isl_local_space.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011      INRIA Saclay
   3  *
   4  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   5  *
   6  * Written by Sven Verdoolaege, INRIA Saclay - Ile-de-France,
   7  * Parc Club Orsay Universite, ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod,
   8  * 91893 Orsay, France
   9  */
  10
  11 #include <isl_map_private.h>
  12 #include <isl_local_space_private.h>
  13 #include <isl_dim_private.h>
  14 #include <isl_mat_private.h>
  15 #include <isl/seq.h>
  16
  17 isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(__isl_keep isl_local_space *ls)
  18 {
  19         return ls ? ls->dim->ctx : NULL;
  20 }
  21
  22 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_alloc_div(__isl_take isl_dim *dim,
  23         __isl_take isl_mat *div)
  24 {
  25         isl_ctx *ctx;
  26         isl_local_space *ls = NULL;
  27
  28         if (!dim)
  29                 goto error;
  30
  31         ctx = isl_dim_get_ctx(dim);
  32         ls = isl_calloc_type(ctx, struct isl_local_space);
  33         if (!ls)
  34                 goto error;
  35
  36         ls->ref = 1;
  37         ls->dim = dim;
  38         ls->div = div;
  39
  40         return ls;
  41 error:
  42         isl_dim_free(dim);
  43         isl_local_space_free(ls);
  44         return NULL;
  45 }
  46
  47 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_alloc(__isl_take isl_dim *dim,
  48         unsigned n_div)
  49 {
  50         isl_ctx *ctx;
  51         isl_mat *div;
  52         unsigned total;
  53
  54         if (!dim)
  55                 return NULL;
  56
  57         total = isl_dim_total(dim);
  58
  59         ctx = isl_dim_get_ctx(dim);
  60         div = isl_mat_alloc(ctx, n_div, 1 + 1 + total + n_div);
  61         return isl_local_space_alloc_div(dim, div);
  62 }
  63
  64 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(__isl_take isl_dim *dim)
  65 {
  66         return isl_local_space_alloc(dim, 0);
  67 }
  68
  69 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(__isl_keep isl_local_space *ls)
  70 {
  71         if (!ls)
  72                 return NULL;
  73
  74         ls->ref++;
  75         return ls;
  76 }
  77
  78 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_dup(__isl_keep isl_local_space *ls)
  79 {
  80         if (!ls)
  81                 return NULL;
  82
  83         return isl_local_space_alloc_div(isl_dim_copy(ls->dim),
  84                                          isl_mat_copy(ls->div));
  85
  86 }
  87
  88 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_cow(__isl_take isl_local_space *ls)
  89 {
  90         if (!ls)
  91                 return NULL;
  92
  93         if (ls->ref == 1)
  94                 return ls;
  95         ls->ref--;
  96         return isl_local_space_dup(ls);
  97 }
  98
  99 void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls)
 100 {
 101         if (!ls)
 102                 return NULL;
 103
 104         if (--ls->ref > 0)
 105                 return NULL;
 106
 107         isl_dim_free(ls->dim);
 108         isl_mat_free(ls->div);
 109
 110         free(ls);
 111
 112         return NULL;
 113 }
 114
 115 /* Return true if the two local spaces are identical, with identical
 116  * expressions for the integer divisions.
