isl_map.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  10  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include <strings.h>
  15 #include <isl_map_private.h>
  16 #include <isl/ctx.h>
  17 #include <isl/blk.h>
  18 #include "isl_dim_private.h"
  19 #include "isl_equalities.h"
  20 #include <isl/list.h>
  21 #include <isl/lp.h>
  22 #include <isl/seq.h>
  23 #include <isl/set.h>
  24 #include <isl/map.h>
  25 #include "isl_map_piplib.h"
  26 #include <isl_reordering.h>
  27 #include "isl_sample.h"
  28 #include "isl_tab.h"
  29 #include <isl/vec.h>
  30 #include <isl_mat_private.h>
  31
  32 /* Maps dst positions to src positions */
  33 struct isl_dim_map {
  34         unsigned len;
  35         int pos[1];
  36 };
  37
  38 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  39 {
  40         int i;
  41         struct isl_dim_map *dim_map;
  42         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  43                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  44         if (!dim_map)
  45                 return NULL;
  46         dim_map->len = 1 + len;
  47         dim_map->pos[0] = 0;
  48         for (i = 0; i < len; ++i)
  49                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  50         return dim_map;
  51 }
  52
  53 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  54 {
  55         switch (type) {
  56         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  57         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  58         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  59         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  60         default:                return 0;
  61         }
  62 }
  63
  64 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  65 {
  66         switch (type) {
  67         case isl_dim_param:     return 1;
  68         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  69         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  70         default:                return 0;
  71         }
  72 }
  73
  74 static void isl_dim_map_dim_range(struct isl_dim_map *dim_map,
  75         struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type,
  76         unsigned first, unsigned n, unsigned dst_pos)
  77 {
  78         int i;
  79         unsigned src_pos;
  80
  81         if (!dim_map || !dim)
  82                 return;
  83
  84         src_pos = pos(dim, type);
  85         for (i = 0; i < n; ++i)
  86                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + first + i;
  87 }
  88
  89 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  90                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  91 {
  92         isl_dim_map_dim_range(dim_map, dim, type, 0, n(dim, type), dst_pos);
  93 }
  94
  95 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  96                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  97 {
  98         int i;
  99         unsigned src_pos;
 100
 101         if (!dim_map || !bmap)
 102                 return;
 103
 104         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
 105         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
 106                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
 107 }
 108
 109 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
 110 {
 111         int i;
 112
 113         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
 114                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
 115         fprintf(stderr, "\n");
 116 }
 117
 118 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
 119                                 enum isl_dim_type type)
 120 {
 121         if (!bmap)
 122                 return 0;
 123         switch (type) {
 124         case isl_dim_cst:       return 1;
 125         case isl_dim_param:
 126         case isl_dim_in:
 127         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 128         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 129         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 130         default:                return 0;
 131         }
 132 }
 133
 134 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 135 {
 136         return map ? n(map->dim, type) : 0;
 137 }
 138
 139 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 140 {
 141         return set ? n(set->dim, type) : 0;
 142 }
 143
 144 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 145                                         enum isl_dim_type type)
 146 {
 147         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 148         switch (type) {
 149         case isl_dim_cst:       return 0;
 150         case isl_dim_param:     return 1;
 151         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 152         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 153         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 154         default:                return 0;
 155         }
 156 }
 157
 158 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 159 {
 160         return pos(map->dim, type);
 161 }
 162
 163 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 164                                 enum isl_dim_type type)
 165 {
 166         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 167 }
 168
 169 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 170 {
 171         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
 172 }
 173
 174 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 175 {
 176         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
 177 }
 178
 179 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 180 {
 181         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 182 }
 183
 184 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 185 {
 186         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
 187 }
 188
 189 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 190 {
 191         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
 192 }
 193
 194 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 195 {
 196         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
 197 }
 198
 199 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 200 {
 201         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
 202 }
 203
 204 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 205 {
 206         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
 207 }
 208
 209 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 210 {
 211         return bmap ? bmap->n_div : 0;
 212 }
 213
 214 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 215 {
 216         return bmap ? isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div : 0;
 217 }
 218
 219 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 220 {
 221         return map->dim->n_in;
 222 }
 223
 224 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 225 {
 226         return map->dim->n_out;
 227 }
 228
 229 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 230 {
 231         return map->dim->nparam;
 232 }
 233
 234 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 235 {
 236         int m;
 237         if (!map || !set)
 238                 return -1;
 239         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
 240         if (m < 0 || !m)
 241                 return m;
 242         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
 243 }
 244
 245 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 246                 struct isl_basic_set *bset)
 247 {
 248         int m;
 249         if (!bmap || !bset)
 250                 return -1;
 251         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 252         if (m < 0 || !m)
 253                 return m;
 254         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
 255 }
 256
 257 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 258                 struct isl_basic_set *bset)
 259 {
 260         int m;
 261         if (!bmap || !bset)
 262                 return -1;
 263         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 264         if (m < 0 || !m)
 265                 return m;
 266         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
 267 }
 268
 269 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 270 {
 271         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
 272 }
 273
 274 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 275 {
 276         return bset ? bset->ctx : NULL;
 277 }
 278
 279 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
 280 {
 281         return map ? map->ctx : NULL;
 282 }
 283
 284 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
 285 {
 286         return set ? set->ctx : NULL;
 287 }
 288
 289 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 290 {
 291         if (!bmap)
 292                 return NULL;
 293         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 294 }
 295
 296 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 297 {
 298         if (!bset)
 299                 return NULL;
 300         return isl_dim_copy(bset->dim);
 301 }
 302
 303 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 304 {
 305         if (!map)
 306                 return NULL;
 307         return isl_dim_copy(map->dim);
 308 }
 309
 310 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 311 {
 312         if (!set)
 313                 return NULL;
 314         return isl_dim_copy(set->dim);
 315 }
 316
 317 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
 318         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
 319 {
 320         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
 321         if (!bmap)
 322                 return NULL;
 323         bmap->dim = isl_dim_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
 324         if (!bmap->dim)
 325                 goto error;
 326         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
 327         return bmap;
 328 error:
 329         isl_basic_map_free(bmap);
 330         return NULL;
 331 }
 332
 333 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 334         enum isl_dim_type type)
 335 {
 336         return bmap ? isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
 337 }
 338
 339 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
 340         enum isl_dim_type type, const char *s)
 341 {
 342         int i;
 343
 344         map = isl_map_cow(map);
 345         if (!map)
 346                 return NULL;
 347
 348         map->dim = isl_dim_set_tuple_name(map->dim, type, s);
 349         if (!map->dim)
 350                 goto error;
 351
 352         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 353                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
 354                 if (!map->p[i])
 355                         goto error;
 356         }
 357
 358         return map;
 359 error:
 360         isl_map_free(map);
 361         return NULL;
 362 }
 363
 364 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
 365         enum isl_dim_type type)
 366 {
 367         return map ? isl_dim_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
 368 }
 369
 370 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
 371         const char *s)
 372 {
 373         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
 374 }
 375
 376 const char *isl_basic_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 377 {
 378         return bset ? isl_dim_get_tuple_name(bset->dim, isl_dim_set) : NULL;
 379 }
 380
 381 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
 382 {
 383         return set ? isl_dim_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
 384 }
 385
 386 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 387         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 388 {
 389         return bmap ? isl_dim_get_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
 390 }
 391
 392 const char *isl_basic_set_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_set *bset,
 393         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 394 {
 395         return bset ? isl_dim_get_name(bset->dim, type, pos) : NULL;
 396 }
 397
 398 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
 399         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 400 {
 401         return map ? isl_dim_get_name(map->dim, type, pos) : NULL;
 402 }
 403
 404 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
 405         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 406 {
 407         return set ? isl_dim_get_name(set->dim, type, pos) : NULL;
 408 }
 409
 410 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
 411         __isl_take isl_basic_map *bmap,
 412         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 413 {
 414         if (!bmap)
 415                 return NULL;
 416         bmap->dim = isl_dim_set_name(bmap->dim, type, pos, s);
 417         if (!bmap->dim)
 418                 goto error;
 419         return bmap;
 420 error:
 421         isl_basic_map_free(bmap);
 422         return NULL;
 423 }
 424
 425 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
 426         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 427 {
 428         int i;
 429
 430         if (!map)
 431                 return NULL;
 432
 433         map->dim = isl_dim_set_name(map->dim, type, pos, s);
 434         if (!map->dim)
 435                 goto error;
 436
 437         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 438                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
 439                 if (!map->p[i])
 440                         goto error;
 441         }
 442
 443         return map;
 444 error:
 445         isl_map_free(map);
 446         return NULL;
 447 }
 448
 449 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
 450         __isl_take isl_basic_set *bset,
 451         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 452 {
 453         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
 454                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
 455 }
 456
 457 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
 458         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 459 {
 460         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
 461 }
 462
 463 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 464 {
 465         if (!bmap)
 466                 return -1;
 467         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
 468 }
 469
 470 int isl_basic_set_is_rational(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 471 {
 472         return isl_basic_map_is_rational(bset);
 473 }
 474
 475 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 476                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 477                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 478 {
 479         int i;
 480         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 481
 482         bmap->ctx = ctx;
 483         isl_ctx_ref(ctx);
 484
 485         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 486         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
 487                 goto error;
 488
 489         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 490         if (!bmap->ineq)
 491                 goto error;
 492
 493         if (extra == 0) {
 494                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 495                 bmap->div = NULL;
 496         } else {
 497                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 498                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
 499                         goto error;
 500
 501                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 502                 if (!bmap->div)
 503                         goto error;
 504         }
 505
 506         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 507                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 508
 509         for (i = 0; i < extra; ++i)
 510                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 511
 512         bmap->ref = 1;
 513         bmap->flags = 0;
 514         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 515         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 516         bmap->extra = extra;
 517         bmap->n_eq = 0;
 518         bmap->n_ineq = 0;
 519         bmap->n_div = 0;
 520         bmap->sample = NULL;
 521
 522         return bmap;
 523 error:
 524         isl_basic_map_free(bmap);
 525         return NULL;
 526 }
 527
 528 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 529                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 530                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 531 {
 532         struct isl_basic_map *bmap;
 533         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 534         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 535 }
 536
 537 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 538                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 539 {
 540         struct isl_basic_map *bmap;
 541         if (!dim)
 542                 return NULL;
 543         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
 544         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 545         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 546 error:
 547         isl_dim_free(dim);
 548         return NULL;
 549 }
 550
 551 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 552                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 553 {
 554         struct isl_basic_map *bmap;
 555
 556         if (!dim)
 557                 return NULL;
 558         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 559         if (!bmap)
 560                 goto error;
 561         bmap->dim = dim;
 562
 563         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 564 error:
 565         isl_dim_free(dim);
 566         return NULL;
 567 }
 568
 569 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 570                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 571                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 572 {
 573         struct isl_basic_map *bmap;
 574         struct isl_dim *dim;
 575
 576         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 577         if (!dim)
 578                 return NULL;
 579
 580         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 581         return bmap;
 582 }
 583
 584 static void dup_constraints(
 585                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 586 {
 587         int i;
 588         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 589
 590         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 591                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 592                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 593         }
 594
 595         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 596                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 597                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 598         }
 599
 600         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 601                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 602                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 603         }
 604         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 605 }
 606
 607 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 608 {
 609         struct isl_basic_map *dup;
 610
 611         if (!bmap)
 612                 return NULL;
 613         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 614                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 615         if (!dup)
 616                 return NULL;
 617         dup_constraints(dup, bmap);
 618         dup->flags = bmap->flags;
 619         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 620         return dup;
 621 }
 622
 623 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 624 {
 625         struct isl_basic_map *dup;
 626
 627         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 628         return (struct isl_basic_set *)dup;
 629 }
 630
 631 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 632 {
 633         if (!bset)
 634                 return NULL;
 635
 636         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 637                 bset->ref++;
 638                 return bset;
 639         }
 640         return isl_basic_set_dup(bset);
 641 }
 642
 643 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 644 {
 645         if (!set)
 646                 return NULL;
 647
 648         set->ref++;
 649         return set;
 650 }
 651
 652 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 653 {
 654         if (!bmap)
 655                 return NULL;
 656
 657         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 658                 bmap->ref++;
 659                 return bmap;
 660         }
 661         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 662         if (bmap)
 663                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 664         return bmap;
 665 }
 666
 667 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 668 {
 669         if (!map)
 670                 return NULL;
 671
 672         map->ref++;
 673         return map;
 674 }
 675
 676 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 677 {
 678         if (!bmap)
 679                 return;
 680
 681         if (--bmap->ref > 0)
 682                 return;
 683
 684         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 685         free(bmap->div);
 686         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 687         free(bmap->ineq);
 688         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 689         isl_vec_free(bmap->sample);
 690         isl_dim_free(bmap->dim);
 691         free(bmap);
 692 }
 693
 694 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 695 {
 696         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 697 }
 698
 699 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 700 {
 701         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 702 }
 703
 704 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 705 {
 706         struct isl_ctx *ctx;
 707         if (!bmap)
 708                 return -1;
 709         ctx = bmap->ctx;
 710         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 711         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 712                         return -1);
 713         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 714         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 715         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 716         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 717         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 718         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 719                 isl_int *t;
 720                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 721                 if (j < 0)
 722                         return -1;
 723                 t = bmap->ineq[j];
 724                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 725                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 726                 bmap->eq[-1] = t;
 727                 bmap->n_eq++;
 728                 bmap->n_ineq--;
 729                 bmap->eq--;
 730                 return 0;
 731         }
 732         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 733                       bmap->extra - bmap->n_div);
 734         return bmap->n_eq++;
 735 }
 736
 737 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 738 {
