isl_ast_build_expr.c

   1 /*
   2  * Copyright 2012      Ecole Normale Superieure
   3  *
   4  * Use of this software is governed by the MIT license
   5  *
   6  * Written by Sven Verdoolaege,
   7  * Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
   8  */
   9
  10 #include <isl/ilp.h>
  11 #include <isl_ast_build_expr.h>
  12 #include <isl_ast_private.h>
  13 #include <isl_ast_build_private.h>
  14
  15 /* Compute the minimum of the integer affine expression "obj" over the points
  16  * in build->domain and put the result in *opt.
  17  */
  18 enum isl_lp_result isl_ast_build_min(__isl_keep isl_ast_build *build,
  19         __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
  20 {
  21         if (!build)
  22                 return isl_lp_error;
  23
  24         return isl_set_min(build->domain, obj, opt);
  25 }
  26
  27 /* Compute the maximum of the integer affine expression "obj" over the points
  28  * in build->domain and put the result in *opt.
  29  */
  30 enum isl_lp_result isl_ast_build_max(__isl_keep isl_ast_build *build,
  31         __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
  32 {
  33         if (!build)
  34                 return isl_lp_error;
  35
  36         return isl_set_max(build->domain, obj, opt);
  37 }
  38
  39 /* Create an isl_ast_expr evaluating the div at position "pos" in "ls".
  40  * The result is simplified in terms of build->domain.
  41  *
  42  * "ls" is known to be non-NULL.
  43  *
  44  * Let the div be of the form floor(e/d).
  45  * If the ast_build_prefer_pdiv option is set then we check if "e"
  46  * is non-negative, so that we can generate
  47  *
  48  *      (pdiv_q, expr(e), expr(d))
  49  *
  50  * instead of
  51  *
  52  *      (fdiv_q, expr(e), expr(d))
  53  *
  54  */
  55 static __isl_give isl_ast_expr *var_div(__isl_keep isl_local_space *ls,
  56         int pos, __isl_keep isl_ast_build *build)
  57 {
  58         isl_ctx *ctx = isl_local_space_get_ctx(ls);
  59         isl_aff *aff;
  60         isl_ast_expr *num, *den;
  61         isl_int d;
  62         enum isl_ast_op_type type;
  63
  64         aff = isl_local_space_get_div(ls, pos);
  65         isl_int_init(d);
  66         isl_aff_get_denominator(aff, &d);
  67         aff = isl_aff_scale(aff, d);
  68         den = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, d);
  69         isl_int_clear(d);
  70
  71         type = isl_ast_op_fdiv_q;
  72         if (isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(ctx)) {
  73                 int non_neg = isl_ast_build_aff_is_nonneg(build, aff);
  74                 if (non_neg < 0)
  75                         aff = isl_aff_free(aff);
  76                 else if (non_neg)
  77                         type = isl_ast_op_pdiv_q;
  78         }
  79
  80         num = isl_ast_expr_from_aff(aff, build);
  81         return isl_ast_expr_alloc_binary(type, num, den);
  82 }
  83
  84 /* Create an isl_ast_expr evaluating the specified dimension of "ls".
  85  * The result is simplified in terms of build->domain.
  86  *
  87  * The isl_ast_expr is constructed based on the type of the dimension.
  88  * - divs are constructed by var_div
  89  * - set variables are constructed from the iterator isl_ids in "build"
  90  * - parameters are constructed from the isl_ids in "ls"
  91  */
  92 static __isl_give isl_ast_expr *var(__isl_keep isl_local_space *ls,
  93         enum isl_dim_type type, int pos, __isl_keep isl_ast_build *build)
  94 {
  95         isl_ctx *ctx = isl_local_space_get_ctx(ls);
  96         isl_id *id;
  97
  98         if (type == isl_dim_div)
  99                 return var_div(ls, pos, build);
 100
 101         if (type == isl_dim_set) {
 102                 id = isl_ast_build_get_iterator_id(build, pos);
 103                 return isl_ast_expr_from_id(id);
 104         }
 105
 106         if (!isl_local_space_has_dim_id(ls, type, pos))
 107                 isl_die(ctx, isl_error_internal, "unnamed dimension",
 108                         return NULL);
 109         id = isl_local_space_get_dim_id(ls, type, pos);
 110         return isl_ast_expr_from_id(id);
 111 }
 112
 113 /* Does "expr" represent the zero integer?
