraints();
  72         while (it->hasNext()) {
  73                 Boolean *b = it->next();
  74                 copy->addConstraint(b->clone(copy, &map));
  75         }
  76         delete it;
  77         return copy;
  78 }
  79
  80 Set *CSolver::createSet(VarType type, uint64_t *elements, uint numelements) {
  81         Set *set = new Set(type, elements, numelements);
  82         allSets.push(set);
  83         return set;
  84 }
  85
  86 Set *CSolver::createRangeSet(VarType type, uint64_t lowrange, uint64_t highrange) {
  87         Set *set = new Set(type, lowrange, highrange);
  88         allSets.push(set);
  89         return set;
  90 }
  91
  92 MutableSet *CSolver::createMutableSet(VarType type) {
  93         MutableSet *set = new MutableSet(type);
  94         allSets.push(set);
  95         return set;
  96 }
  97
  98 void CSolver::addItem(MutableSet *set, uint64_t element) {
  99         set->addElementMSet(element);
 100 }
 101
 102 uint64_t CSolver::createUniqueItem(MutableSet *set) {
 103         uint64_t element = set->getNewUniqueItem();
 104         set->addElementMSet(element);
 105         return element;
 106 }
 107
 108 Element *CSolver::getElementVar(Set *set) {
 109         Element *element = new ElementSet(set);
 110         allElements.push(element);
 111         return element;
 112 }
 113
 114 Element *CSolver::getElementConst(VarType type, uint64_t value) {
 115         uint64_t array[] = {value};
 116         Set *set = new Set(type, array, 1);
 117         Element *element = new ElementConst(value, type, set);
 118         Element *e = elemMap.get(element);
 119         if (e == NULL) {
 120                 allSets.push(set);
 121                 allElements.push(element);
 122                 elemMap.put(element, element);
 123                 return element;
 124         } else {
 125                 delete set;
 126                 delete element;
 127                 return e;
 128         }
 129 }
 130
 131 Element *CSolver::applyFunction(Function *function, Element **array, uint numArrays, Boolean *overflowstatus) {
 132         Element *element = new ElementFunction(function,array,numArrays,overflowstatus);
 133         Element *e = elemMap.get(element);
 134         if (e == NULL) {
 135                 allElements.push(element);
 136                 elemMap.put(element, element);
 137                 return element;
 138         } else {
 139                 delete element;
 140                 return e;
 141         }
 142 }
 143
 144 Function *CSolver::createFunctionOperator(ArithOp op, Set **domain, uint numDomain, Set *range,OverFlowBehavior overflowbehavior) {
 145         Function *function = new FunctionOperator(op, domain, numDomain, range, overflowbehavior);
 146         allFunctions.push(function);
 147         return function;
 148 }
 149
 150 Predicate *CSolver::createPredicateOperator(CompOp op, Set **domain, uint numDomain) {
 151         Predicate *predicate = new PredicateOperator(op, domain,numDomain);
 152         allPredicates.push(predicate);
 153         return predicate;
 154 }
 155
 156 Predicate *CSolver::createPredicateTable(Table *table, UndefinedBehavior behavior) {
 157         Predicate *predicate = new PredicateTable(table, behavior);
 158         allPredicates.push(predicate);
 159         return predicate;
 160 }
 161
 162 Table *CSolver::createTable(Set **domains, uint numDomain, Set *range) {
 163         Table *table = new Table(domains,numDomain,range);
 164         allTables.push(table);
 165         return table;
 166 }
 167
 168 Table *CSolver::createTableForPredicate(Set **domains, uint numDomain) {
 169         return createTable(domains, numDomain, NULL);
 170 }
 171
 172 void CSolver::addTableEntry(Table *table, uint64_t *inputs, uint inputSize, uint64_t result) {
 173         table->addNewTableEntry(inputs, inputSize, result);
 174 }
 175
 176 Function *CSolver::completeTable(Table *table, UndefinedBehavior behavior) {
 177         Function *function = new FunctionTable(table, behavior);