 739         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 740 }
 741
 742 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 743 {
 744         if (!bmap)
 745                 return -1;
 746         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 747         bmap->n_eq -= n;
 748         return 0;
 749 }
 750
 751 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 752 {
 753         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 754 }
 755
 756 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 757 {
 758         isl_int *t;
 759         if (!bmap)
 760                 return -1;
 761         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 762
 763         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 764                 t = bmap->eq[pos];
 765                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 766                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 767         }
 768         bmap->n_eq--;
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 773 {
 774         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 775 }
 776
 777 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 778                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 779 {
 780         isl_int *t;
 781
 782         t = bmap->ineq[pos];
 783         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 784         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 785         bmap->eq[-1] = t;
 786         bmap->n_eq++;
 787         bmap->n_ineq--;
 788         bmap->eq--;
 789         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 790         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 791         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 792         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 793 }
 794
 795 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 796 {
 797         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 798 }
 799
 800 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 801 {
 802         struct isl_ctx *ctx;
 803         if (!bmap)
 804                 return -1;
 805         ctx = bmap->ctx;
 806         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 807         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 808         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 809         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 810         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 811         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 812                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 813                       bmap->extra - bmap->n_div);
 814         return bmap->n_ineq++;
 815 }
 816
 817 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 818 {
 819         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 820 }
 821
 822 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 823 {
 824         if (!bmap)
 825                 return -1;
 826         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 827         bmap->n_ineq -= n;
 828         return 0;
 829 }
 830
 831 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 832 {
 833         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 834 }
 835
 836 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 837 {
 838         isl_int *t;
 839         if (!bmap)
 840                 return -1;
 841         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 842
 843         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 844                 t = bmap->ineq[pos];
 845                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 846                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 847                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 848         }
 849         bmap->n_ineq--;
 850         return 0;
 851 }
 852
 853 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 854 {
 855         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 856 }
 857
 858 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 859         isl_int *eq)
 860 {
 861         int k;
 862
 863         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
 864         if (!bmap)
 865                 return NULL;
 866         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
 867         if (k < 0)
 868                 goto error;
 869         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 870         return bmap;
 871 error:
 872         isl_basic_map_free(bmap);
 873         return NULL;
 874 }
 875
 876 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 877         isl_int *eq)
 878 {
 879         return (isl_basic_set *)
 880                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
 881 }
 882
 883 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 884         isl_int *ineq)
 885 {
 886         int k;
 887
 888         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
 889         if (!bmap)
 890                 return NULL;
 891         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 892         if (k < 0)
 893                 goto error;
 894         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 895         return bmap;
 896 error:
 897         isl_basic_map_free(bmap);
 898         return NULL;
 899 }
 900
 901 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 902         isl_int *ineq)
 903 {
 904         return (isl_basic_set *)
 905                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
 906 }
 907
 908 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 909 {
 910         if (!bmap)
 911                 return -1;
 912         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 913         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 914                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 915                       bmap->extra - bmap->n_div);
 916         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 917         return bmap->n_div++;
 918 }
 919
 920 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 921 {
 922         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 923 }
 924
 925 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 926 {
 927         if (!bmap)
 928                 return -1;
 929         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 930         bmap->n_div -= n;
 931         return 0;
 932 }
 933
 934 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 935 {
 936         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 937 }
 938
 939 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 940  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 941  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 942  * variables.
 943  */
 944 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 945                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 946                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 947 {
 948         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 949         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 950         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 951         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 952         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 953         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 954         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 955         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 956         if (dst_nparam > src_nparam)
 957                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 958                                 dst_nparam - src_nparam);
 959         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 960         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 961                     src+1+src_nparam,
 962                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 963         if (dst_in-in_off > src_in)
 964                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 965                                 dst_in - in_off - src_in);
 966         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 967         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 968                     src+1+src_nparam+src_in,
 969                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 970         if (dst_out-out_off > src_out)
 971                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 972                                 dst_out - out_off - src_out);
 973         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 974         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 975                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 976                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 977         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 978                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 979                                 div_off+src_map->n_div,
 980                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 981 }
 982
 983 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 984                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 985                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 986 {
 987         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 988         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 989 }
 990
 991 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 992                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 993 {
 994         int i;
 995         unsigned div_off;
 996
 997         if (!bmap1 || !bmap2)
 998                 goto error;
 999
1000         div_off = bmap1->n_div;
1001
1002         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
1003                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
1004                 if (i1 < 0)
1005                         goto error;
1006                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
1007                                 i_pos, o_pos, div_off);
1008         }
1009
1010         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
1011                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
1012                 if (i1 < 0)
1013                         goto error;
1014                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
1015                                 i_pos, o_pos, div_off);
1016         }
1017
1018         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1019                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1020                 if (i1 < 0)
1021                         goto error;
1022                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1023                          i_pos, o_pos, div_off);
1024         }
1025
1026         isl_basic_map_free(bmap2);
1027
1028         return bmap1;
1029
1030 error:
1031         isl_basic_map_free(bmap1);
1032         isl_basic_map_free(bmap2);
1033         return NULL;
1034 }
1035
1036 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1037                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1038 {
1039         int i;
1040
1041         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
1042                 if (dim_map->pos[i] < 0)
1043                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
1044                 else
1045                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
1046         }
1047 }
1048
1049 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1050                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1051 {
1052         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1053         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
1054 }
1055
1056 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
1057                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         if (!src || !dst || !dim_map)
1062                 goto error;
1063
1064         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
1065                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
1066                 if (i1 < 0)
1067                         goto error;
1068                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
1069         }
1070
1071         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
1072                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
1073                 if (i1 < 0)
1074                         goto error;
1075                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
1076         }
1077
1078         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
1079                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
1080                 if (i1 < 0)
1081                         goto error;
1082                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
1083         }
1084
1085         free(dim_map);
1086         isl_basic_map_free(src);
1087
1088         return dst;
1089 error:
1090         free(dim_map);
1091         isl_basic_map_free(src);
1092         isl_basic_map_free(dst);
1093         return NULL;
1094 }
1095
1096 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1097                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1098 {
1099         return (struct isl_basic_set *)
1100                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1101                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1102 }
1103
1104 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
1105                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1106                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1107 {
1108         struct isl_basic_map *ext;
1109         unsigned flags;
1110         int dims_ok;
1111
1112         if (!dim)
1113                 goto error;
1114
1115         if (!base)
1116                 goto error;
1117
1118         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
1119                   base->extra >= base->n_div + extra;
1120
1121         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1122                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1123                 isl_dim_free(dim);
1124                 return base;
1125         }
1126
1127         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1128         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1129         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1130         extra += base->extra;
1131         n_eq += base->n_eq;
1132         n_ineq += base->n_ineq;
1133
1134         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1135         dim = NULL;
1136         if (!ext)
1137                 goto error;
1138
1139         if (dims_ok)
1140                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1141         flags = base->flags;
1142         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1143         if (ext) {
1144                 ext->flags = flags;
1145                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1146         }
1147
1148         return ext;
1149
1150 error:
1151         isl_dim_free(dim);
1152         isl_basic_map_free(base);
1153         return NULL;
1154 }
1155
1156 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
1157                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1158                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1159 {
1160         return (struct isl_basic_set *)
1161                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
1162                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1163 }
1164
1165 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1166                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1167 {
1168         if (!base)
1169                 return NULL;
1170         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
1171                                         0, n_eq, n_ineq);
1172 }
1173
1174 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1175                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1176                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1177 {
1178         struct isl_basic_map *bmap;
1179         struct isl_dim *dim;
1180
1181         if (!base)
1182                 return NULL;
1183         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1184         if (!dim)
1185                 goto error;
1186
1187         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1188         return bmap;
1189 error:
1190         isl_basic_map_free(base);
1191         return NULL;
1192 }
1193
1194 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1195                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1196                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1197 {
1198         return (struct isl_basic_set *)
1199                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1200                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1201 }
1202
1203 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1204                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1205 {
1206         return (struct isl_basic_set *)
1207                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1208                                                     n_eq, n_ineq);
1209 }
1210
1211 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1212 {
1213         return (struct isl_basic_set *)
1214                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1215 }
1216
1217 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1218 {
1219         if (!bmap)
1220                 return NULL;
1221
1222         if (bmap->ref > 1) {
1223                 bmap->ref--;
1224                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1225         }
1226         if (bmap)
1227                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1228         return bmap;
1229 }
1230
1231 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1232 {
1233         if (!set)
1234                 return NULL;
1235
1236         if (set->ref == 1)
1237                 return set;
1238         set->ref--;
1239         return isl_set_dup(set);
1240 }
1241
1242 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1243 {
1244         if (!map)
1245                 return NULL;
1246
1247         if (map->ref == 1)
1248                 return map;
1249         map->ref--;
1250         return isl_map_dup(map);
1251 }
1252
1253 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1254                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1255 {
1256         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1257         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1258         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1259 }
1260
1261 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_swap_vars(
1262         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, unsigned n1, unsigned n2)
1263 {
1264         int i;
1265         struct isl_blk blk;
1266
1267         if (!bmap)
1268                 goto error;
1269
1270         isl_assert(bmap->ctx,
1271                 pos + n1 + n2 <= 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap), goto error);
1272
1273         if (n1 == 0 || n2 == 0)
1274                 return bmap;
1275
1276         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1277         if (!bmap)
1278                 return NULL;
1279
1280         blk = isl_blk_alloc(bmap->ctx, n1 + n2);
1281         if (isl_blk_is_error(blk))
1282                 goto error;
1283
1284         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1285                 swap_vars(blk,
1286                           bmap->eq[i] + pos, n1, n2);
1287
1288         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1289                 swap_vars(blk,
1290                           bmap->ineq[i] + pos, n1, n2);
1291
1292         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1293                 swap_vars(blk,
1294                           bmap->div[i]+1 + pos, n1, n2);
1295
1296         isl_blk_free(bmap->ctx, blk);
1297
1298         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1299         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
1300         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1301 error:
1302         isl_basic_map_free(bmap);
1303         return NULL;
1304 }
1305
1306 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1307         __isl_take isl_basic_set *bset, unsigned n)
1308 {
1309         unsigned dim;
1310         unsigned nparam;
1311
1312         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1313         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1314         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1315
1316         return isl_basic_map_swap_vars(bset, 1 + nparam, n, dim - n);
1317 error:
1318         isl_basic_set_free(bset);
1319         return NULL;
1320 }
1321
1322 static __isl_give isl_set *isl_set_swap_vars(__isl_take isl_set *set,
1323         unsigned n)
1324 {
1325         int i;
1326         set = isl_set_cow(set);
1327         if (!set)
1328                 return NULL;
1329
1330         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1331                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1332                 if (!set->p[i]) {
1333                         isl_set_free(set);
1334                         return NULL;
1335                 }
1336         }
1337         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1338         return set;
1339 }
1340
1341 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1342 {
1343         int i = 0;
1344         unsigned total;
1345         if (!bmap)
1346                 goto error;
1347         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1348         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1349         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1350         if (bmap->n_eq > 0)
1351                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1352         else {
1353                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1354                 if (i < 0)
1355                         goto error;
1356         }
1357         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1358         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1359         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1360         isl_vec_free(bmap->sample);
1361         bmap->sample = NULL;
1362         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1363 error:
1364         isl_basic_map_free(bmap);
1365         return NULL;
1366 }
1367
1368 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1369 {
1370         return (struct isl_basic_set *)
1371                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1372 }
1373
1374 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1375 {
1376         int i;
1377         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1378         isl_int *t = bmap->div[a];
1379         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1380         bmap->div[b] = t;
1381
1382         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1383                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1384
1385         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1386                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1387
1388         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1389                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1390         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1391 }
1392
1393 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1394  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1395  * are not removed.