 114  */
 115 static int ast_expr_is_zero(__isl_keep isl_ast_expr *expr)
 116 {
 117         if (!expr)
 118                 return -1;
 119         if (expr->type != isl_ast_expr_int)
 120                 return 0;
 121         return isl_int_is_zero(expr->u.i);
 122 }
 123
 124 /* Create an expression representing the sum of "expr1" and "expr2",
 125  * provided neither of the two expressions is identically zero.
 126  */
 127 static __isl_give isl_ast_expr *ast_expr_add(__isl_take isl_ast_expr *expr1,
 128         __isl_take isl_ast_expr *expr2)
 129 {
 130         if (!expr1 || !expr2)
 131                 goto error;
 132
 133         if (ast_expr_is_zero(expr1)) {
 134                 isl_ast_expr_free(expr1);
 135                 return expr2;
 136         }
 137
 138         if (ast_expr_is_zero(expr2)) {
 139                 isl_ast_expr_free(expr2);
 140                 return expr1;
 141         }
 142
 143         return isl_ast_expr_add(expr1, expr2);
 144 error:
 145         isl_ast_expr_free(expr1);
 146         isl_ast_expr_free(expr2);
 147         return NULL;
 148 }
 149
 150 /* Subtract expr2 from expr1.
 151  *
 152  * If expr2 is zero, we simply return expr1.
 153  * If expr1 is zero, we return
 154  *
 155  *      (isl_ast_op_minus, expr2)
 156  *
 157  * Otherwise, we return
 158  *
 159  *      (isl_ast_op_sub, expr1, expr2)
 160  */
 161 static __isl_give isl_ast_expr *ast_expr_sub(__isl_take isl_ast_expr *expr1,
 162         __isl_take isl_ast_expr *expr2)
 163 {
 164         if (!expr1 || !expr2)
 165                 goto error;
 166
 167         if (ast_expr_is_zero(expr2)) {
 168                 isl_ast_expr_free(expr2);
 169                 return expr1;
 170         }
 171
 172         if (ast_expr_is_zero(expr1)) {
 173                 isl_ast_expr_free(expr1);
 174                 return isl_ast_expr_neg(expr2);
 175         }
 176
 177         return isl_ast_expr_sub(expr1, expr2);
 178 error:
 179         isl_ast_expr_free(expr1);
 180         isl_ast_expr_free(expr2);
 181         return NULL;
 182 }
 183
 184 /* Return an isl_ast_expr that represents
 185  *
 186  *      v * (aff mod d)
 187  *
 188  * v is assumed to be non-negative.
 189  * The result is simplified in terms of build->domain.
 190  */
 191 static __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mod(isl_int v,
 192         __isl_keep isl_aff *aff, isl_int d, __isl_keep isl_ast_build *build)
 193 {
 194         isl_ctx *ctx;
 195         isl_ast_expr *expr;
 196         isl_ast_expr *c;
 197
 198         if (!aff)
 199                 return NULL;
 200
 201         ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
 202         expr = isl_ast_expr_from_aff(isl_aff_copy(aff), build);
 203
 204         c = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, d);
 205         expr = isl_ast_expr_alloc_binary(isl_ast_op_pdiv_r, expr, c);
 206
 207         if (!isl_int_is_one(v)) {
 208                 c = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, v);
 209                 expr = isl_ast_expr_mul(c, expr);
 210         }
 211
 212         return expr;
 213 }
 214
 215 /* Create an isl_ast_expr evaluating "v" times the specified dimension of "ls".
 216  * The result is simplified in terms of build->domain.
 217  *
 218  * Let e be the expression for the specified dimension.
 219  * If v is 1, we simply return e.
