source: vis_dev/glu-2.3/src/mdd/mdd_init.c @ 104

Last change on this file since 104 was 13, checked in by cecile, 13 years ago

library glu 2.3

File size: 15.4 KB
Line 
1#include "mdd.h"
2
3/*
4 * MDD Package
5 *
6 * $Id: mdd_init.c,v 1.21 2009/04/11 02:07:47 fabio Exp $
7 *
8 * Author: Timothy Kam
9 *
10 * Copyright 1992 by the Regents of the University of California.
11 *
12 * All rights reserved.  Permission to use, copy, modify and distribute
13 * this software is hereby granted, provided that the above copyright
14 * notice and this permission notice appear in all copies.  This software
15 * is made available as is, with no warranties.
16 */
17
18int
19integer_get_num_of_digits(int value)
20{
21    double x;
22    int num_of_digits;
23
24    if (value > 0)       x = log10((double) value);
25    else if (value == 0) x = 0;
26    else                 fail("mdd_init: internal error, value less than 0\n");
27
28/*
29 * Notice that floor(x) return a double,
30 * so it needs to be cast into an integer using
31 * this following expression.
32 */
33    num_of_digits = (int) floor(x) + 1;
34
35    return num_of_digits;
36}
37
38static void
39mdd_name_variables(
40  array_t *mvar_list,
41  int no_mvars,
42  array_t **mvar_names_ptr)
43{
44
45    char *istr;
46    int i;
47
48    if (*mvar_names_ptr == NIL(array_t)) {
49        /* if no variable names are given, use generic naming */
50        /* mv_0, mv_1, ... for variable 0, 1, ... */
51        *mvar_names_ptr = array_alloc(char *, 0);
52        for (i=0; i<no_mvars; i++) {
53            /* compose a name for the mvar */
54            istr = ALLOC(char, integer_get_num_of_digits(i + array_n(mvar_list)) + 4);
55            sprintf(istr, "mv_%d", (i + array_n(mvar_list)));
56            array_insert_last(char *, *mvar_names_ptr, istr);
57
58        }
59    }
60    else {
61        if (no_mvars != array_n(*mvar_names_ptr))
62            fail("mdd_init: inconsistent size of mvar_names\n");
63    }
64}
65
66
67static void
68mdd_record_variables(
69  mdd_manager *mgr,
70  int current_vertex_before,
71  int start_mvar,
72  int no_mvars,
73  array_t *mvar_names,
74  array_t *mvar_values,
75  array_t *mvar_strides)
76{
77
78    array_t *mvar_list = mdd_ret_mvar_list(mgr);
79    array_t *bvar_list = mdd_ret_bvar_list(mgr);
80    int stride_count = 1;
81    int prev_stride = -1;
82        int current_vertex = current_vertex_before;
83    int stride, i, j,
84        bits, n_bytes;
85    mvar_type mv;
86    bvar_type bv;
87    char *name_str, *mv_name;
88
89#if MDD_VERBOSE
90        printf("bdd variable insertion ordering: ");
91#endif
92
93    /* mvar_values -> mvar_list */
94    for (i=0; i<no_mvars; i++) {
95        mv.mvar_id = start_mvar + i;
96
97        /* compose a name for the mvar */
98        name_str = array_fetch(char *, mvar_names, i);
99        n_bytes = strlen (name_str) + 1;
100        mv_name = ALLOC(char, n_bytes);
101        strcpy(mv_name, name_str);
102        mv.name = mv_name;
103
104        /* register no. of values for the mvar */
105        mv.values = array_fetch(int, mvar_values, i);
106
107        /* length of ecoding bits for mvar */
108        bits = no_bit_encode(mv.values);
109        mv.encode_length = bits;
110
111        /* register the starting bdd vertex no. for the mvar */
112        mv.bvars = array_alloc(int, 0);
113
114        if (bits > 0)
115            stride = array_fetch(int, mvar_strides, i);
116        else
117            stride = 1;
118        for(j=0; j<bits; j++) array_insert_last(int, mv.bvars, current_vertex + (j * stride) );
119
120
121        /* create place-holder for bit-encoding of the mvar */
122        mv.encoding = ALLOC(int, bits);
123
124        /* create bdd variables and put them in bvar_list */