1396  */
1397 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1398         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1399 {
1400         int i;
1401
1402         if (!map)
1403                 return NULL;
1404         if (n == 0)
1405                 return map;
1406
1407         map = isl_map_cow(map);
1408         if (!map)
1409                 return NULL;
1410         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1411         first += pos(map->dim, type) - 1;
1412
1413         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1414                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1415                 if (!map->p[i])
1416                         goto error;
1417         }
1418         return map;
1419 error:
1420         isl_map_free(map);
1421         return NULL;
1422 }
1423
1424 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1425  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1426  * are not removed.
1427  */
1428 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1429         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1430 {
1431         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1432 }
1433
1434 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1435  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1436  * are not removed.
1437  */
1438 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1439         unsigned first, unsigned n)
1440 {
1441         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1442 }
1443
1444 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1445         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1446 {
1447         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap, isl_dim_total(bmap->dim),
1448                                                 bmap->n_div);
1449         if (!bmap)
1450                 return NULL;
1451         bmap->n_div = 0;
1452         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1453 }
1454
1455 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1456         __isl_take isl_basic_set *bset)
1457 {
1458         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1459                         (struct isl_basic_map *)bset);
1460 }
1461
1462 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1463 {
1464         int i;
1465
1466         if (!set)
1467                 return NULL;
1468         if (set->n == 0)
1469                 return set;
1470
1471         set = isl_set_cow(set);
1472         if (!set)
1473                 return NULL;
1474
1475         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1476                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1477                 if (!set->p[i])
1478                         goto error;
1479         }
1480         return set;
1481 error:
1482         isl_set_free(set);
1483         return NULL;
1484 }
1485
1486 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1487         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1488 {
1489         if (!bmap)
1490                 return NULL;
1491         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1492                         goto error);
1493         if (n == 0)
1494                 return bmap;
1495         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1496                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1497         if (!bmap)
1498                 return bmap;
1499         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1500                 return bmap;
1501         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1502         return bmap;
1503 error:
1504         isl_basic_map_free(bmap);
1505         return NULL;
1506 }
1507
1508 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1509  * any of the given variables.
1510  */
1511 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1512         unsigned first, unsigned n)
1513 {
1514         int i;
1515         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1516
1517         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1518                 return 0;
1519         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1520                 return 1;
1521
1522         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1523                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1524                         continue;
1525                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1526                         return 1;
1527         }
1528
1529         return 0;
1530 }
1531
1532 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1533  * in their definitions.
1534  */
1535 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1536         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1537         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1538 {
1539         int i;
1540
1541         if (!bmap)
1542                 return NULL;
1543         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1544                         goto error);
1545         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1546
1547         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1548                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1549                         continue;
1550                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1551         }
1552
1553         return bmap;
1554 error:
1555         isl_basic_map_free(bmap);
1556         return NULL;
1557 }
1558
1559 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1560         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1561 {
1562         int i;
1563
1564         if (!map)
1565                 return NULL;
1566         if (map->n == 0)
1567                 return map;
1568
1569         map = isl_map_cow(map);
1570         if (!map)
1571                 return NULL;
1572
1573         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1574                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1575                                                                 type, first, n);
1576                 if (!map->p[i])
1577                         goto error;
1578         }
1579         return map;
1580 error:
1581         isl_map_free(map);
1582         return NULL;
1583 }
1584
1585 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1586         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1587 {
1588         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1589                                                               type, first, n);
1590 }
1591
1592 /* Return true if the definition of the given div is unknown or depends
1593  * on unknown divs.
1594  */
1595 static int div_is_unknown(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div)
1596 {
1597         int i;
1598         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1599
1600         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1601                 return 1;
1602
1603         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1604                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1605                         continue;
1606                 if (div_is_unknown(bmap, i))
1607                         return 1;
1608         }
1609
1610         return 0;
1611 }
1612
1613 /* Remove all divs that are unknown or defined in terms of unknown divs.
1614  */
1615 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_unknown_divs(
1616         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1617 {
1618         int i;
1619
1620         if (!bmap)
1621                 return NULL;
1622
1623         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1624                 if (!div_is_unknown(bmap, i))
1625                         continue;
1626                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1627         }
1628
1629         return bmap;
1630 error:
1631         isl_basic_map_free(bmap);
1632         return NULL;
1633 }
1634
1635 __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(__isl_take isl_map *map)
1636 {
1637         int i;
1638
1639         if (!map)
1640                 return NULL;
1641         if (map->n == 0)
1642                 return map;
1643
1644         map = isl_map_cow(map);
1645         if (!map)
1646                 return NULL;
1647
1648         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1649                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_unknown_divs(map->p[i]);
1650                 if (!map->p[i])
1651                         goto error;
1652         }
1653         return map;
1654 error:
1655         isl_map_free(map);
1656         return NULL;
1657 }
1658
1659 __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(__isl_take isl_set *set)
1660 {
1661         return (isl_set *)isl_map_remove_unknown_divs((isl_map *)set);
1662 }
1663
1664 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1665         __isl_take isl_basic_set *bset,
1666         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1667 {
1668         return (isl_basic_set *)
1669             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1670 }
1671
1672 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1673         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1674 {
1675         int i;
1676
1677         if (n == 0)
1678                 return map;
1679
1680         map = isl_map_cow(map);
1681         if (!map)
1682                 return NULL;
1683         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1684
1685         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1686                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1687                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1688                 if (!map->p[i])
1689                         goto error;
1690         }
1691         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1692         return map;
1693 error:
1694         isl_map_free(map);
1695         return NULL;
1696 }
1697
1698 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1699         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1700 {
1701         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1702 }
1703
1704 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1705 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1706         unsigned first, unsigned n)
1707 {
1708         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1709 }
1710
1711 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1712                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1713 {
1714         const char *name;
1715         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1716         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1717         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1718         if (!pos)
1719                 isl_int_print(out, c, 0);
1720         else {
1721                 if (!isl_int_is_one(c))
1722                         isl_int_print(out, c, 0);
1723                 if (pos < 1 + nparam) {
1724                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1725                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1726                         if (name)
1727                                 fprintf(out, "%s", name);
1728                         else
1729                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1730                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1731                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1732                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1733                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1734                 else
1735                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1736         }
1737 }
1738
1739 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1740                                 int sign, FILE *out)
1741 {
1742         int i;
1743         int first;
1744         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1745         isl_int v;
1746
1747         isl_int_init(v);
1748         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1749                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1750                         continue;
1751                 if (!first)
1752                         fprintf(out, " + ");
1753                 first = 0;
1754                 isl_int_abs(v, c[i]);
1755                 dump_term(bmap, v, i, out);
1756         }
1757         isl_int_clear(v);
1758         if (first)
1759                 fprintf(out, "0");
1760 }
1761
1762 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1763                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1764 {
1765         int i;
1766
1767         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1768
1769         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1770         fprintf(out, " %s ", op);
1771         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1772
1773         fprintf(out, "\n");
1774
1775         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1776                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1777                         continue;
1778                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1779                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1780                 abort();
1781         }
1782 }
1783
1784 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1785                                 isl_int **c, unsigned n,
1786                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1787 {
1788         int i;
1789
1790         for (i = 0; i < n; ++i)
1791                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1792 }
1793
1794 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1795 {
1796         int j;
1797         int first = 1;
1798         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1799
1800         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1801                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1802                         continue;
1803                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1804                         fprintf(out, "+");
1805                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1806                 first = 0;
1807         }
1808 }
1809
1810 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1811 {
1812         int i;
1813
1814         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1815         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1816
1817         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1818                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1819                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1820                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1821                 fprintf(out, ")/");
1822                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1823                 fprintf(out, "]\n");
1824         }
1825 }
1826
1827 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
1828         FILE *out, int indent)
1829 {
1830         if (!bset) {
1831                 fprintf(out, "null basic set\n");
1832                 return;
1833         }
1834
1835         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1836         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1837                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1838                         bset->extra, bset->flags);
1839         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1840 }
1841
1842 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
1843         FILE *out, int indent)
1844 {
1845         if (!bmap) {
1846                 fprintf(out, "null basic map\n");
1847                 return;
1848         }
1849
1850         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1851         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1852                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1853                 bmap->ref,
1854                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1855                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1856         dump(bmap, out, indent);
1857 }
1858
1859 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1860 {
1861         unsigned total;
1862         if (!bmap)
1863                 return -1;
1864         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1865         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1866         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1867         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1868         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1869         return 0;
1870 }
1871
1872 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1873 {
1874         struct isl_set *set;
1875
1876         if (!dim)
1877                 return NULL;
1878         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1879         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1880         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1881                         sizeof(struct isl_set) +
1882                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1883         if (!set)
1884                 goto error;
1885
1886         set->ctx = dim->ctx;
1887         isl_ctx_ref(set->ctx);
1888         set->ref = 1;
1889         set->size = n;
1890         set->n = 0;
1891         set->dim = dim;
1892         set->flags = flags;
1893         return set;
1894 error:
1895         isl_dim_free(dim);
1896         return NULL;
1897 }
1898
1899 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1900                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1901 {
1902         struct isl_set *set;
1903         struct isl_dim *dims;
1904
1905         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1906         if (!dims)
1907                 return NULL;
1908
1909         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1910         return set;
1911 }
1912
1913 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1914  */
1915 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1916 {
1917         int i;
1918         struct isl_map *grown = NULL;
1919
1920         if (!map)
1921                 return NULL;
1922         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1923         if (map->n + n <= map->size)
1924                 return map;
1925         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1926         if (!grown)
1927                 goto error;
1928         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1929                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1930                 if (!grown->p[i])
1931                         goto error;
1932                 grown->n++;
1933         }
1934         isl_map_free(map);
1935         return grown;
1936 error:
1937         isl_map_free(grown);
1938         isl_map_free(map);
1939         return NULL;
1940 }
1941
1942 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1943  */
1944 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1945 {
1946         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1947 }
1948
1949 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1950 {
1951         int i;
1952         struct isl_set *dup;
1953
1954         if (!set)
1955                 return NULL;
1956
1957         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1958         if (!dup)
1959                 return NULL;
1960         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1961                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1962         return dup;
1963 }
1964
1965 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1966 {
1967         return isl_map_from_basic_map(bset);
1968 }
1969
1970 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1971 {
1972         struct isl_map *map;
1973
1974         if (!bmap)
1975                 return NULL;
1976
1977         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1978         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1979 }
1980
1981 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1982                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1983 {
1984         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1985                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1986 }
1987
1988 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1989 {
1990         int i;
1991
1992         if (!set)
1993                 return;
1994
1995         if (--set->ref > 0)
1996                 return;
1997
1998         isl_ctx_deref(set->ctx);
1999         for (i = 0; i < set->n; ++i)
2000                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
2001         isl_dim_free(set->dim);
2002         free(set);
2003 }
2004
2005 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
2006 {
2007         int i;
2008
2009         if (!set) {
2010                 fprintf(out, "null set\n");
2011                 return;
2012         }
2013
2014         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2015         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
2016                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
2017                         set->flags);
2018         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2019                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2020                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
2021                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
2022         }
2023 }
2024
2025 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
2026 {
2027         int i;
2028
2029         if (!map) {
2030                 fprintf(out, "null map\n");
2031                 return;
2032         }
2033
2034         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2035         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
2036                      "flags: %x, n_name: %d\n",
2037                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
2038                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
2039         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2040                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2041                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
2042                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
2043         }
2044 }
2045
2046 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2047                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2048 {
2049         struct isl_basic_map *bmap_domain;
2050
2051         if (!bmap || !bset)