 220  * If v is -1, we return
 221  *
 222  *      (isl_ast_op_minus, e)
 223  *
 224  * Otherwise, we return
 225  *
 226  *      (isl_ast_op_mul, expr(v), e)
 227  */
 228 static __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_term(
 229         __isl_keep isl_local_space *ls, enum isl_dim_type type, int pos,
 230         isl_int v, __isl_keep isl_ast_build *build)
 231 {
 232         isl_ctx *ctx;
 233         isl_ast_expr *expr;
 234         isl_ast_expr *c;
 235
 236         if (!ls)
 237                 return NULL;
 238
 239         ctx = isl_local_space_get_ctx(ls);
 240         expr = var(ls, type, pos, build);
 241
 242         if (!isl_int_is_one(v)) {
 243                 if (isl_int_is_negone(v)) {
 244                         expr = isl_ast_expr_neg(expr);
 245                 } else {
 246                         c = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, v);
 247                         expr = isl_ast_expr_mul(c, expr);
 248                 }
 249         }
 250
 251         return expr;
 252 }
 253
 254 /* Add an expression for "v" times the specified dimension of "ls"
 255  * to expr.
 256  *
 257  * Let e be the expression for the specified dimension.
 258  * If "v" is negative, we create
 259  *
 260  *      (isl_ast_op_sub, expr, e)
 261  *
 262  * except when expr is trivially zero, in which case we create
 263  *
 264  *      (isl_ast_op_mines, e)
 265  *
 266  * instead.
 267  *
 268  * If "v" is positive, we simply create
 269  *
 270  *      (isl_ast_op_add, expr, e)
 271  *
 272  */
 273 static __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add_term(
 274         __isl_take isl_ast_expr *expr,
 275         __isl_keep isl_local_space *ls, enum isl_dim_type type, int pos,
 276         isl_int v, __isl_keep isl_ast_build *build)
 277 {
 278         isl_ast_expr *term;
 279
 280         if (!expr)
 281                 return NULL;
 282
 283         if (isl_int_is_neg(v) && !ast_expr_is_zero(expr)) {
 284                 isl_int_neg(v, v);
 285                 term = isl_ast_expr_term(ls, type, pos, v, build);
 286                 return ast_expr_sub(expr, term);
 287         } else {
 288                 term = isl_ast_expr_term(ls, type, pos, v, build);
 289                 return ast_expr_add(expr, term);
 290         }
 291 }
 292
 293 /* Add an expression for "v" to expr.
 294  */
 295 static __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add_int(
 296         __isl_take isl_ast_expr *expr, isl_int v)
 297 {
 298         isl_ctx *ctx;
 299         isl_ast_expr *expr_int;
 300
 301         if (!expr)
 302                 return NULL;
 303
 304         if (isl_int_is_zero(v))
 305                 return expr;
 306
 307         ctx = isl_ast_expr_get_ctx(expr);
 308         if (isl_int_is_neg(v) && !ast_expr_is_zero(expr)) {
 309                 isl_int_neg(v, v);
 310                 expr_int = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, v);
 311                 return ast_expr_sub(expr, expr_int);
 312         } else {
 313                 expr_int = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, v);
 314                 return ast_expr_add(expr, expr_int);
 315         }
 316 }
 317
 318 /* Check if "aff" involves any (implicit) modulo computations.
 319  * If so, remove them from aff and add expressions corresponding
 320  * to those modulo computations to *pos and/or *neg.
 321  * We only do this if the option ast_build_prefer_pdiv is set.
 322  *
 323  * A modulo expression is of the form
 324  *
 325  *      a mod m = a - m * floor(a / m)
 326  *
 327  * To detect them in aff, we look for terms of the form
 328  *
 329  *      (f * m * floor(a / m)) / d
 330  *
 331  * rewrite them as
 332  *
 333  *      (f * (a - (a mod m))) / d = (f * a) / d - (f * (a mod m)) / d
 334  *
 335  * and extract out -f * (a mod m).
 336  * In particular, if f > 0, we add (f * (a mod m)) to *neg.
 337  * If f < 0, we add ((-f) * (a mod m)) to *pos.
 338  *
 339  * The caller is responsible for dividing *neg and/or *pos by d.