125        for (j=0; j<bits; j++) {
126            bv.node = bdd_get_variable(mgr, current_vertex + stride*j);
127            bv.mvar_id = mv.mvar_id;
128
129#if MDD_VERBOSE
130                printf("%d ", current_vertex + stride*j);
131#endif
132
133            array_insert(bvar_type, bvar_list, current_vertex + stride*j, bv);
134        }
135
136        /* insert the completed mvar_type element to mvar_list */
137        mv.status = MDD_ACTIVE;
138        array_insert_last(mvar_type, mvar_list, mv);
139
140        if ((prev_stride != -1 ) && (stride != prev_stride)) {
141            printf("mdd_record_variables: processing %s\n", mv.name);
142            fail("mdd_record_variables: inconsistency found in mvar_stride\n");
143        }
144
145        /* register the stride for mvar interleaving */
146        /* and update current bdd vertex count */
147        if (stride_count == stride) {
148            stride_count = 1;
149            current_vertex = current_vertex + stride*(bits-1) + 1;
150            prev_stride = -1;
151        }
152        else {
153            stride_count++;
154            current_vertex++;
155            prev_stride = stride;
156        }
157    }
158
159#if MDD_VERBOSE
160        printf("\n");
161#endif
162
163    /* init all encodings to 2's */
164    clear_all_marks(mgr);
165
166#if MONITOR
167    print_mvar_list(mgr);
168    (void) printf("%d bdd variables created\n", array_n(bvar_list));
169    print_bvar_list_id(mgr);
170#endif
171
172}
173
174
175mdd_manager *
176mdd_init(
177  array_t *mvar_values,
178  array_t *mvar_names,
179  array_t *mvar_strides)
180{
181    array_t *mvar_list;
182    array_t *bvar_list;
183    int i, no_mvars, current_vertex;
184    int vertex_sum;
185    mdd_manager *mgr;
186    mdd_hook_type *mdd_hook;
187    bdd_external_hooks *hook;
188    boolean free_mvar_strides_flag;
189    boolean free_mvar_names_flag;
190
191    mdd_hook = ALLOC(mdd_hook_type, 1);
192
193    /* global information about all mvar for mdd_manager */
194    mvar_list = array_alloc(mvar_type, 0);
195
196    /* global information about all bvar for mdd_manager */
197    bvar_list = array_alloc(bvar_type, 0);
198
199    /* create the hook to the bdd_manager */
200    mdd_hook->mvar_list = mvar_list;
201    mdd_hook->bvar_list = bvar_list;
202
203    /* if some array arguments are NIL */
204    no_mvars = array_n(mvar_values);
205
206    free_mvar_names_flag = (mvar_names == NIL(array_t));
207    mdd_name_variables(mvar_list, no_mvars, &mvar_names);
208
209    /* create mdd manager */
210    vertex_sum = 0;
211    for (i=0; i<no_mvars; i++) {
212        vertex_sum = vertex_sum + no_bit_encode(array_fetch(int,mvar_values,i));
213    }
214    mgr = bdd_start(vertex_sum);
215
216    hook =  bdd_get_external_hooks(mgr);
217
218    hook->mdd = (char *) mdd_hook;
219
220    current_vertex = 0;
221
222    if (mvar_strides == NIL(array_t)) {
223        /* if no strides are specified, the variables are not interleaved */
224        /* i.e. mvar_strides = 1 */
225        /* must set a flag to know that this array needs to be freed */
226        free_mvar_strides_flag = TRUE;
227        mvar_strides = array_alloc(int, 0);
228        for (i=0; i<no_mvars; i++) {
229            array_insert_last(int, mvar_strides, 1);
230        }
231    }
232    else {
233        free_mvar_strides_flag = FALSE;
234        if (no_mvars != array_n(mvar_strides))
235            fail("mdd_init: inconsistent size of mvar_strides\n");
236    }
237
238
239    mdd_record_variables(mgr, current_vertex, 0, no_mvars, mvar_names, mvar_values, mvar_strides);
240
241    if (free_mvar_strides_flag) {
242      array_free(mvar_strides);
243    }
244
245    if (free_mvar_names_flag) {