2052                 goto error;
2053
2054         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2055                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2056
2057         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2058                 isl_assert(bset->ctx,
2059                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
2060
2061         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2062         if (!bmap)
2063                 goto error;
2064         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2065                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2066         bmap_domain = isl_basic_map_from_domain(bset);
2067         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
2068
2069         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2070         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2071 error:
2072         isl_basic_map_free(bmap);
2073         isl_basic_set_free(bset);
2074         return NULL;
2075 }
2076
2077 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2078                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2079 {
2080         struct isl_basic_map *bmap_range;
2081
2082         if (!bmap || !bset)
2083                 goto error;
2084
2085         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2086                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2087
2088         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2089                 isl_assert(bset->ctx,
2090                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2091
2092         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2093         if (!bmap)
2094                 goto error;
2095         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2096                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2097         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2098         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2099
2100         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2101         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2102 error:
2103         isl_basic_map_free(bmap);
2104         isl_basic_set_free(bset);
2105         return NULL;
2106 }
2107
2108 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2109 {
2110         int i;
2111         unsigned total;
2112         isl_int s;
2113
2114         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2115         if (total != vec->size)
2116                 return -1;
2117
2118         isl_int_init(s);
2119
2120         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2121                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2122                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2123                         isl_int_clear(s);
2124                         return 0;
2125                 }
2126         }
2127
2128         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2129                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2130                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2131                         isl_int_clear(s);
2132                         return 0;
2133                 }
2134         }
2135
2136         isl_int_clear(s);
2137
2138         return 1;
2139 }
2140
2141 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2142 {
2143         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2144 }
2145
2146 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2147                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2148 {
2149         struct isl_vec *sample = NULL;
2150
2151         if (!bmap1 || !bmap2)
2152                 goto error;
2153
2154         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2155                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2156         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2157                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2158             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2159                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2160                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2161
2162         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2163                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2164                 isl_assert(bmap1->ctx,
2165                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2166
2167         if (bmap1->sample &&
2168             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2169             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2170                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2171         else if (bmap2->sample &&
2172             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2173             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2174                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2175
2176         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2177         if (!bmap1)
2178                 goto error;
2179         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2180                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2181         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2182
2183         if (!bmap1)
2184                 isl_vec_free(sample);
2185         else if (sample) {
2186                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2187                 bmap1->sample = sample;
2188         }
2189
2190         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2191         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2192 error:
2193         if (sample)
2194                 isl_vec_free(sample);
2195         isl_basic_map_free(bmap1);
2196         isl_basic_map_free(bmap2);
2197         return NULL;
2198 }
2199
2200 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2201                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2202 {
2203         return (struct isl_basic_set *)
2204                 isl_basic_map_intersect(
2205                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2206                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2207 }
2208
2209 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2210  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2211  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2212  * added to the other map.
2213  */
2214 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2215         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2216 {
2217         struct isl_basic_map *bmap1;
2218         struct isl_basic_map *bmap2;
2219
2220         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2221         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2222         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2223         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2224
2225         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2226                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2227
2228         isl_assert(map2->ctx,
2229                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2230
2231         map1 = isl_map_cow(map1);
2232         if (!map1)
2233                 goto error;
2234         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2235                 isl_map_free(map2);
2236                 return map1;
2237         }
2238         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2239         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2240                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2241         else
2242                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2243                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2244
2245         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2246         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2247         if (!map1->p[0])
2248                 goto error;
2249
2250         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
2251                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2252                 map1->n = 0;
2253         }
2254
2255         isl_map_free(map2);
2256
2257         return map1;
2258 error:
2259         isl_map_free(map1);
2260         isl_map_free(map2);
2261         return NULL;
2262 }
2263
2264 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2265 {
2266         unsigned flags = 0;
2267         struct isl_map *result;
2268         int i, j;
2269
2270         if (!map1 || !map2)
2271                 goto error;
2272
2273         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2274                 isl_map_free(map2);
2275                 return map1;
2276         }
2277         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
2278                 isl_map_free(map1);
2279                 return map2;
2280         }
2281
2282         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2283             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2284             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2285             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2286              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2287                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2288         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2289                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2290         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2291                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2292             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2293                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2294
2295         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2296                 isl_assert(map1->ctx,
2297                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2298
2299         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2300             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2301                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2302
2303         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2304                                 map1->n * map2->n, flags);
2305         if (!result)
2306                 goto error;
2307         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2308                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2309                         struct isl_basic_map *part;
2310                         part = isl_basic_map_intersect(
2311                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2312                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2313                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2314                                 isl_basic_map_free(part);
2315                         else
2316                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2317                         if (!result)
2318                                 goto error;
2319                 }
2320         isl_map_free(map1);
2321         isl_map_free(map2);
2322         return result;
2323 error:
2324         isl_map_free(map1);
2325         isl_map_free(map2);
2326         return NULL;
2327 }
2328
2329 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2330 {
2331         return (struct isl_set *)
2332                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2333                                   (struct isl_map *)set2);
2334 }
2335
2336 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2337 {
2338         struct isl_dim *dim;
2339         struct isl_basic_set *bset;
2340         unsigned in;
2341
2342         if (!bmap)
2343                 return NULL;
2344         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2345         if (!bmap)
2346                 return NULL;
2347         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2348         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2349         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2350         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2351         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2352 }
2353
2354 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2355                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2356 {
2357         struct isl_dim *res_dim;
2358         struct isl_basic_map *res;
2359         struct isl_dim_map *dim_map;
2360         unsigned total, off;
2361         enum isl_dim_type t;
2362
2363         if (n == 0)
2364                 return bmap;
2365
2366         if (!bmap)
2367                 return NULL;
2368
2369         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2370
2371         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2372         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2373         off = 0;
2374         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2375                 if (t != type) {
2376                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2377                 } else {
2378                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2379                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2380                                                 0, pos, off);
2381                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2382                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2383                 }
2384                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2385         }
2386         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2387
2388         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2389                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2390         if (isl_basic_map_is_rational(bmap))
2391                 res = isl_basic_map_set_rational(res);
2392         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2393         return isl_basic_map_finalize(res);
2394 }
2395
2396 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2397                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2398 {
2399         if (!bmap)
2400                 return NULL;
2401         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2402                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2403 }
2404
2405 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2406                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2407 {
2408         if (!bset)
2409                 return NULL;
2410         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2411         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2412 error:
2413         isl_basic_set_free(bset);
2414         return NULL;
2415 }
2416
2417 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2418                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2419 {
2420         int i;
2421
2422         if (n == 0)
2423                 return map;
2424
2425         map = isl_map_cow(map);
2426         if (!map)
2427                 return NULL;
2428
2429         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2430         if (!map->dim)
2431                 goto error;
2432
2433         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2434                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2435                 if (!map->p[i])
2436                         goto error;
2437         }
2438
2439         return map;
2440 error:
2441         isl_map_free(map);
2442         return NULL;
2443 }
2444
2445 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2446                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2447 {
2448         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2449 }
2450
2451 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2452                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2453 {
2454         if (!map)
2455                 return NULL;
2456         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2457 }
2458
2459 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2460                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2461 {
2462         if (!set)
2463                 return NULL;
2464         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2465         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2466 error:
2467         isl_set_free(set);
2468         return NULL;
2469 }
2470
2471 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2472         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2473         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2474         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2475 {
2476         int i;
2477         struct isl_dim_map *dim_map;
2478         struct isl_basic_map *res;
2479         enum isl_dim_type t;
2480         unsigned total, off;
2481
2482         if (!bmap)
2483                 return NULL;
2484         if (n == 0)
2485                 return bmap;
2486
2487         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2488                 goto error);
2489
2490         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2491                 return bmap;
2492
2493         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2494
2495         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2496             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2497                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2498                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2499                 if (!bmap)
2500                         return NULL;
2501
2502                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2503                                                 src_type, src_pos, n);
2504                 if (!bmap->dim)
2505                         goto error;
2506
2507                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2508
2509                 return bmap;
2510         }
2511
2512         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2513         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2514
2515         off = 0;
2516         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2517                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2518                 if (t == dst_type) {
2519                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2520                                             0, dst_pos, off);
2521                         off += dst_pos;
2522                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2523                                             src_pos, n, off);
2524                         off += n;
2525                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2526                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2527                         off += size - dst_pos;
2528                 } else if (t == src_type) {
2529                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2530                                             0, src_pos, off);
2531                         off += src_pos;
2532                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2533                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2534                         off += size - src_pos - n;
2535                 } else {
2536                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2537                         off += size;
2538                 }
2539         }
2540         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2541
2542         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2543                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2544         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2545
2546         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2547                                         src_type, src_pos, n);
2548         if (!bmap->dim)
2549                 goto error;
2550
2551         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2552         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2553         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2554
2555         return bmap;
2556 error:
2557         isl_basic_map_free(bmap);
2558         return NULL;
2559 }
2560
2561 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2562         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2563         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2564 {
2565         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2566                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2567 }
2568
2569 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2570         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2571         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2572 {
2573         if (!set)
2574                 return NULL;
2575         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2576         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2577                                         src_type, src_pos, n);
2578 error:
2579         isl_set_free(set);
2580         return NULL;
2581 }
2582
2583 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2584         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2585         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2586 {
2587         int i;
2588
2589         if (!map)
2590                 return NULL;
2591         if (n == 0)
2592                 return map;
2593
2594         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2595                 goto error);
2596
2597         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2598                 return map;
2599
2600         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2601
2602         map = isl_map_cow(map);
2603         if (!map)
2604                 return NULL;
2605
2606         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2607         if (!map->dim)
2608                 goto error;
2609
2610         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2611                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2612                                                 dst_type, dst_pos,
2613                                                 src_type, src_pos, n);
2614                 if (!map->p[i])
2615                         goto error;
2616         }
2617
2618         return map;
2619 error:
2620         isl_map_free(map);
2621         return NULL;
2622 }
2623
2624 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2625  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2626  * That's the responsibility of the caller.