 340  */
 341 static __isl_give isl_aff *extract_modulos(__isl_take isl_aff *aff,
 342         __isl_keep isl_ast_expr **pos, __isl_keep isl_ast_expr **neg,
 343         __isl_keep isl_ast_build *build)
 344 {
 345         isl_ctx *ctx;
 346         int j, n;
 347         isl_int v, d;
 348         isl_local_space *ls;
 349
 350         if (!aff)
 351                 return NULL;
 352
 353         ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
 354         if (!isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(ctx))
 355                 return aff;
 356
 357         isl_int_init(v);
 358         isl_int_init(d);
 359         ls = isl_aff_get_domain_local_space(aff);
 360
 361         n = isl_aff_dim(aff, isl_dim_div);
 362         for (j = 0; j < n; ++j) {
 363                 isl_ast_expr *expr;
 364                 isl_aff *div;
 365                 int s;
 366                 int mod;
 367
 368                 isl_aff_get_coefficient(aff, isl_dim_div, j, &v);
 369                 if (isl_int_is_zero(v))
 370                         continue;
 371                 div = isl_local_space_get_div(ls, j);
 372                 isl_aff_get_denominator(div, &d);
 373                 mod = isl_int_is_divisible_by(v, d);
 374                 if (mod)
 375                         mod = isl_ast_build_aff_is_nonneg(build, div);
 376                 if (mod < 0) {
 377                         aff = isl_aff_free(aff);
 378                         isl_aff_free(div);
 379                         break;
 380                 } else if (!mod) {
 381                         isl_aff_free(div);
 382                         continue;
 383                 }
 384                 div = isl_aff_scale(div, d);
 385                 isl_int_divexact(v, v, d);
 386                 s = isl_int_sgn(v);
 387                 isl_int_abs(v, v);
 388                 expr = isl_ast_expr_mod(v, div, d, build);
 389                 if (s > 0)
 390                         *neg = ast_expr_add(*neg, expr);
 391                 else
 392                         *pos = ast_expr_add(*pos, expr);
 393                 aff = isl_aff_set_coefficient_si(aff, isl_dim_div, j, 0);
 394                 if (s < 0)
 395                         isl_int_neg(v, v);
 396                 div = isl_aff_scale(div, v);
 397                 isl_aff_get_denominator(aff, &d);
 398                 div = isl_aff_scale_down(div, d);
 399                 aff = isl_aff_add(aff, div);
 400         }
 401
 402         isl_local_space_free(ls);
 403         isl_int_clear(d);
 404         isl_int_clear(v);
 405
 406         return aff;
 407 }
 408
 409 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates the affine expression "aff",
 410  * The result is simplified in terms of build->domain.
 411  *
 412  * We first extract hidden modulo computations from the affine expression
 413  * and then add terms for each variable with a non-zero coefficient.
 414  * Finally, if the affine expression has a non-trivial denominator,
 415  * we divide the resulting isl_ast_expr by this denominator.
 416  */
 417 __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_aff(__isl_take isl_aff *aff,
 418         __isl_keep isl_ast_build *build)
 419 {
 420         int i, j;
 421         isl_int v;
 422         int n;
 423         isl_ctx *ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
 424         isl_ast_expr *expr, *expr_neg;
 425         enum isl_dim_type t[] = { isl_dim_param, isl_dim_in, isl_dim_div };
 426         enum isl_dim_type l[] = { isl_dim_param, isl_dim_set, isl_dim_div };
 427         isl_local_space *ls;
 428
 429         if (!aff)
 430                 return NULL;
 431
 432         expr = isl_ast_expr_alloc_int_si(ctx, 0);
 433         expr_neg = isl_ast_expr_alloc_int_si(ctx, 0);
 434
 435         aff = extract_modulos(aff, &expr, &expr_neg, build);
 436         expr = ast_expr_sub(expr, expr_neg);
 437
 438         isl_int_init(v);
 439         ls = isl_aff_get_domain_local_space(aff);
 440
 441         for (i = 0; i < 3; ++i) {
 442                 n = isl_aff_dim(aff, t[i]);
 443                 for (j = 0; j < n; ++j) {
 444                         isl_aff_get_coefficient(aff, t[i], j, &v);
 445                         if (isl_int_is_zero(v))
 446                                 continue;
 447                         expr = isl_ast_expr_add_term(expr,
 448                                                         ls, l[i], j, v, build);
 449                 }
 450         }
 451
 452         isl_aff_get_constant(aff, &v);
 453         expr = isl_ast_expr_add_int(expr, v);
 454
 455         isl_aff_get_denominator(aff, &v);
 456         if (!isl_int_is_one(v)) {
 457                 isl_ast_expr *d;
 458                 d = isl_ast_expr_alloc_int(ctx, v);
 459                 expr = isl_ast_expr_div(expr, d);
 460         }
 461
 462         isl_local_space_free(ls);
 463         isl_int_clear(v);
 464         isl_aff_free(aff);
 465         return expr;
 466 }
 467
 468 /* Add terms to "expr" for each variable in "aff" with a coefficient
 469  * with sign equal to "sign".
