genltl: reimplement using argp, and allowing ranges.
* src/bin/genltl.cc: New file. * src/bin/Makefile.am: Add it.
This commit is contained in:
Alexandre Duret-Lutz
parent
90279bd40c
commit
d1b8537f98
2 changed files with 947 additions and 1 deletions
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@ -24,5 +24,6 @@ AM_CPPFLAGS = -I$(top_srcdir)/src $(BUDDY_CPPFLAGS) \
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AM_CXXFLAGS = $(WARNING_CXXFLAGS)
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AM_CXXFLAGS = $(WARNING_CXXFLAGS)
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LDADD = $(top_builddir)/src/libspot.la $(top_builddir)/lib/libgnu.a
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LDADD = $(top_builddir)/src/libspot.la $(top_builddir)/lib/libgnu.a
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bin_PROGRAMS = ltlfilt
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bin_PROGRAMS = ltlfilt genltl
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ltlfilt_SOURCES = ltlfilt.cc
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ltlfilt_SOURCES = ltlfilt.cc
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genltl_SOURCES = genltl.cc
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945
src/bin/genltl.cc
Normal file
945
src/bin/genltl.cc
Normal file
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@ -0,0 +1,945 @@
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// -*- coding: utf-8 -*-
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// Copyright (C) 2012 Laboratoire de Recherche et Développement de
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// l'Epita (LRDE).
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//
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// This file is part of Spot, a model checking library.
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//
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// Spot is free software; you can redistribute it and/or modify it
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// under the terms of the GNU General Public License as published by
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// the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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// (at your option) any later version.
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//
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// Spot is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
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// ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
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// or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public
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// License for more details.
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//
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// You should have received a copy of the GNU General Public License
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// along with Spot; see the file COPYING. If not, write to the Free
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// Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
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// 02111-1307, USA.
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// Families defined here come from the following papers:
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//
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// @InProceedings{cichon.09.depcos,
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// author = {Jacek Cicho{\'n} and Adam Czubak and Andrzej Jasi{\'n}ski},
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// title = {Minimal {B\"uchi} Automata for Certain Classes of {LTL} Formulas},
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// booktitle = {Proceedings of the Fourth International Conference on
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// Dependability of Computer Systems},
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// pages = {17--24},
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// year = 2009,
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// publisher = {IEEE Computer Society},
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// }
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//
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// @InProceedings{geldenhuys.06.spin,
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// author = {Jaco Geldenhuys and Henri Hansen},
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// title = {Larger Automata and Less Work for LTL Model Checking},
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// booktitle = {Proceedings of the 13th International SPIN Workshop},
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// year = {2006},
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// pages = {53--70},
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// series = {Lecture Notes in Computer Science},
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// volume = {3925},
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// publisher = {Springer}
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// }
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//
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// @InProceedings{gastin.01.cav,
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// author = {Paul Gastin and Denis Oddoux},
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// title = {Fast {LTL} to {B\"u}chi Automata Translation},
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// booktitle = {Proceedings of the 13th International Conference on
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// Computer Aided Verification (CAV'01)},
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// pages = {53--65},
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// year = 2001,
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// editor = {G. Berry and H. Comon and A. Finkel},
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// volume = {2102},
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// series = {Lecture Notes in Computer Science},
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// address = {Paris, France},
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// publisher = {Springer-Verlag}
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// }
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//
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// @InProceedings{rozier.07.spin,
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// author = {Kristin Y. Rozier and Moshe Y. Vardi},
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// title = {LTL Satisfiability Checking},
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// booktitle = {Proceedings of the 12th International SPIN Workshop on