2627  */
2628 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2629         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2630 {
2631         struct isl_dim_map *dim_map;
2632         struct isl_basic_map *res;
2633         enum isl_dim_type t;
2634         unsigned total, off;
2635
2636         if (!bmap)
2637                 return NULL;
2638         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2639                 return bmap;
2640
2641         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2642         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2643
2644         off = 0;
2645         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2646                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2647                 if (t == type) {
2648                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2649                                             0, first, off);
2650                         off += first;
2651                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2652                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2653                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2654                                             first + n, size - (first + n), off);
2655                         off += size - (first + n);
2656                 } else {
2657                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2658                         off += size;
2659                 }
2660         }
2661         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2662
2663         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2664                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2665         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2666         return res;
2667 }
2668
2669 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2670  * into existentially quantified variables.
2671  */
2672 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2673                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2674                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2675 {
2676         int i;
2677         size_t row_size;
2678         isl_int **new_div;
2679         isl_int *old;
2680
2681         if (n == 0)
2682                 return bmap;
2683
2684         if (!bmap)
2685                 return NULL;
2686
2687         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2688                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2689
2690         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2691                         goto error);
2692
2693         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2694         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2695         if (!bmap)
2696                 return NULL;
2697
2698         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2699         old = bmap->block2.data;
2700         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2701                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2702         if (!bmap->block2.data)
2703                 goto error;
2704         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2705         if (!new_div)
2706                 goto error;
2707         for (i = 0; i < n; ++i) {
2708                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2709                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2710                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2711         }
2712         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2713                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2714         free(bmap->div);
2715         bmap->div = new_div;
2716         bmap->n_div += n;
2717         bmap->extra += n;
2718
2719         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2720         if (!bmap->dim)
2721                 goto error;
2722         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2723         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2724         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2725 error:
2726         isl_basic_map_free(bmap);
2727         return NULL;
2728 }
2729
2730 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2731  * into existentially quantified variables.
2732  */
2733 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2734                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2735 {
2736         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2737                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2738 }
2739
2740 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2741  * into existentially quantified variables.
2742  */
2743 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2744                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2745 {
2746         int i;
2747
2748         if (!map)
2749                 return NULL;
2750
2751         if (n == 0)
2752                 return map;
2753
2754         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2755
2756         map = isl_map_cow(map);
2757         if (!map)
2758                 return NULL;
2759
2760         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2761         if (!map->dim)
2762                 goto error;
2763
2764         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2765                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2766                 if (!map->p[i])
2767                         goto error;
2768         }
2769
2770         return map;
2771 error:
2772         isl_map_free(map);
2773         return NULL;
2774 }
2775
2776 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2777  * into existentially quantified variables.
2778  */
2779 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2780                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2781 {
2782         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2783 }
2784
2785 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2786 {
2787         int i, j;
2788
2789         for (i = 0; i < n; ++i) {
2790                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2791                 if (j < 0)
2792                         goto error;
2793                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2794         }
2795         return bmap;
2796 error:
2797         isl_basic_map_free(bmap);
2798         return NULL;
2799 }
2800
2801 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2802                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2803 {
2804         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2805         struct isl_basic_map *bmap;
2806         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2807         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2808
2809         if (!bmap1 || !bmap2)
2810                 goto error;
2811
2812         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2813                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2814
2815         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2816         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2817         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2818         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2819
2820         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2821         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2822         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2823         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2824         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2825         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2826         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2827         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2828         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2829         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2830         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2831
2832         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2833                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2834                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2835                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2836         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2837         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2838         bmap = add_divs(bmap, n);
2839         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2840         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2841         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2842 error:
2843         isl_basic_map_free(bmap1);
2844         isl_basic_map_free(bmap2);
2845         return NULL;
2846 }
2847
2848 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2849                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2850 {
2851         if (!bset || !bmap)
2852                 goto error;
2853
2854         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2855                     goto error);
2856
2857         return (struct isl_basic_set *)
2858                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2859 error:
2860         isl_basic_set_free(bset);
2861         isl_basic_map_free(bmap);
2862         return NULL;
2863 }
2864
2865 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2866                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2867 {
2868         if (!bmap1 || !bmap2)
2869                 goto error;
2870
2871         isl_assert(bmap1->ctx,
2872             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2873         isl_assert(bmap1->ctx,
2874             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2875             goto error);
2876
2877         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2878         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2879         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2880 error:
2881         isl_basic_map_free(bmap1);
2882         isl_basic_map_free(bmap2);
2883         return NULL;
2884 }
2885
2886 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2887  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2888  */
2889 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2890                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2891 {
2892         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2893         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2894         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2895         int i;
2896
2897         if (!bmap1 || !bmap2)
2898                 goto error;
2899
2900         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2901                 goto error);
2902
2903         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2904         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2905         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2906
2907         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2908         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2909         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2910         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2911         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2912         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2913         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2914         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2915         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2916         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2917         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2918
2919         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2920                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2921                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2922                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2923         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2924                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2925                 if (j < 0)
2926                         goto error;
2927                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2928                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2929                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2930                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2931         }
2932         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2933         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2934         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2935
2936         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2937         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2938 error:
2939         isl_basic_map_free(bmap);
2940         isl_basic_map_free(bmap1);
2941         isl_basic_map_free(bmap2);
2942         return NULL;
2943 }
2944
2945 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2946  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2947  */
2948 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2949 {
2950         struct isl_map *result;
2951         int i, j;
2952
2953         if (!map1 || !map2)
2954                 goto error;
2955
2956         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2957
2958         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2959                                 map1->n * map2->n, 0);
2960         if (!result)
2961                 goto error;
2962         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2963                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2964                         struct isl_basic_map *part;
2965                         part = isl_basic_map_sum(
2966                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2967                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2968                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2969                                 isl_basic_map_free(part);
2970                         else
2971                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2972                         if (!result)
2973                                 goto error;
2974                 }
2975         isl_map_free(map1);
2976         isl_map_free(map2);
2977         return result;
2978 error:
2979         isl_map_free(map1);
2980         isl_map_free(map2);
2981         return NULL;
2982 }
2983
2984 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2985         __isl_take isl_set *set2)
2986 {
2987         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2988 }
2989
2990 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2991  */
2992 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2993 {
2994         int i, j;
2995         unsigned off, n;
2996
2997         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2998         if (!bmap)
2999                 return NULL;
3000
3001         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3002         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
3003         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
3004                 for (j = 0; j < n; ++j)
3005                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
3006         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
3007                 for (j = 0; j < n; ++j)
3008                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
3009         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3010                 for (j = 0; j < n; ++j)
3011                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
3012         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3013 }
3014
3015 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_neg(__isl_take isl_basic_set *bset)
3016 {
3017         return isl_basic_map_neg(bset);
3018 }
3019
3020 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3021  */
3022 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
3023 {
3024         int i;
3025
3026         map = isl_map_cow(map);
3027         if (!map)
3028                 return NULL;
3029
3030         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3031                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
3032                 if (!map->p[i])
3033                         goto error;
3034         }
3035
3036         return map;
3037 error:
3038         isl_map_free(map);
3039         return NULL;
3040 }
3041
3042 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
3043 {
3044         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
3045 }
3046
3047 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
3048  * A -> floor(f(A)/d).
3049  */
3050 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
3051                 isl_int d)
3052 {
3053         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3054         struct isl_basic_map *result = NULL;
3055         struct isl_dim_map *dim_map;
3056         int i;
3057
3058         if (!bmap)
3059                 return NULL;
3060
3061         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3062         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3063         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3064
3065         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
3066         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3067         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3068         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3069         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
3070         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
3071
3072         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
3073                         bmap->n_div + n_out,
3074                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
3075         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
3076         result = add_divs(result, n_out);
3077         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3078                 int j;
3079                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3080                 if (j < 0)
3081                         goto error;
3082                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3083                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3084                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
3085                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3086                 if (j < 0)
3087                         goto error;
3088                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3089                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3090                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
3091                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
3092         }
3093
3094         result = isl_basic_map_simplify(result);
3095         return isl_basic_map_finalize(result);
3096 error:
3097         isl_basic_map_free(result);
3098         return NULL;
3099 }
3100
3101 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3102  * A -> floor(f(A)/d).
3103  */
3104 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3105 {
3106         int i;
3107
3108         map = isl_map_cow(map);
3109         if (!map)
3110                 return NULL;
3111
3112         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3113         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3114         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3115                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3116                 if (!map->p[i])
3117                         goto error;
3118         }
3119
3120         return map;
3121 error:
3122         isl_map_free(map);
3123         return NULL;
3124 }
3125
3126 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3127 {
3128         int i;
3129         unsigned nparam;
3130         unsigned n_in;
3131
3132         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3133         if (i < 0)
3134                 goto error;
3135         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3136         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3137         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3138         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3139         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3140         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3141 error:
3142         isl_basic_map_free(bmap);
3143         return NULL;
3144 }
3145
3146 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3147  */
3148 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3149 {
3150         int i;
3151         unsigned nparam;
3152         unsigned n_in;
3153
3154         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3155         if (i < 0)
3156                 goto error;
3157         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3158         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3159         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3160         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3161         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3162         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3163         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3164 error:
3165         isl_basic_map_free(bmap);
3166         return NULL;
3167 }
3168
3169 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3170  */
3171 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3172         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3173 {
3174         int i;
3175         unsigned nparam;
3176         unsigned n_in;
3177
3178         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3179         if (i < 0)
3180                 goto error;
3181         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3182         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3183         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3184         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3185         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3186         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3187 error:
3188         isl_basic_map_free(bmap);
3189         return NULL;
3190 }
3191
3192 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3193  */
3194 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3195 {
3196         int i;
3197         unsigned nparam;
3198         unsigned n_in;
3199
3200         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3201         if (i < 0)
3202                 goto error;
3203         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3204         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3205         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3206         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3207         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3208         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3209         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3210 error:
3211         isl_basic_map_free(bmap);
3212         return NULL;
3213 }
3214
3215 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3216  */
3217 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3218         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3219 {
3220         int i;
3221         unsigned nparam;
3222         unsigned n_in;
3223
3224         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3225         if (i < 0)
3226                 goto error;
3227         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3228         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3229         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3230         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3231         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3232         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3233 error:
3234         isl_basic_map_free(bmap);
3235         return NULL;
3236 }
3237
3238 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3239 {
3240         int i;
3241         struct isl_basic_map *bmap;
3242         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3243         if (!bmap)
3244                 return NULL;
3245         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3246                 bmap = var_equal(bmap, i);
3247         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3248 }
3249
3250 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3251  */
3252 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3253 {
3254         int i;
3255         struct isl_basic_map *bmap;
3256         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3257         if (!bmap)
3258                 return NULL;
3259         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3260                 bmap = var_equal(bmap, i);
3261         if (bmap)
3262                 bmap = var_less(bmap, pos);
3263         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3264 }
3265
3266 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3267  */
3268 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3269         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3270 {
3271         int i;
3272         isl_basic_map *bmap;
3273
3274         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3275         for (i = 0; i < pos; ++i)
3276                 bmap = var_equal(bmap, i);
3277         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3278         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3279 }
3280
3281 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3282  */
3283 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3284 {