 470  * The result is simplified in terms of build->domain.
 471  */
 472 static __isl_give isl_ast_expr *add_signed_terms(__isl_take isl_ast_expr *expr,
 473         __isl_keep isl_aff *aff, int sign, __isl_keep isl_ast_build *build)
 474 {
 475         int i, j;
 476         isl_int v;
 477         enum isl_dim_type t[] = { isl_dim_param, isl_dim_in, isl_dim_div };
 478         enum isl_dim_type l[] = { isl_dim_param, isl_dim_set, isl_dim_div };
 479         isl_local_space *ls;
 480
 481         isl_int_init(v);
 482         ls = isl_aff_get_domain_local_space(aff);
 483
 484         for (i = 0; i < 3; ++i) {
 485                 int n = isl_aff_dim(aff, t[i]);
 486                 for (j = 0; j < n; ++j) {
 487                         isl_aff_get_coefficient(aff, t[i], j, &v);
 488                         if (sign * isl_int_sgn(v) <= 0)
 489                                 continue;
 490                         isl_int_abs(v, v);
 491                         expr = isl_ast_expr_add_term(expr,
 492                                                 ls, l[i], j, v, build);
 493                 }
 494         }
 495
 496         isl_aff_get_constant(aff, &v);
 497         if (sign * isl_int_sgn(v) > 0) {
 498                 isl_int_abs(v, v);
 499                 expr = isl_ast_expr_add_int(expr, v);
 500         }
 501
 502         isl_local_space_free(ls);
 503         isl_int_clear(v);
 504
 505         return expr;
 506 }
 507
 508 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates the condition "constraint",
 509  * The result is simplified in terms of build->domain.
 510  *
 511  * Let the constraint by either "a >= 0" or "a == 0".
 512  * We first extract hidden modulo computations from "a"
 513  * and then collect all the terms with a positive coefficient in cons_pos
 514  * and the terms with a negative coefficient in cons_neg.
 515  *
 516  * The result is then of the form
 517  *
 518  *      (isl_ast_op_ge, expr(pos), expr(-neg)))
 519  *
 520  * or
 521  *
 522  *      (isl_ast_op_eq, expr(pos), expr(-neg)))
 523  *
 524  * However, if the first expression is an integer constant (and the second
 525  * is not), then we swap the two expressions.  This ensures that we construct,
 526  * e.g., "i <= 5" rather than "5 >= i".
 527  */
 528 static __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_constraint(
 529         __isl_take isl_constraint *constraint, __isl_keep isl_ast_build *build)
 530 {
 531         isl_ctx *ctx;
 532         isl_ast_expr *expr_pos;
 533         isl_ast_expr *expr_neg;
 534         isl_ast_expr *expr;
 535         isl_aff *aff;
 536         int eq;
 537         enum isl_ast_op_type type;
 538
 539         if (!constraint)
 540                 return NULL;
 541
 542         aff = isl_constraint_get_aff(constraint);
 543
 544         ctx = isl_constraint_get_ctx(constraint);
 545         expr_pos = isl_ast_expr_alloc_int_si(ctx, 0);
 546         expr_neg = isl_ast_expr_alloc_int_si(ctx, 0);
 547
 548         aff = extract_modulos(aff, &expr_pos, &expr_neg, build);
 549
 550         expr_pos = add_signed_terms(expr_pos, aff, 1, build);
 551         expr_neg = add_signed_terms(expr_neg, aff, -1, build);
 552
 553         eq = isl_constraint_is_equality(constraint);
 554
 555         if (isl_ast_expr_get_type(expr_pos) == isl_ast_expr_int &&
 556             isl_ast_expr_get_type(expr_neg) != isl_ast_expr_int) {
 557                 type = eq ? isl_ast_op_eq : isl_ast_op_le;
 558                 expr = isl_ast_expr_alloc_binary(type, expr_neg, expr_pos);
 559         } else {
 560                 type = eq ? isl_ast_op_eq : isl_ast_op_ge;
 561                 expr = isl_ast_expr_alloc_binary(type, expr_pos, expr_neg);
 562         }
 563
 564         isl_constraint_free(constraint);
 565         isl_aff_free(aff);
 566         return expr;
 567 }
 568
 569 struct isl_expr_from_basic_data {
 570         isl_ast_build *build;
 571         int first;
 572         isl_ast_expr *res;
 573 };
 574
 575 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates the condition "c",
 576  * except if it is a div constraint, and add it to the data->res.