 117  */
 118 int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
 119         __isl_keep isl_local_space *ls2)
 120 {
 121         int equal;
 122
 123         if (!ls1 || !ls2)
 124                 return -1;
 125
 126         equal = isl_dim_equal(ls1->dim, ls2->dim);
 127         if (equal < 0 || !equal)
 128                 return equal;
 129
 130         return isl_mat_is_equal(ls1->div, ls2->div);
 131 }
 132
 133 int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
 134         enum isl_dim_type type)
 135 {
 136         if (!ls)
 137                 return 0;
 138         if (type == isl_dim_div)
 139                 return ls->div->n_row;
 140         if (type == isl_dim_all)
 141                 return isl_dim_size(ls->dim, isl_dim_all) + ls->div->n_row;
 142         return isl_dim_size(ls->dim, type);
 143 }
 144
 145 unsigned isl_local_space_offset(__isl_keep isl_local_space *ls,
 146         enum isl_dim_type type)
 147 {
 148         isl_dim *dim;
 149
 150         if (!ls)
 151                 return 0;
 152
 153         dim = ls->dim;
 154         switch (type) {
 155         case isl_dim_cst:       return 0;
 156         case isl_dim_param:     return 1;
 157         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 158         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 159         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 160         default:                return 0;
 161         }
 162 }
 163
 164 const char *isl_local_space_get_dim_name(__isl_keep isl_local_space *ls,
 165         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 166 {
 167         return ls ? isl_dim_get_name(ls->dim, type, pos) : NULL;
 168 }
 169
 170 __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(__isl_keep isl_local_space *ls,
 171         int pos)
 172 {
 173         isl_basic_map *bmap;
 174
 175         if (!ls)
 176                 return NULL;
 177
 178         if (pos < 0 || pos >= ls->div->n_row)
 179                 isl_die(isl_local_space_get_ctx(ls), isl_error_invalid,
 180                         "index out of bounds", return NULL);
 181
 182         bmap = isl_basic_map_from_local_space(isl_local_space_copy(ls));
 183         return isl_basic_map_div(bmap, pos);
 184 }
 185
 186 __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(__isl_keep isl_local_space *ls)
 187 {
 188         if (!ls)
 189                 return NULL;
 190
 191         return isl_dim_copy(ls->dim);
 192 }
 193
 194 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
 195         __isl_take isl_local_space *ls,
 196         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 197 {
 198         ls = isl_local_space_cow(ls);
 199         if (!ls)
 200                 return NULL;
 201         ls->dim = isl_dim_set_name(ls->dim, type, pos, s);
 202         if (!ls->dim)
 203                 return isl_local_space_free(ls);
 204
 205         return ls;
 206 }
 207
 208 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_div(
 209         __isl_take isl_local_space *ls, __isl_take isl_vec *div)
 210 {
 211         ls = isl_local_space_cow(ls);
 212         if (!ls || !div)
 213                 goto error;
 214
 215         if (ls->div->n_col != div->size)
 216                 isl_die(isl_local_space_get_ctx(ls), isl_error_invalid,
 217                         "incompatible dimensions", goto error);
 218
 219         ls->div = isl_mat_add_zero_cols(ls->div, 1);
 220         ls->div = isl_mat_add_rows(ls->div, 1);
 221         if (!ls->div)
 222                 goto error;
 223
 224         isl_seq_cpy(ls->div->row[ls->div->n_row - 1], div->el, div->size);
 225         isl_int_set_si(ls->div->row[ls->div->n_row - 1][div->size], 0);
 226
 227         isl_vec_free(div);
 228         return ls;
 229 error:
 230         isl_local_space_free(ls);
 231         isl_vec_free(div);
 232         return NULL;
 233 }
 234
 235 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_replace_divs(
 236         __isl_take isl_local_space *ls, __isl_take isl_mat *div)
 237 {
 238         ls = isl_local_space_cow(ls);
 239
 240         if (!ls || !div)
 241                 goto error;
 242
 243         isl_mat_free(ls->div);
 244         ls->div = div;
 245         return ls;
 246 error:
 247         isl_mat_free(div);
 248         isl_local_space_free(ls);
 249         return NULL;
 250 }
 251
 252 /* Copy row "s" of "src" to row "d" of "dst", applying the expansion
 253  * defined by "exp".
 254  */
 255 static void expand_row(__isl_keep isl_mat *dst, int d,
 256         __isl_keep isl_mat *src, int s, int *exp)
 257 {
 258         int i;
 259         unsigned c = src->n_col - src->n_row;
 260
 261         isl_seq_cpy(dst->row[d], src->row[s], c);
 262         isl_seq_clr(dst->row[d] + c, dst->n_col - c);
 263
 264         for (i = 0; i < s; ++i)
 265                 isl_int_set(dst->row[d][c + exp[i]], src->row[s][c + i]);
 266 }
 267
 268 /* Compare (known) divs.
 269  * Return non-zero if at least one of the two divs is unknown.