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// Model Checking of Software (SPIN'07)},
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// pages = {149--167},
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// year = {2007},
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// volume = {4595},
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// series = {Lecture Notes in Computer Science},
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// publisher = {Springer-Verlag}
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// }
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#ifdef HAVE_CONFIG_H
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# include "config.h"
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#endif
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#include <iostream>
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||||||
|
#include <fstream>
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||||||
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#include <argp.h>
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#include <cstdlib>
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||||||
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#include "progname.h"
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#include "error.h"
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#include <vector>
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||||||
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||||||
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#include "misc/_config.h"
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||||||
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#include <cassert>
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||||||
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#include <iostream>
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||||||
|
#include <sstream>
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||||||
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#include <set>
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||||||
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#include <string>
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||||||
|
#include <cstdlib>
|
||||||
|
#include <cstring>
|
||||||
|
#include "ltlast/allnodes.hh"
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||||||
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#include "ltlvisit/tostring.hh"
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||||||
|
#include "ltlenv/defaultenv.hh"
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using namespace spot;
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||||||
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using namespace spot::ltl;
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|
const char* argp_program_version = "\
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|
genltl (" SPOT_PACKAGE_STRING ")\n\
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|
\n\
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||||||
|
Copyright (C) 2012 Laboratoire de Recherche et Développement de l'Epita.\n\
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||||||
|
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO\n\
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|
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE,\n\
|
||||||
|
to the extent permitted by law.";
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||||||
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|
const char* argp_program_bug_address = "<" SPOT_PACKAGE_BUGREPORT ">";
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|
const char argp_program_doc[] ="\
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|
Generate temporal logic formulas from predefined scalable patterns.\v\
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RANGE may have one of the following forms: INT, INT..INT, or ..INT\n\
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||||||
|
In the latter case, the missing number is assumed to be 1.\n\
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\n\
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||||||
|
Pattern names prefixed with 'ccj', 'gh', 'go', or 'rv' refer to:\n\
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|
[gh] J. Geldenhuys and H. Hansen (Spin'06): Larger automata and less \
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||||||
|
work for LTL model checking. LNCS 3925.\n\
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|
[ccj] J. Cichoń, A. Czubak, and A. Jasiński (DepCoS'09): Minimal Büchi \
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||||||
|
Automata for Certain Classes of LTL Formulas.\n\
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|
[go] P. Gastin and D. Oddoux (CAV'01): Fast LTL to Büchi Automata \
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||||||
|
Translation. LNCS 2102\n\
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|
[rv] K. Rozier and M. Vardi (Spin'07): LTL Satisfiability Checking. \
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LNCS 4595.\n";
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#define OPT_SPOT 1
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||||||
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#define OPT_AND_F 2
|
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#define OPT_AND_FG 3
|
||||||
|
#define OPT_AND_GF 4
|
||||||
|
#define OPT_CCJ_ALPHA 5
|
||||||
|
#define OPT_CCJ_BETA 6
|
||||||
|
#define OPT_CCJ_BETA_PRIME 7
|
||||||
|
#define OPT_GH_Q 8
|
||||||
|
#define OPT_GH_R 9
|
||||||
|
#define OPT_GO_THETA 10
|
||||||
|
#define OPT_OR_FG 11
|
||||||
|
#define OPT_OR_G 12
|
||||||
|
#define OPT_OR_GF 13
|
||||||
|
#define OPT_R_LEFT 14
|
||||||
|
#define OPT_R_RIGHT 15
|
||||||
|
#define OPT_RV_COUNTER 16
|
||||||
|
#define OPT_RV_COUNTER_CARRY 17
|
||||||
|
#define OPT_RV_COUNTER_CARRY_LINEAR 18
|
||||||
|
#define OPT_RV_COUNTER_LINEAR 19
|
||||||
|
#define OPT_U_LEFT 20
|
||||||
|
#define OPT_U_RIGHT 21
|
||||||
|
|
||||||
|
#define OPT_ALIAS(o) { #o, 0, 0, OPTION_ALIAS, 0, 0 }
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||||||
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|
static const argp_option options[] =
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||||||
|
{
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||||||
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/**************************************************/
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||||||
|
// Keep this alphabetically sorted (expect for aliases).
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{ 0, 0, 0, 0, "Pattern selection:", 1},
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// J. Geldenhuys and H. Hansen (Spin'06): Larger automata and less
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|
// work for LTL model checking.