 577  * The result is simplified in terms of data->build->domain.
 578  */
 579 static int expr_from_basic_set(__isl_take isl_constraint *c, void *user)
 580 {
 581         struct isl_expr_from_basic_data *data = user;
 582         isl_ast_expr *expr;
 583
 584         if (isl_constraint_is_div_constraint(c)) {
 585                 isl_constraint_free(c);
 586                 return 0;
 587         }
 588
 589         expr = isl_ast_expr_from_constraint(c, data->build);
 590         if (data->first)
 591                 data->res = expr;
 592         else
 593                 data->res = isl_ast_expr_and(data->res, expr);
 594
 595         data->first = 0;
 596
 597         if (!data->res)
 598                 return -1;
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates the conditions defining "bset".
 603  * The result is simplified in terms of build->domain.
 604  *
 605  * We filter out the div constraints during printing, so we do not know
 606  * in advance how many constraints are going to be printed.
 607  *
 608  * If it turns out that there was no constraint, then we contruct
 609  * the expression "1", i.e., "true".
 610  */
 611 __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_basic_set(
 612          __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_basic_set *bset)
 613 {
 614         struct isl_expr_from_basic_data data = { build, 1, NULL };
 615
 616         if (isl_basic_set_foreach_constraint(bset,
 617                                             &expr_from_basic_set, &data) < 0) {
 618                 data.res = isl_ast_expr_free(data.res);
 619         } else if (data.res == NULL) {
 620                 isl_ctx *ctx = isl_basic_set_get_ctx(bset);
 621                 data.res = isl_ast_expr_alloc_int_si(ctx, 1);
 622         }
 623
 624         isl_basic_set_free(bset);
 625         return data.res;
 626 }
 627
 628 struct isl_expr_from_set_data {
 629         isl_ast_build *build;
 630         int first;
 631         isl_ast_expr *res;
 632 };
 633
 634 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates the conditions defining "bset"
 635  * and add it to data->res.
 636  * The result is simplified in terms of data->build->domain.
 637  */
 638 static int expr_from_set(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user)
 639 {
 640         struct isl_expr_from_set_data *data = user;
 641         isl_ast_expr *expr;
 642
 643         expr = isl_ast_build_expr_from_basic_set(data->build, bset);
 644         if (data->first)
 645                 data->res = expr;
 646         else
 647                 data->res = isl_ast_expr_or(data->res, expr);
 648
 649         data->first = 0;
 650
 651         if (!data->res)
 652                 return -1;
 653         return 0;
 654 }
 655
 656 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates the conditions defining "set".
 657  * The result is simplified in terms of build->domain.
 658  */
 659 __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_set(
 660         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_set *set)
 661 {
 662         struct isl_expr_from_set_data data = { build, 1, NULL };
 663
 664         if (isl_set_foreach_basic_set(set, &expr_from_set, &data) < 0)
 665                 data.res = isl_ast_expr_free(data.res);
 666
 667         isl_set_free(set);
 668         return data.res;
 669 }
 670
 671 struct isl_from_pw_aff_data {
 672         isl_ast_build *build;
 673         int n;
 674         isl_ast_expr **next;
 675         isl_set *dom;
 676 };
 677
 678 /* This function is called during the construction of an isl_ast_expr
 679  * that evaluates an isl_pw_aff.