 270  */
 271 static int cmp_row(__isl_keep isl_mat *div, int i, int j)
 272 {
 273         int li, lj;
 274
 275         if (isl_int_is_zero(div->row[j][0]))
 276                 return -1;
 277         if (isl_int_is_zero(div->row[i][0]))
 278                 return 1;
 279
 280         li = isl_seq_last_non_zero(div->row[i], div->n_col);
 281         lj = isl_seq_last_non_zero(div->row[j], div->n_col);
 282
 283         if (li != lj)
 284                 return li - lj;
 285
 286         return isl_seq_cmp(div->row[i], div->row[j], div->n_col);
 287 }
 288
 289 /* Combine the two lists of divs into a single list.
 290  * For each row i in div1, exp1[i] is set to the position of the corresponding
 291  * row in the result.  Similarly for div2 and exp2.
 292  * This function guarantees
 293  *      exp1[i] >= i
 294  *      exp1[i+1] > exp1[i]
 295  * For optimal merging, the two input list should have been sorted.
 296  */
 297 __isl_give isl_mat *isl_merge_divs(__isl_keep isl_mat *div1,
 298         __isl_keep isl_mat *div2, int *exp1, int *exp2)
 299 {
 300         int i, j, k;
 301         isl_mat *div = NULL;
 302         unsigned d = div1->n_col - div1->n_row;
 303
 304         div = isl_mat_alloc(div1->ctx, 1 + div1->n_row + div2->n_row,
 305                                 d + div1->n_row + div2->n_row);
 306         if (!div)
 307                 return NULL;
 308
 309         for (i = 0, j = 0, k = 0; i < div1->n_row && j < div2->n_row; ++k) {
 310                 int cmp;
 311
 312                 expand_row(div, k, div1, i, exp1);
 313                 expand_row(div, k + 1, div2, j, exp2);
 314
 315                 cmp = cmp_row(div, k, k + 1);
 316                 if (cmp == 0) {
 317                         exp1[i++] = k;
 318                         exp2[j++] = k;
 319                 } else if (cmp < 0) {
 320                         exp1[i++] = k;
 321                 } else {
 322                         exp2[j++] = k;
 323                         isl_seq_cpy(div->row[k], div->row[k + 1], div->n_col);
 324                 }
 325         }
 326         for (; i < div1->n_row; ++i, ++k) {
 327                 expand_row(div, k, div1, i, exp1);
 328                 exp1[i] = k;
 329         }
 330         for (; j < div2->n_row; ++j, ++k) {
 331                 expand_row(div, k, div2, j, exp2);
 332                 exp2[j] = k;
 333         }
 334
 335         div->n_row = k;
 336         div->n_col = d + k;
 337
 338         return div;
 339 }
 340
 341 int isl_local_space_divs_known(__isl_keep isl_local_space *ls)
 342 {
 343         int i;
 344
 345         if (!ls)
 346                 return -1;
 347
 348         for (i = 0; i < ls->div->n_row; ++i)
 349                 if (isl_int_is_zero(ls->div->row[i][0]))
 350                         return 0;
 351
 352         return 1;
 353 }
 354
 355 /* Construct a local space for a map that has the given local
 356  * space as domain and that has a zero-dimensional range.
 357  */
 358 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
 359         __isl_take isl_local_space *ls)
 360 {
 361         ls = isl_local_space_cow(ls);
 362         if (!ls)
 363                 return NULL;
 364         ls->dim = isl_dim_from_domain(ls->dim);
 365         if (!ls->dim)
 366                 return isl_local_space_free(ls);
 367         return ls;
 368 }
 369
 370 __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dim(
 371         __isl_take isl_local_space *ls, enum isl_dim_type type, unsigned n)
 372 {
 373         int pos;
 374
 375         if (n == 0)
 376                 return ls;
 377
 378         ls = isl_local_space_cow(ls);
 379         if (!ls)
 380                 return NULL;
 381
 382         pos = isl_local_space_offset(ls, type);
 383         pos += isl_local_space_dim(ls, type);
 384
 385         ls->div = isl_mat_insert_zero_cols(ls->div, 1 + pos, n);
 386
 387         if (type == isl_dim_div) {
 388                 ls->div = isl_mat_add_zero_rows(ls->div, n);
 389         } else {
 390                 ls->dim = isl_dim_add(ls->dim, type, n);
 391                 if (!ls->dim)
 392                         return isl_local_space_free(ls);
 393         }
 394
 395         if (!ls->div)
 396                 return isl_local_space_free(ls);
 397
 398         return ls;
 399 }