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|
{ "and-f", OPT_AND_F, "RANGE", 0, "F(p1)&F(p2)&...&F(pn)", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(gh-e),
|
||||||
|
{ "and-fg", OPT_AND_FG, "RANGE", 0, "FG(p1)&FG(p2)&...&FG(pn)", 0 },
|
||||||
|
{ "and-gf", OPT_AND_GF, "RANGE", 0, "GF(p1)&GF(p2)&...&GF(pn)", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(ccj-phi),
|
||||||
|
OPT_ALIAS(gh-c2),
|
||||||
|
{ "ccj-alpha", OPT_CCJ_ALPHA, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"F(p1&F(p2&F(p3&...F(pn)))) & F(q1&F(q2&F(q3&...F(qn))))", 0 },
|
||||||
|
{ "ccj-beta", OPT_CCJ_BETA, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"F(p&X(p&X(p&...X(p)))) & F(q&X(q&X(q&...X(q))))", 0 },
|
||||||
|
{ "ccj-beta-prime", OPT_CCJ_BETA_PRIME, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"F(p&(Xp)&(XXp)&...(X...X(p))) & F(q&(Xq)&(XXq)&...(X...X(q)))", 0 },
|
||||||
|
{ "gh-q", OPT_GH_Q, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"(F(p1)|G(p2))&(F(p2)|G(p3))&... &(F(pn)|G(p{n+1}))", 0 },
|
||||||
|
{ "gh-r", OPT_GH_R, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"(GF(p1)|FG(p2))&(GF(p2)|FG(p3))&... &(GF(pn)|FG(p{n+1}))", 0},
|
||||||
|
{ "go-theta", OPT_GO_THETA, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"!((GF(p1)&GF(p2)&...&GF(pn)) -> G(q->F(r)))", 0 },
|
||||||
|
{ "or-fg", OPT_OR_FG, "RANGE", 0, "FG(p1)|FG(p2)|...|FG(pn)", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(ccj-xi),
|
||||||
|
{ "or-g", OPT_OR_G, "RANGE", 0, "G(p1)|G(p2)|...|G(pn)", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(gh-s),
|
||||||
|
{ "or-gf", OPT_OR_GF, "RANGE", 0, "GF(p1)|GF(p2)|...|GF(pn)", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(gh-c1),
|
||||||
|
{ "r-left", OPT_R_LEFT, "RANGE", 0, "(((p1 R p2) R p3) ... R pn)", 0 },
|
||||||
|
{ "r-right", OPT_R_RIGHT, "RANGE", 0, "(p1 R (p2 R (... R pn)))", 0 },
|
||||||
|
{ "rv-counter", OPT_RV_COUNTER, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"n-bit counter", 0 },
|
||||||
|
{ "rv-counter-carry", OPT_RV_COUNTER_CARRY, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"n-bit counter w/ carry", 0 },
|
||||||
|
{ "rv-counter-carry-linear", OPT_RV_COUNTER_CARRY_LINEAR, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"n-bit counter w/ carry (linear size)", 0 },
|
||||||
|
{ "rv-counter-linear", OPT_RV_COUNTER_LINEAR, "RANGE", 0,
|
||||||
|
"n-bit counter (linear size)", 0 },
|
||||||
|
{ "u-left", OPT_U_LEFT, "RANGE", 0, "(((p1 U p2) U p3) ... U pn)", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(gh-u),
|
||||||
|
{ "u-right", OPT_U_RIGHT, "RANGE", 0, "(p1 U (p2 U (... U pn)))", 0 },
|
||||||
|
OPT_ALIAS(gh-u2),
|
||||||
|
OPT_ALIAS(go-phi),
|
||||||
|
/**************************************************/
|
||||||
|
{ 0, 0, 0, 0, "Output options:", 6 },
|
||||||
|
{ "full-parentheses", 'p', 0, 0,
|
||||||
|
"output fully-parenthesized formulas", 0 },
|
||||||
|
{ "spin", 's', 0, 0, "output in Spin's syntax", 0 },
|
||||||
|
{ "spot", OPT_SPOT, 0, 0, "output in Spot's syntax (default)", 0 },
|
||||||
|
{ "utf8", '8', 0, 0, "output using UTF-8 characters", 0 },
|
||||||
|
/**************************************************/
|
||||||
|
{ 0, 0, 0, 0, "Miscellaneous options:", -1 },
|
||||||
|
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct job
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int pattern;
|
||||||
|
int range_min;
|
||||||
|
int range_max;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef std::vector<job> jobs_t;
|
||||||
|
static jobs_t jobs;
|
||||||
|
|
||||||
|
enum output_format_t { spot_output, spin_output, utf8_output };
|
||||||
|
static output_format_t output_format = spot_output;
|
||||||
|
static bool full_parenth = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
// static int
|
||||||
|
// to_int(const char* s)
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// char* endptr;
|
||||||
|
// int res = strtol(s, &endptr, 10);
|
||||||
|
// if (*endptr)
|
||||||
|
// error(1, 0, "failed to parse '%s' as an integer.", s);
|
||||||
|
// return res;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
static void
|
||||||
|
enqueue_job(int pattern, const char* range)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
job j;
|
||||||
|
j.pattern = pattern;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Parse the range; it should have the form INT..INT or INT:INT
|
||||||
|
|
||||||
|
char* end;
|
||||||
|
j.range_min = strtol(range, &end, 10);
|
||||||
|
if (end == range)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// No leading number. It's OK as long as the string is not
|
||||||
|
// empty.