246      for (i = 0; i < array_n(mvar_names); i++) {
247        char *name = array_fetch(char *, mvar_names, i);
248        FREE(name);
249      }
250      array_free(mvar_names);
251    }
252
253    return mgr;
254}
255
256
257unsigned int
258mdd_create_variables(
259  mdd_manager *mgr,
260  array_t *mvar_values,
261  array_t *mvar_names,
262  array_t *mvar_strides)
263{
264    array_t *mvar_list = mdd_ret_mvar_list(mgr);
265    array_t *bvar_list = mdd_ret_bvar_list(mgr);
266    int i, no_mvars, current_vertex, start_mvar;
267    int vertex_sum;
268    bdd_t *temp;
269    boolean free_mvar_strides_flag;
270    boolean free_mvar_names_flag;
271
272
273    /* if some array arguments are NIL */
274    no_mvars = array_n(mvar_values);
275
276    free_mvar_names_flag = (mvar_names == NIL(array_t));
277    mdd_name_variables(mvar_list, no_mvars, &mvar_names);
278
279    if (mvar_strides == NIL(array_t)) {
280        /* if no strides are specified, the variables are not interleaved */
281        /* i.e. mvar_strides = 1 */
282        /* must set a flag to know that this array needs to be freed */
283        free_mvar_strides_flag = TRUE;
284        mvar_strides = array_alloc(int, 0);
285        for (i=0; i<no_mvars; i++) {
286            array_insert_last(int, mvar_strides, 1);
287        }
288    }
289    else {
290        free_mvar_strides_flag = FALSE;
291        if (no_mvars != array_n(mvar_strides))
292            fail("mdd_init: inconsistent size of mvar_strides\n");
293    }
294
295    vertex_sum = 0;
296    for (i=0; i<no_mvars; i++) {
297        vertex_sum = vertex_sum + no_bit_encode(array_fetch(int,mvar_values,i));
298    }
299    current_vertex = array_n(bvar_list);
300    for (i=0; i<vertex_sum; i++) {
301        temp =  bdd_get_variable(mgr, i+current_vertex);
302        bdd_free(temp);
303    }
304
305    start_mvar = array_n(mvar_list);
306
307    mdd_record_variables(mgr, current_vertex, start_mvar, no_mvars, mvar_names, mvar_values, mvar_strides);
308
309    if (free_mvar_strides_flag) {
310      array_free(mvar_strides);
311    }
312
313    if (free_mvar_names_flag) {
314      for (i = 0; i < array_n(mvar_names); i++) {
315        char *name = array_fetch(char *, mvar_names, i);
316        FREE(name);
317      }
318      array_free(mvar_names);
319    }
320
321    return start_mvar;
322}
323
324
325unsigned int
326mdd_create_variables_after(
327  mdd_manager *mgr,
328  int   after_mvar_id,
329  array_t *mvar_values,
330  array_t *mvar_names,
331  array_t *mvar_strides)
332{
333    array_t *mvar_list = mdd_ret_mvar_list(mgr);
334    array_t *bvar_list = mdd_ret_bvar_list(mgr);
335    mvar_type after_mv, fol_mv;
336    int i, no_mvars, current_vertex, start_mvar;
337    int vertex_sum;
338    int after_bv_id;
339    bdd_t *temp;
340    bvar_type sec_bit_of_mv;
341    int sec_bit_level, fol_id;
342    boolean free_mvar_strides_flag;
343    boolean free_mvar_names_flag;
344
345    after_mv = array_fetch( mvar_type, mvar_list, after_mvar_id );
346
347    if (after_mv.encode_length > 1) {
348                                sec_bit_of_mv = mdd_ret_bvar(&after_mv, 1, bvar_list);
349                                sec_bit_level = bdd_top_var_level( mgr, sec_bit_of_mv.node );
350                                /* first_bit_of_last_interleaved_mvar */
351                                fol_id = bdd_get_id_from_level( mgr, sec_bit_level - 1 );
352        }
353        else
354        fol_id = mdd_ret_bvar_id(&after_mv, 0);
355
356        fol_mv = array_fetch( mvar_type, mvar_list, fol_id );
357
358    after_bv_id = mdd_ret_bvar_id(&fol_mv, fol_mv.encode_length - 1);
359
360    /* if some array arguments are NIL */
361    no_mvars = array_n(mvar_values);
362