3285         int i;
3286         struct isl_basic_map *bmap;
3287         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3288         if (!bmap)
3289                 return NULL;
3290         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3291                 bmap = var_equal(bmap, i);
3292         if (bmap)
3293                 bmap = var_more(bmap, pos);
3294         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3295 }
3296
3297 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3298  */
3299 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3300         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3301 {
3302         int i;
3303         isl_basic_map *bmap;
3304
3305         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3306         for (i = 0; i < pos; ++i)
3307                 bmap = var_equal(bmap, i);
3308         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3309         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3310 }
3311
3312 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3313         unsigned n, int equal)
3314 {
3315         struct isl_map *map;
3316         int i;
3317
3318         if (n == 0 && equal)
3319                 return isl_map_universe(dims);
3320
3321         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3322
3323         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3324                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3325                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3326         if (n > 0) {
3327                 if (equal)
3328                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3329                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3330                 else
3331                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3332                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3333         } else
3334                 isl_dim_free(dims);
3335
3336         return map;
3337 }
3338
3339 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3340 {
3341         if (!dims)
3342                 return NULL;
3343         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3344 }
3345
3346 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3347 {
3348         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3349 }
3350
3351 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3352 {
3353         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3354 }
3355
3356 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3357 {
3358         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3359 }
3360
3361 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3362 {
3363         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3364 }
3365
3366 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3367         unsigned n, int equal)
3368 {
3369         struct isl_map *map;
3370         int i;
3371
3372         if (n == 0 && equal)
3373                 return isl_map_universe(dims);
3374
3375         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3376
3377         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3378                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3379                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3380         if (n > 0) {
3381                 if (equal)
3382                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3383                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3384                 else
3385                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3386                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3387         } else
3388                 isl_dim_free(dims);
3389
3390         return map;
3391 }
3392
3393 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3394 {
3395         if (!dims)
3396                 return NULL;
3397         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3398 }
3399
3400 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3401 {
3402         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3403 }
3404
3405 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3406 {
3407         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3408 }
3409
3410 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3411 {
3412         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3413 }
3414
3415 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3416 {
3417         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3418 }
3419
3420 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3421         __isl_take isl_set *set2)
3422 {
3423         isl_map *map;
3424         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3425         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3426         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3427         return map;
3428 }
3429
3430 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3431         __isl_take isl_set *set2)
3432 {
3433         isl_map *map;
3434         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3435         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3436         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3437         return map;
3438 }
3439
3440 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3441         __isl_take isl_set *set2)
3442 {
3443         isl_map *map;
3444         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3445         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3446         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3447         return map;
3448 }
3449
3450 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3451         __isl_take isl_set *set2)
3452 {
3453         isl_map *map;
3454         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3455         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3456         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3457         return map;
3458 }
3459
3460 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3461         __isl_take isl_map *map2)
3462 {
3463         isl_map *map;
3464         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3465         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3466         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3467         return map;
3468 }
3469
3470 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3471         __isl_take isl_map *map2)
3472 {
3473         isl_map *map;
3474         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3475         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3476         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3477         return map;
3478 }
3479
3480 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3481         __isl_take isl_map *map2)
3482 {
3483         isl_map *map;
3484         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3485         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3486         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3487         return map;
3488 }
3489
3490 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3491         __isl_take isl_map *map2)
3492 {
3493         isl_map *map;
3494         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3495         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3496         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3497         return map;
3498 }
3499
3500 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3501                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3502 {
3503         struct isl_basic_map *bmap;
3504
3505         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3506         if (!bset || !dim)
3507                 goto error;
3508
3509         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3510         isl_dim_free(bset->dim);
3511         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3512         bmap->dim = dim;
3513         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3514 error:
3515         isl_basic_set_free(bset);
3516         isl_dim_free(dim);
3517         return NULL;
3518 }
3519
3520 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3521 {
3522         if (!bmap)
3523                 goto error;
3524         if (bmap->dim->n_in == 0)
3525                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3526         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3527         if (!bmap)
3528                 goto error;
3529         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3530         if (!bmap->dim)
3531                 goto error;
3532         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3533         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3534 error:
3535         isl_basic_map_free(bmap);
3536         return NULL;
3537 }
3538
3539 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3540  *
3541  *              f - m d >= 0
3542  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3543  *
3544  * Note that the second constraint is the negation of
3545  *
3546  *              f - m d >= n
3547  */
3548 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3549         unsigned pos, isl_int *div)
3550 {
3551         int i, j;
3552         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3553
3554         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3555         if (i < 0)
3556                 return -1;
3557         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3558         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3559
3560         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3561         if (j < 0)
3562                 return -1;
3563         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3564         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3565         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3566         return j;
3567 }
3568
3569 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3570         unsigned pos, isl_int *div)
3571 {
3572         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3573                                                         pos, div);
3574 }
3575
3576 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3577 {
3578         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3579         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3580
3581         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3582                                                         bmap->div[div]);
3583 }
3584
3585 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3586                 struct isl_basic_map *bmap)
3587 {
3588         if (!bmap)
3589                 goto error;
3590         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3591             bmap->n_div == 0 &&
3592             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
3593             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
3594                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3595         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3596         if (!bmap)
3597                 goto error;
3598         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3599         if (!bmap->dim)
3600                 goto error;
3601         bmap->extra -= bmap->n_div;
3602         bmap->n_div = 0;
3603         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3604         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3605 error:
3606         return NULL;
3607 }
3608
3609 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3610                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3611 {
3612         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3613 }
3614
3615 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3616         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3617 {
3618         struct isl_basic_map *bmap;
3619         struct isl_ctx *ctx;
3620         unsigned total;
3621         int i;
3622
3623         if (!bset || !like)
3624                 goto error;
3625         ctx = bset->ctx;
3626         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3627         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3628         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3629                         goto error);
3630         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3631                 isl_basic_map_free(like);
3632                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3633         }
3634         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3635         if (!bset)
3636                 goto error;
3637         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3638         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3639         isl_dim_free(bmap->dim);
3640         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3641         if (!bmap->dim)
3642                 goto error;
3643         bmap->n_div = like->n_div;
3644         bmap->extra += like->n_div;
3645         if (bmap->extra) {
3646                 unsigned ltotal;
3647                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3648                 if (ltotal > total)
3649                         ltotal = total;
3650                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3651                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3652                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3653                         goto error;
3654                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
3655                                                 bmap->extra);
3656                 if (!bmap->div)
3657                         goto error;
3658                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3659                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3660                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3661                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3662                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3663                 }
3664                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3665                                                         0, 2 * like->n_div);
3666                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3667                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3668                                 continue;
3669                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3670                                 goto error;
3671                 }
3672         }
3673         isl_basic_map_free(like);
3674         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3675         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3676         return bmap;
3677 error:
3678         isl_basic_map_free(like);
3679         isl_basic_set_free(bset);
3680         return NULL;
3681 }
3682
3683 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3684         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3685 {
3686         return (struct isl_basic_set *)
3687                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3688 }
3689
3690 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3691         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3692 {
3693         int i;
3694
3695         if (!set || !like)
3696                 goto error;
3697         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3698                     goto error);
3699         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3700                 isl_basic_set_free(like);
3701                 return set;
3702         }
3703         set = isl_set_cow(set);
3704         if (!set)
3705                 goto error;
3706         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3707                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3708                                                       isl_basic_set_copy(like));
3709                 if (!set->p[i])
3710                         goto error;
3711         }
3712         isl_dim_free(set->dim);
3713         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3714         if (!set->dim)
3715                 goto error;
3716         isl_basic_set_free(like);
3717         return set;
3718 error:
3719         isl_basic_set_free(like);
3720         isl_set_free(set);
3721         return NULL;
3722 }
3723
3724 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3725 {
3726         int i;
3727
3728         map = isl_map_cow(map);
3729         if (!map)
3730                 return NULL;
3731         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3732         if (!map->dim)
3733                 goto error;
3734
3735         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3736                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3737                                 goto error);
3738         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3739                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3740                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3741                 if (!map->p[i])
3742                         goto error;
3743         }
3744         if (map->n == 0)
3745                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3746         else {
3747                 isl_dim_free(map->dim);
3748                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3749         }
3750         if (!map->dim)
3751                 goto error;
3752         return (struct isl_set *)map;
3753 error:
3754         isl_map_free(map);
3755         return NULL;
3756 }
3757
3758 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3759 {
3760         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3761 }
3762
3763 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3764         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3765 {
3766         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3767         if (!bmap || !dim)
3768                 goto error;
3769
3770         isl_dim_free(bmap->dim);
3771         bmap->dim = dim;
3772
3773         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3774
3775         return bmap;
3776 error:
3777         isl_basic_map_free(bmap);
3778         isl_dim_free(dim);
3779         return NULL;
3780 }
3781
3782 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3783         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3784 {
3785         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3786                                                         dim);
3787 }
3788
3789 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3790         __isl_take isl_dim *dim)
3791 {
3792         int i;
3793
3794         map = isl_map_cow(map);
3795         if (!map || !dim)
3796                 goto error;
3797
3798         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3799                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3800                                                     isl_dim_copy(dim));
3801                 if (!map->p[i])
3802                         goto error;
3803         }
3804         isl_dim_free(map->dim);
3805         map->dim = dim;
3806
3807         return map;
3808 error:
3809         isl_map_free(map);
3810         isl_dim_free(dim);
3811         return NULL;
3812 }
3813
3814 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3815         __isl_take isl_dim *dim)
3816 {
3817         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3818 }
3819
3820 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3821 {
3822         isl_dim *dim;
3823         struct isl_basic_set *domain;
3824         unsigned n_in;
3825         unsigned n_out;
3826
3827         if (!bmap)
3828                 return NULL;
3829         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3830
3831         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3832         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3833         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3834         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3835
3836         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3837
3838         return domain;
3839 }
3840
3841 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3842 {
3843         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3844 }
3845
3846 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3847         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3848 {
3849         int i, k;
3850         isl_dim *dim;
3851         isl_basic_map *domain;
3852         isl_basic_set *bset;
3853         int nparam, n_in, n_out;
3854         unsigned total;
3855
3856         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3857         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3858         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3859
3860         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3861         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3862
3863         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3864         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3865         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3866
3867         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3868
3869         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3870                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3871                 if (k < 0)
3872                         goto error;
3873                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3874                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3875                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3876         }
3877
3878         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3879         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3880 error:
3881         isl_basic_map_free(bmap);
3882         return NULL;
3883 }
3884
3885 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3886         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3887 {
3888         int i, k;
3889         isl_dim *dim;
3890         isl_basic_map *range;
3891         isl_basic_set *bset;
3892         int nparam, n_in, n_out;
3893         unsigned total;
3894
3895         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3896         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3897         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3898
3899         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3900         range = isl_basic_map_universe(dim);
3901
3902         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3903         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3904         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3905
3906         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3907
3908         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3909                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3910                 if (k < 0)
3911                         goto error;
3912                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3913                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3914                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3915         }
3916
3917         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3918         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3919 error:
3920         isl_basic_map_free(bmap);
3921         return NULL;
3922 }
3923
3924 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3925 {
3926         int i;
3927         struct isl_set *set;
3928
3929         if (!map)
3930                 goto error;
3931         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3932                 return (isl_set *)map;
3933
3934         map = isl_map_cow(map);
3935         if (!map)
3936                 goto error;
3937
3938         set = (struct isl_set *) map;
3939         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3940         if (!set->dim)
3941                 goto error;
3942         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3943                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3944                 if (!set->p[i])
3945                         goto error;
3946         }
3947         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3948         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3949         return set;
3950 error:
3951         isl_map_free(map);
3952         return NULL;
3953 }
3954
3955 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3956 {
3957         int i;
3958         isl_dim *domain_dim;
3959
3960         map = isl_map_cow(map);
3961         if (!map)
3962                 return NULL;
3963
3964         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3965         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3966         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3967         if (!map->dim)
3968                 goto error;
3969         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3970                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3971                 if (!map->p[i])
3972                         goto error;
3973         }
3974         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3975         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3976         return map;
3977 error:
3978         isl_map_free(map);
3979         return NULL;
3980 }
3981
3982 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3983 {
3984         int i;
3985         isl_dim *range_dim;
3986
3987         map = isl_map_cow(map);
3988         if (!map)
3989                 return NULL;
3990
3991         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