|
||||||
|
if (!*end)
|
||||||
|
error(1, 0, "invalid empty range");
|
||||||
|
j.range_min = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (!*end)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Only one number.
|
||||||
|
j.range_max = j.range_min;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Skip : or ..
|
||||||
|
if (end[0] == ':')
|
||||||
|
++end;
|
||||||
|
else if (end[0] == '.' && end[1] == '.')
|
||||||
|
end += 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Parse the next integer.
|
||||||
|
char* end2;
|
||||||
|
j.range_max = strtol(end, &end2, 10);
|
||||||
|
if (end == end2)
|
||||||
|
error(1, 0, "invalid range '%s' (missing end?)", range);
|
||||||
|
if (*end2)
|
||||||
|
error(1, 0, "invalid range '%s' (trailing garbage?)", range);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (j.range_min < 0 || j.range_max < 0)
|
||||||
|
error(1, 0, "invalid range '%s': values must be positive", range);
|
||||||
|
|
||||||
|
jobs.push_back(j);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int
|
||||||
|
parse_opt(int key, char* arg, struct argp_state* state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
(void) state;
|
||||||
|
// This switch is alphabetically-ordered.
|
||||||
|
switch (key)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case '8':
|
||||||
|
output_format = utf8_output;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'p':
|
||||||
|
full_parenth = true;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 's':
|
||||||
|
output_format = spin_output;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_AND_F:
|
||||||
|
case OPT_AND_FG:
|
||||||
|
case OPT_AND_GF:
|
||||||
|
case OPT_CCJ_ALPHA:
|
||||||
|
case OPT_CCJ_BETA:
|
||||||
|
case OPT_CCJ_BETA_PRIME:
|
||||||
|
case OPT_GH_Q:
|
||||||
|
case OPT_GH_R:
|
||||||
|
case OPT_GO_THETA:
|
||||||
|
case OPT_OR_FG:
|
||||||
|
case OPT_OR_G:
|
||||||
|
case OPT_OR_GF:
|
||||||
|
case OPT_R_LEFT:
|
||||||
|
case OPT_R_RIGHT:
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER:
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER_CARRY:
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER_CARRY_LINEAR:
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER_LINEAR:
|
||||||
|
enqueue_job(key, arg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_SPOT:
|
||||||
|
output_format = spot_output;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return ARGP_ERR_UNKNOWN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
environment& env(default_environment::instance());
|
||||||
|
|
||||||
|
#define G_(x) spot::ltl::unop::instance(spot::ltl::unop::G, (x))
|
||||||
|
#define F_(x) spot::ltl::unop::instance(spot::ltl::unop::F, (x))
|
||||||
|
#define X_(x) spot::ltl::unop::instance(spot::ltl::unop::X, (x))
|
||||||
|
#define Not_(x) spot::ltl::unop::instance(spot::ltl::unop::Not, (x))
|
||||||
|
#define Implies_(x, y) \
|
||||||
|
spot::ltl::binop::instance(spot::ltl::binop::Implies, (x), (y))
|
||||||
|
#define Equiv_(x, y) \
|
||||||
|
spot::ltl::binop::instance(spot::ltl::binop::Equiv, (x), (y))
|
||||||
|
#define And_(x, y) \
|
||||||
|
spot::ltl::multop::instance(spot::ltl::multop::And, (x), (y))
|
||||||
|
#define Or_(x, y) \
|
||||||
|
spot::ltl::multop::instance(spot::ltl::multop::Or, (x), (y))
|
||||||
|
#define U_(x, y) \
|
||||||
|
spot::ltl::binop::instance(spot::ltl::binop::U, (x), (y))
|
||||||
|
|
||||||
|
// F(p_1 & F(p_2 & F(p_3 & ... F(p_n))))
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
E_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return constant::true_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (; n > 0; --n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << n;
|
||||||
|
const formula* f = env.require(p.str());
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = And_(f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
result = F_(result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// p & X(p & X(p & ... X(p)))
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
phi_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return constant::true_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
const formula* p = env.require(name);
|
||||||
|
for (; n > 0; --n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = And_(p->clone(), X_(result));
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = p;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* N_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return unop::instance(unop::F, phi_n(name, n));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// p & X(p) & XX(p) & XXX(p) & ... X^n(p)
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
phi_prime_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return constant::true_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
const formula* p = env.require(name);
|
||||||
|
for (; n > 0; --n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
p = X_(p->clone());
|
||||||
|
result = And_(result, p);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
result = p;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
N_prime_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return F_(phi_prime_n(name, n));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// GF(p_1) & GF(p_2) & ... & GF(p_n) if conj == true
