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