 178         allFunctions.push(function);
 179         return function;
 180 }
 181
 182 Boolean *CSolver::getBooleanVar(VarType type) {
 183         Boolean *boolean = new BooleanVar(type);
 184         allBooleans.push(boolean);
 185         return boolean;
 186 }
 187
 188 Boolean *CSolver::applyPredicate(Predicate *predicate, Element **inputs, uint numInputs) {
 189         return applyPredicateTable(predicate, inputs, numInputs, NULL);
 190 }
 191
 192 Boolean *CSolver::applyPredicateTable(Predicate *predicate, Element **inputs, uint numInputs, Boolean *undefinedStatus) {
 193         BooleanPredicate *boolean = new BooleanPredicate(predicate, inputs, numInputs, undefinedStatus);
 194         Boolean * b = boolMap.get(boolean);
 195         if (b == NULL) {
 196                 boolMap.put(boolean, boolean);
 197                 allBooleans.push(boolean);
 198                 return boolean;
 199         } else {
 200                 delete boolean;
 201                 return b;
 202         }
 203 }
 204
 205 Boolean *CSolver::applyLogicalOperation(LogicOp op, Boolean **array, uint asize) {
 206         Boolean *boolean = new BooleanLogic(this, op, array, asize);
 207         Boolean *b = boolMap.get(boolean);
 208         if (b == NULL) {
 209                 boolMap.put(boolean, boolean);
 210                 allBooleans.push(boolean);
 211                 return boolean;
 212         } else {
 213                 delete boolean;
 214                 return b;
 215         }
 216 }
 217
 218 Boolean *CSolver::orderConstraint(Order *order, uint64_t first, uint64_t second) {
 219         Boolean *constraint = new BooleanOrder(order, first, second);
 220         allBooleans.push(constraint);
 221         return constraint;
 222 }
 223
 224 void CSolver::addConstraint(Boolean *constraint) {
 225         constraints.add(constraint);
 226 }
 227
 228 Order *CSolver::createOrder(OrderType type, Set *set) {
 229         Order *order = new Order(type, set);
 230         allOrders.push(order);
 231         return order;
 232 }
 233
 234 int CSolver::startEncoding() {
 235         bool deleteTuner = false;
 236         if (tuner == NULL) {
 237                 tuner = new DefaultTuner();
 238                 deleteTuner = true;
 239         }
 240
 241         long long startTime = getTimeNano();
 242         computePolarities(this);
 243         transformer->orderAnalysis();
 244         naiveEncodingDecision(this);
 245         satEncoder->encodeAllSATEncoder(this);
 246         int result = unsat ? IS_UNSAT : satEncoder->solve();
 247         long long finishTime = getTimeNano();
 248         elapsedTime = finishTime - startTime;
 249         if (deleteTuner) {
 250                 delete tuner;
 251                 tuner = NULL;
 252         }
 253         return result;
 254 }
 255
 256 uint64_t CSolver::getElementValue(Element *element) {
 257         switch (element->type) {
 258         case ELEMSET:
 259         case ELEMCONST:
 260         case ELEMFUNCRETURN:
 261                 return getElementValueSATTranslator(this, element);
 262         default:
 263                 ASSERT(0);
 264         }
 265         exit(-1);
 266 }
 267
 268 bool CSolver::getBooleanValue(Boolean *boolean) {
 269         switch (boolean->type) {
 270         case BOOLEANVAR:
 271                 return getBooleanVariableValueSATTranslator(this, boolean);
 272         default:
 273                 ASSERT(0);
 274         }
 275         exit(-1);
 276 }
 277
 278 HappenedBefore CSolver::getOrderConstraintValue(Order *order, uint64_t first, uint64_t second) {
 279         return getOrderConstraintValueSATTranslator(this, order, first, second);
 280 }
 281
 282 long long CSolver::getEncodeTime() { return satEncoder->getEncodeTime(); }
 283
 284 long long CSolver::getSolveTime() { return satEncoder->getSolveTime(); }
 285
 286 void CSolver::autoTune(uint budget) {
 287         AutoTuner * autotuner=new AutoTuner(budget);
 288         autotuner->addProblem(this);
 289         autotuner->tune();
 290         delete autotuner;
 291 }