|
||||||
|
// GF(p_1) | GF(p_2) | ... | GF(p_n) if conj == false
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
GF_n(std::string name, int n, bool conj = true)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return conj ? constant::true_instance() : constant::false_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
multop::type op = conj ? multop::And : multop::Or;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << i;
|
||||||
|
const formula* f = G_(F_(env.require(p.str())));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = multop::instance(op, f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// FG(p_1) | FG(p_2) | ... | FG(p_n) if conj == false
|
||||||
|
// FG(p_1) & FG(p_2) & ... & FG(p_n) if conj == true
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
FG_n(std::string name, int n, bool conj = false)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return conj ? constant::true_instance() : constant::false_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
multop::type op = conj ? multop::And : multop::Or;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << i;
|
||||||
|
const formula* f = F_(G_(env.require(p.str())));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = multop::instance(op, f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// (((p1 OP p2) OP p3)...OP pn) if right_assoc == false
|
||||||
|
// (p1 OP (p2 OP (p3 OP (... pn) if right_assoc == true
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
bin_n(std::string name, int n,
|
||||||
|
binop::type op, bool right_assoc = false)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
n = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << (right_assoc ? (n + 1 - i) : i);
|
||||||
|
const formula* f = env.require(p.str());
|
||||||
|
if (!result)
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
else if (right_assoc)
|
||||||
|
result = binop::instance(op, f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = binop::instance(op, result, f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// (GF(p1)|FG(p2))&(GF(p2)|FG(p3))&...&(GF(pn)|FG(p{n+1}))"
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
R_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return constant::true_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* pi;
|
||||||
|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << 1;
|
||||||
|
pi = env.require(p.str());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const formula* gf = G_(F_(pi));
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << i + 1;
|
||||||
|
pi = env.require(p.str());
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* fg = G_(F_(pi->clone()));
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* f = Or_(gf, fg);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = And_(f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pi->destroy();
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// (F(p1)|G(p2))&(F(p2)|G(p3))&...&(F(pn)|G(p{n+1}))"
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
Q_n(std::string name, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return constant::true_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* pi;
|
||||||
|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << 1;
|
||||||
|
pi = env.require(p.str());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const formula* f = F_(pi);
|
||||||
|
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << i + 1;
|
||||||
|
pi = env.require(p.str());
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* g = G_(pi->clone());
|
||||||
|
|
||||||
|
f = Or_(f, g);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = And_(f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pi->destroy();
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// OP(p1) | OP(p2) | ... | OP(Pn) if conj == false
|
||||||
|
// OP(p1) & OP(p2) & ... & OP(Pn) if conj == true
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
combunop_n(std::string name, int n,
|
||||||
|
unop::type op, bool conj = false)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (n <= 0)
|
||||||
|
return conj ? constant::true_instance() : constant::false_instance();
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* result = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
multop::type cop = conj ? multop::And : multop::Or;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::ostringstream p;
|
||||||
|
p << name << i;
|
||||||
|
const formula* f = unop::instance(op, env.require(p.str()));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (result)
|
||||||
|
result = multop::instance(cop, f, result);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
result = f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// !((GF(p1)&GF(p2)&...&GF(pn))->G(q -> F(r)))
|
||||||
|
// From "Fast LTL to Büchi Automata Translation" [gastin.01.cav]
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
fair_response(std::string p, std::string q, std::string r, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const formula* fair = GF_n(p, n);
|
||||||
|
const formula* resp = G_(Implies_(env.require(q), F_(env.require(r))));
|
||||||
|
return Not_(Implies_(fair, resp));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Builds X(X(...X(p))) with n occurrences of X.
