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