363    free_mvar_names_flag = (mvar_names == NIL(array_t));
364    mdd_name_variables(mvar_list, no_mvars, &mvar_names);
365
366    if (mvar_strides == NIL(array_t)) {
367        /* if no strides are specified, the variables are not interleaved */
368        /* i.e. mvar_strides = 1 */
369        /* must set a flag to know that this array needs to be freed */
370        free_mvar_strides_flag = TRUE;
371        mvar_strides = array_alloc(int, 0);
372        for (i=0; i<no_mvars; i++) {
373            array_insert_last(int, mvar_strides, 1);
374        }
375    }
376    else {
377        free_mvar_strides_flag = FALSE;
378        if (no_mvars != array_n(mvar_strides))
379            fail("mdd_init: inconsistent size of mvar_strides\n");
380    }
381
382    vertex_sum = 0;
383    for (i=0; i<no_mvars; i++) {
384        vertex_sum = vertex_sum + no_bit_encode(array_fetch(int,mvar_values,i));
385    }
386    for (i=0; i<vertex_sum; i++) {
387        temp =  bdd_create_variable_after(mgr, after_bv_id + i);
388        bdd_free(temp);
389    }
390
391    current_vertex = array_n(bvar_list);
392    start_mvar = array_n(mvar_list);
393
394    mdd_record_variables(mgr, current_vertex, start_mvar, no_mvars, mvar_names, mvar_values, mvar_strides);
395
396    if (free_mvar_strides_flag) {
397      array_free(mvar_strides);
398    }
399
400    if (free_mvar_names_flag) {
401      for (i = 0; i < array_n(mvar_names); i++) {
402        char *name = array_fetch(char *, mvar_names, i);
403        FREE(name);
404      }
405      array_free(mvar_names);
406    }
407
408    return start_mvar;
409
410}
411
412
413unsigned int
414mdd_create_variables_interleaved(
415  mdd_manager *mgr,
416  int inter_var_id,
417  int no_mvars,
418  array_t *mvar_names)
419{
420    array_t *mvar_list = mdd_ret_mvar_list(mgr);
421    array_t *bvar_list = mdd_ret_bvar_list(mgr);
422    mvar_type inter_var;
423    int i, j, current_vertex, start_mvar;
424    bdd_t *temp;
425    array_t *mvar_values;
426    array_t *mvar_strides;
427    boolean free_mvar_names_flag;
428
429    inter_var = array_fetch( mvar_type, mvar_list, inter_var_id );
430
431    /* if some array arguments are NIL */
432    free_mvar_names_flag = (mvar_names == NIL(array_t));
433    mdd_name_variables(mvar_list, no_mvars, &mvar_names);
434
435
436    for (j=0; j<inter_var.encode_length; j++) {
437       for (i=0; i<no_mvars; i++) {
438                temp = bdd_create_variable_after( mgr, mdd_ret_bvar_id(&inter_var, j) );
439                bdd_free( temp );
440       }
441    }
442
443    current_vertex = array_n(bvar_list);
444    start_mvar = array_n(mvar_list);
445
446    mvar_values = array_alloc(int, 0);
447    mvar_strides = array_alloc(int, 0);
448    for(i=0; i<no_mvars; i++) {
449        array_insert_last(int, mvar_values, inter_var.values);
450        array_insert_last(int, mvar_strides, no_mvars);
451    }
452
453    mdd_record_variables(mgr, current_vertex, start_mvar, no_mvars, mvar_names, mvar_values, mvar_strides);
454
455    array_free(mvar_values);
456    array_free(mvar_strides);
457
458    if (free_mvar_names_flag) {
459      for (i = 0; i < array_n(mvar_names); i++) {
460        char *name = array_fetch(char *, mvar_names, i);
461        FREE(name);
462      }
463      array_free(mvar_names);
464    }
465
466    return start_mvar;
467}
468
469
470void
471mdd_array_free(array_t *mddArray)
472{
473  int i;
474
475  if (mddArray != NIL(array_t)) {
476    for (i = 0; i < array_n(mddArray); i++) {
477      mdd_t *tempMdd = array_fetch(mdd_t *, mddArray, i);
478      mdd_free(tempMdd);
479    }
480    array_free(mddArray);
481  }
482}
483
484void
485mdd_array_array_free(array_t *arrayBddArray)
486{
487  int           i;
488  array_t       *bddArray;
489