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
X_n(const formula* p, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
assert(n >= 0);
|
||||||
|
const formula* res = p;
|
||||||
|
while (n--)
|
||||||
|
res = X_(res);
|
||||||
|
return res;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Based on LTLcounter.pl from Kristin Rozier.
|
||||||
|
// http://shemesh.larc.nasa.gov/people/kyr/benchmarking_scripts/
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
ltl_counter(std::string bit, std::string marker, int n, bool linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const formula* b = env.require(bit);
|
||||||
|
const formula* neg_b = Not_(b);
|
||||||
|
const formula* m = env.require(marker);
|
||||||
|
const formula* neg_m = Not_(m); // to destroy
|
||||||
|
|
||||||
|
multop::vec* res = new multop::vec(4);
|
||||||
|
|
||||||
|
// The marker starts with "1", followed by n-1 "0", then "1" again,
|
||||||
|
// n-1 "0", etc.
|
||||||
|
if (!linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// G(m -> X(!m)&XX(!m)&XXX(m)) [if n = 3]
|
||||||
|
multop::vec* v = new multop::vec(n);
|
||||||
|
for (int i = 0; i + 1 < n; ++i)
|
||||||
|
(*v)[i] = X_n(neg_m->clone(), i + 1);
|
||||||
|
(*v)[n - 1] = X_n(m->clone(), n);
|
||||||
|
(*res)[0] = And_(m->clone(),
|
||||||
|
G_(Implies_(m->clone(),
|
||||||
|
multop::instance(multop::And, v))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// G(m -> X(!m & X(!m X(m)))) [if n = 3]
|
||||||
|
const formula* p = m->clone();
|
||||||
|
for (int i = n - 1; i > 0; --i)
|
||||||
|
p = And_(neg_m->clone(), X_(p));
|
||||||
|
(*res)[0] = And_(m->clone(),
|
||||||
|
G_(Implies_(m->clone(), X_(p))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// All bits are initially zero.
|
||||||
|
if (!linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// !b & X(!b) & XX(!b) [if n = 3]
|
||||||
|
multop::vec* v2 = new multop::vec(n);
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; ++i)
|
||||||
|
(*v2)[i] = X_n(neg_b->clone(), i);
|
||||||
|
(*res)[1] = multop::instance(multop::And, v2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// !b & X(!b & X(!b)) [if n = 3]
|
||||||
|
const formula* p = neg_b->clone();
|
||||||
|
for (int i = n - 1; i > 0; --i)
|
||||||
|
p = And_(neg_b->clone(), X_(p));
|
||||||
|
(*res)[1] = p;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define AndX_(x, y) (linear ? X_(And_((x), (y))) : And_(X_(x), X_(y)))
|
||||||
|
|
||||||
|
// If the least significant bit is 0, it will be 1 at the next time,
|
||||||
|
// and other bits stay the same.
|
||||||
|
const formula* Xnm1_b = X_n(b->clone(), n - 1);
|
||||||
|
const formula* Xn_b = X_(Xnm1_b); // to destroy
|
||||||
|
(*res)[2] =
|
||||||
|
G_(Implies_(And_(m->clone(), neg_b->clone()),
|
||||||
|
AndX_(Xnm1_b->clone(), U_(And_(Not_(m->clone()),
|
||||||
|
Equiv_(b->clone(),
|
||||||
|
Xn_b->clone())),
|
||||||
|
m->clone()))));
|
||||||
|
|
||||||
|
// From the least significant bit to the first 0, all the bits
|
||||||
|
// are flipped on the next value. Remaining bits are identical.
|
||||||
|
const formula* Xnm1_negb = X_n(neg_b, n - 1);
|
||||||
|
const formula* Xn_negb = X_(Xnm1_negb); // to destroy
|
||||||
|
(*res)[3] =
|
||||||
|
G_(Implies_(And_(m->clone(), b->clone()),
|
||||||
|
AndX_(Xnm1_negb->clone(),
|
||||||
|
U_(And_(And_(b->clone(), neg_m->clone()),
|
||||||
|
Xn_negb->clone()),
|
||||||
|
Or_(m->clone(),
|
||||||
|
And_(And_(neg_m->clone(),
|
||||||
|
neg_b->clone()),
|
||||||
|
AndX_(Xnm1_b->clone(),
|
||||||
|
U_(And_(neg_m->clone(),
|
||||||
|
Equiv_(b->clone(),
|
||||||
|
Xn_b->clone())),
|
||||||
|
m->clone()))))))));
|
||||||
|
neg_m->destroy();
|
||||||
|
Xn_b->destroy();
|
||||||
|
Xn_negb->destroy();
|
||||||
|
|
||||||
|
return multop::instance(multop::And, res);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const formula*
|
||||||
|
ltl_counter_carry(std::string bit, std::string marker,
|
||||||
|
std::string carry, int n, bool linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const formula* b = env.require(bit);
|
||||||
|
const formula* neg_b = Not_(b);
|
||||||
|
const formula* m = env.require(marker);
|
||||||
|
const formula* neg_m = Not_(m); // to destroy
|
||||||
|
const formula* c = env.require(carry);
|
||||||
|
const formula* neg_c = Not_(c); // to destroy
|
||||||
|
|
||||||
|
multop::vec* res = new multop::vec(6);
|
||||||
|
|
||||||
|
// The marker starts with "1", followed by n-1 "0", then "1" again,
|
||||||
|
// n-1 "0", etc.