 680  * Adjust data->next to take into account this piece.
 681  *
 682  * data->n is the number of pairs of set and aff to go.
 683  * data->dom is the domain of the entire isl_pw_aff.
 684  *
 685  * If this is the last pair, then data->next is set to evaluate aff
 686  * and the domain is ignored.
 687  * Otherwise, data->next is set to a select operation that selects
 688  * an isl_ast_expr correponding to "aff" on "set" and to an expression
 689  * that will be filled in by later calls otherwise.
 690  */
 691 static int ast_expr_from_pw_aff(__isl_take isl_set *set,
 692         __isl_take isl_aff *aff, void *user)
 693 {
 694         struct isl_from_pw_aff_data *data = user;
 695         isl_ctx *ctx;
 696
 697         ctx = isl_set_get_ctx(set);
 698         data->n--;
 699         if (data->n == 0) {
 700                 *data->next = isl_ast_expr_from_aff(aff, data->build);
 701                 isl_set_free(set);
 702                 if (!*data->next)
 703                         return -1;
 704         } else {
 705                 isl_ast_expr *ternary, *arg;
 706
 707                 ternary = isl_ast_expr_alloc_op(ctx, isl_ast_op_select, 3);
 708                 set = isl_set_gist(set, isl_set_copy(data->dom));
 709                 arg = isl_ast_build_expr_from_set(data->build, set);
 710                 ternary = isl_ast_expr_set_op_arg(ternary, 0, arg);
 711                 arg = isl_ast_expr_from_aff(aff, data->build);
 712                 ternary = isl_ast_expr_set_op_arg(ternary, 1, arg);
 713                 if (!ternary)
 714                         return -1;
 715
 716                 *data->next = ternary;
 717                 data->next = &ternary->u.op.args[2];
 718         }
 719
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates "pa".
 724  * The result is simplified in terms of build->domain.
 725  *
 726  * The domain of "pa" lives in the internal schedule space.
 727  */
 728 __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff_internal(
 729         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_pw_aff *pa)
 730 {
 731         struct isl_from_pw_aff_data data;
 732         isl_ast_expr *res = NULL;
 733
 734         if (!pa)
 735                 return NULL;
 736
 737         data.build = build;
 738         data.n = isl_pw_aff_n_piece(pa);
 739         data.next = &res;
 740         data.dom = isl_pw_aff_domain(isl_pw_aff_copy(pa));
 741
 742         if (isl_pw_aff_foreach_piece(pa, &ast_expr_from_pw_aff, &data) < 0)
 743                 res = isl_ast_expr_free(res);
 744         else if (!res)
 745                 isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pa), isl_error_invalid,
 746                         "cannot handle void expression", res = NULL);
 747
 748         isl_pw_aff_free(pa);
 749         isl_set_free(data.dom);
 750         return res;
 751 }
 752
 753 /* Construct an isl_ast_expr that evaluates "pa".
 754  * The result is simplified in terms of build->domain.
 755  *
 756  * The domain of "pa" lives in the external schedule space.
 757  */
 758 __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
 759         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_pw_aff *pa)
 760 {
 761         isl_ast_expr *expr;
 762
 763         if (isl_ast_build_need_schedule_map(build)) {
 764                 isl_multi_aff *ma;
 765                 ma = isl_ast_build_get_schedule_map_multi_aff(build);
 766                 pa = isl_pw_aff_pullback_multi_aff(pa, ma);
 767         }
 768         expr = isl_ast_build_expr_from_pw_aff_internal(build, pa);
 769         return expr;
 770 }
 771
 772 /* Set the ids of the input dimensions of "pma" to the iterator ids
 773  * of "build".
 774  *
 775  * The domain of "pma" is assumed to live in the internal schedule domain.
 776  */
 777 static __isl_give isl_pw_multi_aff *set_iterator_names(
 778         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_pw_multi_aff *pma)
 779 {
 780         int i, n;
 781
 782         n = isl_pw_multi_aff_dim(pma, isl_dim_in);
 783         for (i = 0; i < n; ++i) {
 784                 isl_id *id;
 785
 786                 id = isl_ast_build_get_iterator_id(build, i);
 787                 pma = isl_pw_multi_aff_set_dim_id(pma, isl_dim_in, i, id);
 788         }
 789
 790         return pma;
 791 }
 792
 793 /* Construct an isl_ast_expr that calls the domain element specified by "pma".