3992         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3993         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
3994         if (!map->dim)
3995                 goto error;
3996         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3997                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
3998                 if (!map->p[i])
3999                         goto error;
4000         }
4001         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4002         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4003         return map;
4004 error:
4005         isl_map_free(map);
4006         return NULL;
4007 }
4008
4009 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
4010 {
4011         int i;
4012         struct isl_map *map = NULL;
4013
4014         set = isl_set_cow(set);
4015         if (!set || !dim)
4016                 goto error;
4017         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
4018         map = (struct isl_map *)set;
4019         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4020                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
4021                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
4022                 if (!map->p[i])
4023                         goto error;
4024         }
4025         isl_dim_free(map->dim);
4026         map->dim = dim;
4027         return map;
4028 error:
4029         isl_dim_free(dim);
4030         isl_set_free(set);
4031         return NULL;
4032 }
4033
4034 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
4035         __isl_take isl_basic_set *bset)
4036 {
4037         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
4038 }
4039
4040 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
4041         __isl_take isl_basic_set *bset)
4042 {
4043         return (isl_basic_map *)bset;
4044 }
4045
4046 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
4047 {
4048         return (struct isl_map *)set;
4049 }
4050
4051 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
4052 {
4053         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
4054 }
4055
4056 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain_and_range(
4057         __isl_take isl_basic_set *domain, __isl_take isl_basic_set *range)
4058 {
4059         return isl_basic_map_apply_range(isl_basic_map_from_domain(domain),
4060                                          isl_basic_map_from_range(range));
4061 }
4062
4063 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
4064         __isl_take isl_set *range)
4065 {
4066         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
4067                                    isl_map_from_range(range));
4068 }
4069
4070 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
4071 {
4072         int i;
4073         struct isl_set *set = NULL;
4074
4075         if (!map)
4076                 return NULL;
4077         map = isl_map_cow(map);
4078         if (!map)
4079                 return NULL;
4080         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
4081         if (!map->dim)
4082                 goto error;
4083         set = (struct isl_set *)map;
4084         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4085                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
4086                 if (!set->p[i])
4087                         goto error;
4088         }
4089         return set;
4090 error:
4091         isl_map_free(map);
4092         return NULL;
4093 }
4094
4095 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
4096 {
4097         struct isl_map *map;
4098
4099         if (!dim)
4100                 return NULL;
4101         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
4102         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4103                         sizeof(struct isl_map) +
4104                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4105         if (!map)
4106                 goto error;
4107
4108         map->ctx = dim->ctx;
4109         isl_ctx_ref(map->ctx);
4110         map->ref = 1;
4111         map->size = n;
4112         map->n = 0;
4113         map->dim = dim;
4114         map->flags = flags;
4115         return map;
4116 error:
4117         isl_dim_free(dim);
4118         return NULL;
4119 }
4120
4121 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4122                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4123                 unsigned flags)
4124 {
4125         struct isl_map *map;
4126         struct isl_dim *dims;
4127
4128         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4129         if (!dims)
4130                 return NULL;
4131
4132         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4133         return map;
4134 }
4135
4136 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4137 {
4138         struct isl_basic_map *bmap;
4139         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4140         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4141         return bmap;
4142 }
4143
4144 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4145 {
4146         struct isl_basic_set *bset;
4147         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4148         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4149         return bset;
4150 }
4151
4152 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4153 {
4154         struct isl_basic_map *bmap;
4155         if (!model)
4156                 return NULL;
4157         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4158         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4159         return bmap;
4160 }
4161
4162 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4163 {
4164         struct isl_basic_map *bmap;
4165         if (!model)
4166                 return NULL;
4167         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4168         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4169         return bmap;
4170 }
4171
4172 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4173 {
4174         struct isl_basic_set *bset;
4175         if (!model)
4176                 return NULL;
4177         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4178         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4179         return bset;
4180 }
4181
4182 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4183 {
4184         struct isl_basic_map *bmap;
4185         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4186         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4187         return bmap;
4188 }
4189
4190 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4191 {
4192         struct isl_basic_set *bset;
4193         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4194         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4195         return bset;
4196 }
4197
4198 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4199 {
4200         int i;
4201         unsigned total = isl_dim_total(dim);
4202         isl_basic_map *bmap;
4203
4204         bmap= isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, total);
4205         for (i = 0; i < total; ++i) {
4206                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4207                 if (k < 0)
4208                         goto error;
4209                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k], 1 + total);
4210                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + i], 1);
4211         }
4212         return bmap;
4213 error:
4214         isl_basic_map_free(bmap);
4215         return NULL;
4216 }
4217
4218 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4219 {
4220         return isl_basic_map_nat_universe(dim);
4221 }
4222
4223 __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4224 {
4225         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_nat_universe(dim));
4226 }
4227
4228 __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4229 {
4230         return isl_map_nat_universe(dim);
4231 }
4232
4233 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4234                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4235 {
4236         if (!model)
4237                 return NULL;
4238         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4239 }
4240
4241 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4242 {
4243         if (!model)
4244                 return NULL;
4245         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4246 }
4247
4248 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4249         __isl_keep isl_set *model)
4250 {
4251         if (!model)
4252                 return NULL;
4253         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4254 }
4255
4256 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4257 {
4258         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4259 }
4260
4261 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4262 {
4263         if (!model)
4264                 return NULL;
4265         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4266 }
4267
4268 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4269 {
4270         if (!model)
4271                 return NULL;
4272         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4273 }
4274
4275 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4276 {
4277         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4278 }
4279
4280 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4281 {
4282         if (!model)
4283                 return NULL;
4284         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4285 }
4286
4287 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4288 {
4289         struct isl_map *map;
4290         if (!dim)
4291                 return NULL;
4292         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4293         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4294         return map;
4295 }
4296
4297 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4298 {
4299         struct isl_set *set;
4300         if (!dim)
4301                 return NULL;
4302         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4303         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4304         return set;
4305 }
4306
4307 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4308 {
4309         if (!model)
4310                 return NULL;
4311         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4312 }
4313
4314 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4315 {
4316         int i;
4317         struct isl_map *dup;
4318
4319         if (!map)
4320                 return NULL;
4321         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4322         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4323                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4324         return dup;
4325 }
4326
4327 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4328                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4329 {
4330         if (!bmap || !map)
4331                 goto error;
4332         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
4333                 isl_basic_map_free(bmap);
4334                 return map;
4335         }
4336         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4337         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4338         map->p[map->n] = bmap;
4339         map->n++;
4340         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4341         return map;
4342 error:
4343         if (map)
4344                 isl_map_free(map);
4345         if (bmap)
4346                 isl_basic_map_free(bmap);
4347         return NULL;
4348 }
4349
4350 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4351 {
4352         int i;
4353
4354         if (!map)
4355                 return;
4356
4357         if (--map->ref > 0)
4358                 return;
4359
4360         isl_ctx_deref(map->ctx);
4361         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4362                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4363         isl_dim_free(map->dim);
4364         free(map);
4365 }
4366
4367 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4368                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4369 {
4370         int i;
4371
4372         base = isl_map_cow(base);
4373         if (!base)
4374                 return NULL;
4375
4376         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4377         if (!base->dim)
4378                 goto error;
4379         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4380                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4381                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4382                 if (!base->p[i])
4383                         goto error;
4384         }
4385         return base;
4386 error:
4387         isl_map_free(base);
4388         return NULL;
4389 }
4390
4391 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4392                 unsigned nparam, unsigned dim)
4393 {
4394         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4395                                                         nparam, 0, dim);
4396 }
4397
4398 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4399         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4400 {
4401         int j;
4402
4403         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4404         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4405         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4406         if (j < 0)
4407                 goto error;
4408         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4409         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4410         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4411         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4412         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4413 error:
4414         isl_basic_map_free(bmap);
4415         return NULL;
4416 }
4417
4418 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4419         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4420 {
4421         int j;
4422
4423         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4424         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4425         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4426         if (j < 0)
4427                 goto error;
4428         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4429         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4430         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4431         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4432         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4433 error:
4434         isl_basic_map_free(bmap);
4435         return NULL;
4436 }
4437
4438 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4439                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4440 {
4441         if (!bmap)
4442                 return NULL;
4443         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4444         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4445                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4446 error:
4447         isl_basic_map_free(bmap);
4448         return NULL;
4449 }
4450
4451 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4452                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4453 {
4454         if (!bmap)
4455                 return NULL;
4456         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4457         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4458                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4459 error:
4460         isl_basic_map_free(bmap);
4461         return NULL;
4462 }
4463
4464 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4465                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4466 {
4467         return (struct isl_basic_set *)
4468                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4469                                         type, pos, value);
4470 }
4471
4472 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4473                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4474 {
4475         return (struct isl_basic_set *)
4476                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4477                                         type, pos, value);
4478 }
4479
4480 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4481                 unsigned input, int value)
4482 {
4483         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4484 }
4485
4486 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4487                 unsigned dim, int value)
4488 {
4489         return (struct isl_basic_set *)
4490                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4491                                         isl_dim_set, dim, value);
4492 }
4493
4494 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4495                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4496 {
4497         int i;
4498
4499         map = isl_map_cow(map);
4500         if (!map)
4501                 return NULL;
4502
4503         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4504         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4505                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4506                 if (!map->p[i])
4507                         goto error;
4508         }
4509         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4510         return map;
4511 error:
4512         isl_map_free(map);
4513         return NULL;
4514 }
4515
4516 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4517                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4518 {
4519         return (struct isl_set *)
4520                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4521 }
4522
4523 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4524                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4525 {
4526         int i;
4527
4528         map = isl_map_cow(map);
4529         if (!map)
4530                 return NULL;
4531
4532         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4533         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4534                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4535                 if (!map->p[i])
4536                         goto error;
4537         }
4538         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4539         return map;
4540 error:
4541         isl_map_free(map);
4542         return NULL;
4543 }
4544
4545 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4546                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4547 {
4548         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4549 }
4550
4551 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4552                 unsigned input, int value)
4553 {
4554         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4555 }
4556
4557 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4558 {
4559         return (struct isl_set *)
4560                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4561 }
4562
4563 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4564                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4565                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4566 {
4567         int j;
4568
4569         if (!bmap)
4570                 return NULL;
4571         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4572         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4573         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4574         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4575         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4576         if (j < 0)
4577                 goto error;
4578         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4579         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4580         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4581         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4582         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4583 error:
4584         isl_basic_map_free(bmap);
4585         return NULL;
4586 }
4587
4588 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4589         unsigned dim, isl_int value)
4590 {
4591         int j;
4592
4593         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4594         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4595         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4596         if (j < 0)
4597                 goto error;
4598         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4599         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4600         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4601         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4602         return isl_basic_set_finalize(bset);
4603 error:
4604         isl_basic_set_free(bset);
4605         return NULL;
4606 }
4607
4608 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4609                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4610 {
4611         int i;
4612
4613         map = isl_map_cow(map);
4614         if (!map)
4615                 return NULL;
4616
4617         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4618         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4619                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4620                                                          type, pos, value);
4621                 if (!map->p[i])
4622                         goto error;
4623         }
4624         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4625         return map;
4626 error:
4627         isl_map_free(map);
4628         return NULL;
4629 }
4630
4631 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4632                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4633 {
4634         return (struct isl_set *)
4635                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4636 }
4637
4638 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4639                                         isl_int value)
4640 {
4641         int i;
4642
4643         set = isl_set_cow(set);
4644         if (!set)
4645                 return NULL;
4646
4647         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4648         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4649                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4650                 if (!set->p[i])
4651                         goto error;
4652         }
4653         return set;
4654 error:
4655         isl_set_free(set);
4656         return NULL;
4657 }
4658
4659 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4660 {
4661         int i;
4662
4663         map = isl_map_cow(map);
4664         if (!map)
4665                 return NULL;
4666
4667         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4668         if (!map->dim)
4669                 goto error;
4670         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4671                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4672                 if (!map->p[i])
4673                         goto error;
4674         }
4675         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4676         return map;
4677 error:
4678         isl_map_free(map);
4679         return NULL;
4680 }
4681
4682 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4683                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4684                 struct isl_set **empty, int max)
4685 {
4686         if (!bmap)
4687                 goto error;
4688         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4689                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4690         else
4691                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4692 error:
4693         isl_basic_map_free(bmap);
4694         isl_basic_set_free(dom);
4695         if (empty)
4696                 *empty = NULL;
4697         return NULL;
4698 }
4699
4700 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4701                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4702                 struct isl_set **empty)
4703 {
4704         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4705 }
4706
4707 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4708                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4709                 struct isl_set **empty)
4710 {
4711         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4712 }
4713
4714 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4715                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4716                 struct isl_set **empty)
4717 {
4718         return (struct isl_set *)
4719                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4720                         dom, empty);
4721 }
4722
4723 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4724                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4725                 struct isl_set **empty)
4726 {
4727         return (struct isl_set *)
4728                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4729                         dom, empty);
4730 }
4731
4732 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
4733  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4734  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4735  *
4736  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4737  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4738  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4739  * domain down into the parametric integer programming.