|
||||||
|
if (!linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// G(m -> X(!m)&XX(!m)&XXX(m)) [if n = 3]
|
||||||
|
multop::vec* v = new multop::vec(n);
|
||||||
|
for (int i = 0; i + 1 < n; ++i)
|
||||||
|
(*v)[i] = X_n(neg_m->clone(), i + 1);
|
||||||
|
(*v)[n - 1] = X_n(m->clone(), n);
|
||||||
|
(*res)[0] = And_(m->clone(),
|
||||||
|
G_(Implies_(m->clone(),
|
||||||
|
multop::instance(multop::And, v))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// G(m -> X(!m & X(!m X(m)))) [if n = 3]
|
||||||
|
const formula* p = m->clone();
|
||||||
|
for (int i = n - 1; i > 0; --i)
|
||||||
|
p = And_(neg_m->clone(), X_(p));
|
||||||
|
(*res)[0] = And_(m->clone(),
|
||||||
|
G_(Implies_(m->clone(), X_(p))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// All bits are initially zero.
|
||||||
|
if (!linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// !b & X(!b) & XX(!b) [if n = 3]
|
||||||
|
multop::vec* v2 = new multop::vec(n);
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; ++i)
|
||||||
|
(*v2)[i] = X_n(neg_b->clone(), i);
|
||||||
|
(*res)[1] = multop::instance(multop::And, v2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// !b & X(!b & X(!b)) [if n = 3]
|
||||||
|
const formula* p = neg_b->clone();
|
||||||
|
for (int i = n - 1; i > 0; --i)
|
||||||
|
p = And_(neg_b->clone(), X_(p));
|
||||||
|
(*res)[1] = p;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const formula* Xn_b = X_n(b->clone(), n); // to destroy
|
||||||
|
const formula* Xn_negb = X_n(neg_b, n); // to destroy
|
||||||
|
|
||||||
|
// If m is 1 and b is 0 then c is 0 and n steps later b is 1.
|
||||||
|
(*res)[2] = G_(Implies_(And_(m->clone(), neg_b->clone()),
|
||||||
|
And_(neg_c->clone(), Xn_b->clone())));
|
||||||
|
|
||||||
|
// If m is 1 and b is 1 then c is 1 and n steps later b is 0.
|
||||||
|
(*res)[3] = G_(Implies_(And_(m->clone(), b->clone()),
|
||||||
|
And_(c->clone(), Xn_negb->clone())));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!linear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// If there's no carry, then all of the bits stay the same n steps later.
|
||||||
|
(*res)[4] = G_(Implies_(And_(neg_c->clone(), X_(neg_m->clone())),
|
||||||
|
And_(X_(Not_(c->clone())),
|
||||||
|
Equiv_(X_(b->clone()),
|
||||||
|
X_(Xn_b->clone())))));
|
||||||
|
|
||||||
|
// If there's a carry, then add one: flip the bits of b and
|
||||||
|
// adjust the carry.
|
||||||
|
(*res)[5] = G_(Implies_(c->clone(),
|
||||||
|
And_(Implies_(X_(neg_b->clone()),
|
||||||
|
And_(X_(neg_c->clone()),
|
||||||
|
X_(Xn_b->clone()))),
|
||||||
|
Implies_(X_(b->clone()),
|
||||||
|
And_(X_(c->clone()),
|
||||||
|
X_(Xn_negb->clone()))))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// If there's no carry, then all of the bits stay the same n steps later.
|
||||||
|
(*res)[4] = G_(Implies_(And_(neg_c->clone(), X_(neg_m->clone())),
|
||||||
|
X_(And_(Not_(c->clone()),
|
||||||
|
Equiv_(b->clone(),
|
||||||
|
Xn_b->clone())))));
|
||||||
|
|
||||||
|
// If there's a carry, then add one: flip the bits of b and
|
||||||
|
// adjust the carry.