 794  * The name of the function is obtained from the output tuple name.
 795  * The arguments are given by the piecewise affine expressions.
 796  *
 797  * The domain of "pma" is assumed to live in the internal schedule domain.
 798  */
 799 static __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff_internal(
 800         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_pw_multi_aff *pma)
 801 {
 802         int i, n;
 803         isl_ctx *ctx;
 804         isl_id *id;
 805         isl_ast_expr *expr;
 806
 807         pma = set_iterator_names(build, pma);
 808         if (!build || !pma)
 809                 return isl_pw_multi_aff_free(pma);
 810
 811         ctx = isl_ast_build_get_ctx(build);
 812         n = isl_pw_multi_aff_dim(pma, isl_dim_out);
 813         expr = isl_ast_expr_alloc_op(ctx, isl_ast_op_call, 1 + n);
 814
 815         if (isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(pma, isl_dim_out))
 816                 id = isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(pma, isl_dim_out);
 817         else
 818                 id = isl_id_alloc(ctx, "", NULL);
 819
 820         expr = isl_ast_expr_set_op_arg(expr, 0, isl_ast_expr_from_id(id));
 821         for (i = 0; i < n; ++i) {
 822                 isl_pw_aff *pa;
 823                 isl_ast_expr *arg;
 824
 825                 pa = isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(pma, i);
 826                 arg = isl_ast_build_expr_from_pw_aff_internal(build, pa);
 827                 expr = isl_ast_expr_set_op_arg(expr, 1 + i, arg);
 828         }
 829
 830         isl_pw_multi_aff_free(pma);
 831         return expr;
 832 }
 833
 834 /* Construct an isl_ast_expr that calls the domain element specified by "pma".
 835  * The name of the function is obtained from the output tuple name.
 836  * The arguments are given by the piecewise affine expressions.
 837  *
 838  * The domain of "pma" is assumed to live in the external schedule domain.
 839  */
 840 __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
 841         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_pw_multi_aff *pma)
 842 {
 843         int is_domain;
 844         isl_ast_expr *expr;
 845         isl_space *space_build, *space_pma;
 846
 847         space_build = isl_ast_build_get_space(build, 0);
 848         space_pma = isl_pw_multi_aff_get_space(pma);
 849         is_domain = isl_space_tuple_match(space_build, isl_dim_set,
 850                                         space_pma, isl_dim_in);
 851         isl_space_free(space_build);
 852         isl_space_free(space_pma);
 853         if (is_domain < 0)
 854                 return isl_pw_multi_aff_free(pma);
 855         if (!is_domain)
 856                 isl_die(isl_ast_build_get_ctx(build), isl_error_invalid,
 857                         "spaces don't match",
 858                         return isl_pw_multi_aff_free(pma));
 859
 860         if (isl_ast_build_need_schedule_map(build)) {
 861                 isl_multi_aff *ma;
 862                 ma = isl_ast_build_get_schedule_map_multi_aff(build);
 863                 pma = isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(pma, ma);
 864         }
 865
 866         expr = isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff_internal(build, pma);
 867         return expr;
 868 }
 869
 870 /* Construct an isl_ast_expr that calls the domain element
 871  * specified by "executed".
 872  *
 873  * "executed" is assumed to be single-valued, with a domain that lives
 874  * in the internal schedule space.
 875  */
 876 __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_call_from_executed(
 877         __isl_keep isl_ast_build *build, __isl_take isl_map *executed)
 878 {
 879         isl_pw_multi_aff *iteration;
 880         isl_ast_expr *expr;
 881
 882         iteration = isl_pw_multi_aff_from_map(executed);
 883         iteration = isl_ast_build_compute_gist_pw_multi_aff(build, iteration);
 884         iteration = isl_pw_multi_aff_intersect_domain(iteration,
 885                                         isl_ast_build_get_domain(build));
 886         expr = isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff_internal(build, iteration);
 887         return isl_ast_node_alloc_user(expr);
 888 }