490  if (arrayBddArray != NIL(array_t)) {
491    for (i = 0; i < array_n(arrayBddArray); i++) {
492      bddArray = array_fetch(array_t *, arrayBddArray, i);
493      mdd_array_free(bddArray);
494    }
495    array_free(arrayBddArray);
496  }
497}
498
499array_t *
500mdd_array_duplicate(array_t *mddArray)
501{
502  int      i;
503  int      length = array_n(mddArray);
504  array_t *result = array_alloc(mdd_t *, length);
505  for (i = 0; i < length; i++) {
506    mdd_t *tempMdd = array_fetch(mdd_t *, mddArray, i);
507    array_insert(mdd_t *, result, i, mdd_dup(tempMdd));
508  }
509
510  return (result);
511}
512
513
514/* Return true iff two arrays of mdds are identical, i.e., they contain
515   identical mdds in the same order */
516boolean
517mdd_array_equal(array_t *array1, array_t *array2)
518{
519  int i;
520
521  assert(array1 != NIL(array_t) && array2 != NIL(array_t));
522
523  if(array_n(array1) != array_n(array2))
524    return FALSE;
525
526  for(i = 0; i < array_n(array1); i++) {
527    mdd_t *mdd1 = array_fetch(mdd_t *, array1, i);
528    mdd_t *mdd2 = array_fetch(mdd_t *, array2, i);
529    if(!mdd_equal(mdd1, mdd2))
530      return FALSE;
531  }
532
533  return TRUE;
534}
535
536/* wrapper for mdd_init, to create a manager with no variables */
537mdd_manager *
538mdd_init_empty(void)
539{
540  array_t     *empty_array = array_alloc(int, 0);
541  mdd_manager *mdd_mgr = mdd_init(empty_array, NIL(array_t), NIL(array_t));
542
543  array_free(empty_array);
544  return mdd_mgr;
545}
546
547/* This function re-encodes an MDD variable when a BDD variable in
548   its encoding has a fixed value.
549 */
550void
551mdd_var_expunge_bdd_variable(
552  mdd_manager *mgr /* MDD manager */,
553  int bddId /* variable that has constant value */,
554  int val /* value at which variable is fixed */
555  )
556{
557  array_t *mvar_list = mdd_ret_mvar_list(mgr);
558  array_t *bvar_list = mdd_ret_bvar_list(mgr);
559  array_t *bvars;
560
561  bvar_type bddVar;
562  mvar_type mvVar;
563  int position, i, id, shift, values;
564
565  /* Check arguments. */
566  if (val != 0 && val != 1) fail("value must be either 0 or 1");
567  if (bddId < 0 || bddId >= array_n(bvar_list)) fail("bddId out of range");
568
569  /* Extract info. */
570  bddVar = array_fetch(bvar_type, bvar_list, bddId);
571  mvVar = array_fetch(mvar_type, mvar_list, bddVar.mvar_id);
572  bvars = array_alloc(int,array_n(mvVar.bvars)-1);
573
574  /* Expunge fixed variable from list of BDD variables. */
575  position = array_n(mvVar.bvars); /* initialization for later checking */
576  arrayForEachItem(int, mvVar.bvars, i, id) {
577    if (id != bddId)
578      array_insert_last(int, bvars, id);
579    else
580      position = i;
581  }
582  /* Make sure we wrote position in the loop. */
583  assert(position < array_n(mvVar.bvars));
584
585  /* Count number of surviving values. */
586  shift = (mvVar.encode_length - position - 1);
587
588  for (i = 0, values = 0; i < mvVar.values; i++) {
589    values += (i >> shift) ^ ~val;
590  }
591
592  /* Update mvar_list */
593  array_free(mvVar.bvars);
594  mvVar.bvars = bvars;
595  mvVar.values = values;
596  mvVar.encode_length--;
597  array_insert(mvar_type, mvar_list, bddVar.mvar_id, mvVar);
598
599  /* Update bvar_list. */
600  bvar_type bv = array_fetch(bvar_type, bvar_list, bddId);
601  bv.mvar_id = -1;
602  array_insert(bvar_type, bvar_list, bddId, bv);
603
604} /* mdd_var_expunge_bdd_variable */
605
606/*---------------------------------------------------------------------------*/
607/* Static function prototypes                                                */
608/*---------------------------------------------------------------------------*/
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.