|
||||||
|
(*res)[5] = G_(Implies_(c->clone(),
|
||||||
|
X_(And_(Implies_(neg_b->clone(),
|
||||||
|
And_(neg_c->clone(),
|
||||||
|
Xn_b->clone())),
|
||||||
|
Implies_(b->clone(),
|
||||||
|
And_(c->clone(),
|
||||||
|
Xn_negb->clone()))))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
neg_m->destroy();
|
||||||
|
neg_c->destroy();
|
||||||
|
Xn_b->destroy();
|
||||||
|
Xn_negb->destroy();
|
||||||
|
|
||||||
|
return multop::instance(multop::And, res);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
static void
|
||||||
|
output_pattern(int pattern, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const formula* f = 0;
|
||||||
|
switch (pattern)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Keep this alphabetically-ordered!
|
||||||
|
case OPT_AND_F:
|
||||||
|
f = combunop_n("p", n, unop::F, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_AND_FG:
|
||||||
|
f = FG_n("p", n, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_AND_GF:
|
||||||
|
f = GF_n("p", n, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_CCJ_ALPHA:
|
||||||
|
f = multop::instance(multop::And, E_n("p", n), E_n("q", n));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_CCJ_BETA:
|
||||||
|
f = multop::instance(multop::And, N_n("p", n), N_n("q", n));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_CCJ_BETA_PRIME:
|
||||||
|
f = multop::instance(multop::And, N_prime_n("p", n), N_prime_n("q", n));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_GH_Q:
|
||||||
|
f = Q_n("p", n);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_GH_R:
|
||||||
|
f = R_n("p", n);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_GO_THETA:
|
||||||
|
f = fair_response("p", "q", "r", n);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_OR_FG:
|
||||||
|
f = FG_n("p", n, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_OR_G:
|
||||||
|
f = combunop_n("p", n, unop::G, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_OR_GF:
|
||||||
|
f = GF_n("p", n, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_R_LEFT:
|
||||||
|
f = bin_n("p", n, binop::R, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_R_RIGHT:
|
||||||
|
f = bin_n("p", n, binop::R, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER_CARRY:
|
||||||
|
f = ltl_counter_carry("b", "m", "c", n, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER_CARRY_LINEAR:
|
||||||
|
f = ltl_counter_carry("b", "m", "c", n, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER:
|
||||||
|
f = ltl_counter("b", "m", n, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_RV_COUNTER_LINEAR:
|
||||||
|
f = ltl_counter("b", "m", n, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_U_LEFT:
|
||||||
|
f = bin_n("p", n, binop::U, false);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case OPT_U_RIGHT:
|
||||||
|
f = bin_n("p", n, binop::U, true);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
error(100, 0, "internal error: pattern not implemented");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (output_format)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case spot_output:
|
||||||
|
spot::ltl::to_string(f, std::cout, full_parenth);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case spin_output:
|
||||||
|
spot::ltl::to_spin_string(f, std::cout, full_parenth);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case utf8_output:
|
||||||
|
spot::ltl::to_utf8_string(f, std::cout, full_parenth);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
std::cout << "\n";
|
||||||
|
f->destroy();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void
|
||||||
|
run_jobs()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
jobs_t::const_iterator i;
|
||||||
|
for (i = jobs.begin(); i != jobs.end(); ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int inc = (i->range_max < i->range_min) ? -1 : 1;
|
||||||
|
int n = i->range_min;
|
||||||
|
for (;;)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
output_pattern(i->pattern, n);
|
||||||
|
if (n == i->range_max)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
n += inc;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
int
|
||||||
|
main(int argc, char** argv)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
set_program_name(argv[0]);
|
||||||
|
// Simplify the program name, because argp() uses it to report errors
|
||||||
|
// and display help text.
|
||||||
|
argv[0] = const_cast<char*>(program_name);
|
||||||
|
|
||||||
|
const argp ap = { options, parse_opt, 0, argp_program_doc, 0, 0, 0 };
|
||||||
|
|
||||||
|
if (int err = argp_parse(&ap, argc, argv, 0, 0, 0))
|
||||||
|
exit(err);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (jobs.empty())
|
||||||
|
error(1, 0, "Nothing to do. Try '%s --help' for more information.",
|
||||||
|
program_name);
|
||||||
|
|
||||||
|
run_jobs();
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
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