4740  */
4741 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4742                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4743                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4744 {
4745         int i;
4746         struct isl_map *res;
4747
4748         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4749         if (!dom)
4750                 goto error;
4751
4752         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
4753                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4754                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4755                 isl_set_free(dom);
4756                 isl_basic_map_free(bmap);
4757                 return res;
4758         }
4759
4760         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4761                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4762
4763         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4764                 struct isl_map *res_i;
4765                 struct isl_set *empty_i;
4766
4767                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4768                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4769
4770                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4771                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4772         }
4773
4774         isl_set_free(dom);
4775         isl_basic_map_free(bmap);
4776         return res;
4777 error:
4778         *empty = NULL;
4779         isl_set_free(dom);
4780         isl_basic_map_free(bmap);
4781         return NULL;
4782 }
4783
4784 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
4785  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4786  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4787  *
4788  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4789  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4790  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4791  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4792  * improve both "res" and "todo".
4793  *
4794  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4795  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4796  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
4797  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
4798  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
4799  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
4800  * In particular, the set where there is no solution is the set where
4801  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
4802  * for the ith basic map, i.e.,
4803  *
4804  *      todo^i = todo^k * todo_i
4805  *
4806  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
4807  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
4808  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
4809  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
4810  * the lexicographic order.)
4811  * In practice, we compute
4812  *
4813  *      res^k * (res_i . "<=")
4814  *
4815  * and
4816  *
4817  *      res_i * (res^k . "<")
4818  *
4819  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
4820  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
4821  * that one, i.e.,
4822  *
4823  *      res^k * todo_i
4824  * and
4825  *      res_i * todo^k
4826  *
4827  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
4828  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
4829  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
4830  * We want to avoid such splintering as much as possible.
4831  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
4832  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
4833  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
4834  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
4835  * the previous basic maps.
4836  */
4837 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4838                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4839                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4840 {
4841         int i;
4842         struct isl_map *res;
4843         struct isl_set *todo;
4844
4845         if (!map || !dom)
4846                 goto error;
4847
4848         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
4849                 if (empty)
4850                         *empty = dom;
4851                 else
4852                         isl_set_free(dom);
4853                 return map;
4854         }
4855
4856         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4857                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4858
4859         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4860                 isl_map *lt, *le;
4861                 isl_map *res_i;
4862                 isl_set *todo_i;
4863                 isl_dim *dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(res));
4864
4865                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4866                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
4867
4868                 if (max) {
4869                         lt = isl_map_lex_lt(isl_dim_copy(dim));
4870                         le = isl_map_lex_le(dim);
4871                 } else {
4872                         lt = isl_map_lex_gt(isl_dim_copy(dim));
4873                         le = isl_map_lex_ge(dim);
4874                 }
4875                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4876                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
4877                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
4878                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
4879
4880                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
4881                         res = isl_map_intersect_domain(res,
4882                                                         isl_set_copy(todo_i));
4883                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
4884                                                         isl_set_copy(todo));
4885                 }
4886
4887                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4888                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
4889                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
4890
4891                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
4892         }
4893
4894         isl_set_free(dom);
4895         isl_map_free(map);
4896
4897         if (empty)
4898                 *empty = todo;
4899         else
4900                 isl_set_free(todo);
4901
4902         return res;
4903 error:
4904         if (empty)
4905                 *empty = NULL;
4906         isl_set_free(dom);
4907         isl_map_free(map);
4908         return NULL;
4909 }
4910
4911 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4912                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4913                 __isl_give isl_set **empty)
4914 {
4915         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4916 }
4917
4918 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4919                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4920                 __isl_give isl_set **empty)
4921 {
4922         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4923 }
4924
4925 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4926                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4927                 __isl_give isl_set **empty)
4928 {
4929         return (struct isl_set *)
4930                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4931                         dom, empty);
4932 }
4933
4934 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4935                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4936                 __isl_give isl_set **empty)
4937 {
4938         return (struct isl_set *)
4939                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4940                         dom, empty);
4941 }
4942
4943 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4944 {
4945         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4946         struct isl_dim *dom_dim;
4947
4948         if (!bmap)
4949                 goto error;
4950         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4951         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4952         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4953 error:
4954         isl_basic_map_free(bmap);
4955         return NULL;
4956 }
4957
4958 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4959 {
4960         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4961 }
4962
4963 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4964 {
4965         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4966 }
4967
4968 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4969 {
4970         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4971 }
4972
4973 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4974 {
4975         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4976 }
4977
4978 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4979 {
4980         struct isl_set *dom = NULL;
4981         struct isl_dim *dom_dim;
4982
4983         if (!map)
4984                 goto error;
4985         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4986         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4987         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4988 error:
4989         isl_map_free(map);
4990         return NULL;
4991 }
4992
4993 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4994 {
4995         return isl_map_lexopt(map, 0);
4996 }
4997
4998 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
4999 {
5000         return isl_map_lexopt(map, 1);
5001 }
5002
5003 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
5004 {
5005         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
5006 }
5007
5008 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
5009 {
5010         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
5011 }
5012
5013 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
5014  * bset is assumed to have only parameters and divs.
5015  */
5016 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
5017         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
5018 {
5019         unsigned nparam;
5020
5021         if (!bset || !mat)
5022                 goto error;
5023
5024         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
5025         if (!bset->dim)
5026                 goto error;
5027
5028         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5029
5030         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5031
5032         bset->dim->nparam = 0;
5033         bset->dim->n_out = nparam;
5034         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
5035         if (bset) {
5036                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
5037                 bset->dim->n_out = 0;
5038         }
5039         return bset;
5040 error:
5041         isl_mat_free(mat);
5042         isl_basic_set_free(bset);
5043         return NULL;
5044 }
5045
5046 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
5047  * set is assumed to have only parameters and divs.
5048  */
5049 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
5050         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
5051 {
5052         struct isl_dim *dim = NULL;
5053         unsigned nparam;
5054
5055         if (!set || !mat)
5056                 goto error;
5057
5058         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5059         dim = isl_dim_cow(dim);
5060         if (!dim)
5061                 goto error;
5062
5063         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5064
5065         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5066
5067         dim->nparam = 0;
5068         dim->n_out = nparam;
5069         isl_set_reset_dim(set, dim);
5070         set = isl_set_preimage(set, mat);
5071         if (!set)
5072                 goto error2;
5073         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5074         dim = isl_dim_cow(dim);
5075         if (!dim)
5076                 goto error2;
5077         dim->nparam = dim->n_out;
5078         dim->n_out = 0;
5079         isl_set_reset_dim(set, dim);
5080         return set;
5081 error:
5082         isl_dim_free(dim);
5083         isl_mat_free(mat);
5084 error2:
5085         isl_set_free(set);
5086         return NULL;
5087 }
5088
5089 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
5090  * equalities in "eq".
5091  */
5092 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
5093         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
5094 {
5095         int i, k;
5096         unsigned len;
5097
5098         if (!bset || !eq)
5099                 goto error;
5100
5101         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
5102                                         eq->n_row, 0);
5103         if (!bset)
5104                 goto error;
5105
5106         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
5107         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
5108                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
5109                 if (k < 0)
5110                         goto error;
5111                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
5112                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
5113         }
5114         isl_mat_free(eq);
5115
5116         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5117         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
5118
5119         return bset;
5120 error:
5121         isl_mat_free(eq);
5122         isl_basic_set_free(bset);
5123         return NULL;
5124 }
5125
5126 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
5127  * equalities in "eq".
5128  */
5129 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
5130         struct isl_mat *eq)
5131 {
5132         int i;
5133
5134         if (!set || !eq)
5135                 goto error;
5136
5137         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5138                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
5139                                         isl_mat_copy(eq));
5140                 if (!set->p[i])
5141                         goto error;
5142         }
5143         isl_mat_free(eq);
5144         return set;
5145 error:
5146         isl_mat_free(eq);
5147         isl_set_free(set);
5148         return NULL;
5149 }
5150
5151 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
5152  * new, explicit, existential variables in the constraints.
5153  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
5154  * The output has the same parameters, but only
5155  * explicit existentially quantified variables.
5156  *
5157  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
5158  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
5159  * among the parameters by performing a variable compression on
5160  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
5161  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
5162  */
5163 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5164 {
5165         int i, j;
5166         struct isl_mat *eq;
5167         struct isl_mat *T, *T2;
5168         struct isl_set *set;
5169         unsigned nparam, n_div;
5170
5171         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5172         if (!bset)
5173                 return NULL;
5174
5175         if (bset->n_eq == 0)
5176                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5177
5178         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5179
5180         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5181         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5182
5183         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5184                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5185                         ++i;
5186         }
5187         if (i == bset->n_eq)
5188                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5189
5190         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5191                 0, 1 + nparam);
5192         eq = isl_mat_cow(eq);
5193         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5194         if (T && T->n_col == 0) {
5195                 isl_mat_free(T);
5196                 isl_mat_free(T2);
5197                 isl_mat_free(eq);
5198                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5199                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5200         }
5201         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5202
5203         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5204         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5205         set = set_append_equalities(set, eq);
5206         return set;
5207 }
5208
5209 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5210  * quantified variables.
5211  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5212  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5213  * no input or output dimensions and the dimension specification
5214  * is reset to that of the input.
5215  */
5216 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5217 {
5218         struct isl_basic_set *bset;
5219         struct isl_set *set;
5220         struct isl_map *map;
5221         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5222         unsigned         nparam;
5223         unsigned         n_in;
5224         unsigned         n_out;
5225
5226         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5227         if (!bmap)
5228                 return NULL;
5229
5230         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5231         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5232         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5233         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5234         if (!dim)
5235                 goto error;
5236
5237         orig_dim = bmap->dim;
5238         bmap->dim = dim;
5239         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5240
5241         set = parameter_compute_divs(bset);
5242         map = (struct isl_map *)set;
5243         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5244
5245         return map;
5246 error:
5247         isl_basic_map_free(bmap);
5248         return NULL;
5249 }
5250
5251 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5252 {
5253         int i;
5254         unsigned off;
5255
5256         if (!bmap)
5257                 return -1;
5258
5259         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5260         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5261                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5262                         return 0;
5263                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5264                                 return -1);
5265         }
5266         return 1;
5267 }
5268
5269 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5270 {
5271         int i;
5272
5273         if (!map)
5274                 return -1;
5275
5276         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5277                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5278                 if (known <= 0)
5279                         return known;
5280         }
5281
5282         return 1;
5283 }
5284
5285 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5286  * expressions for them.  However, this computation may be
5287  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5288  * strictly needed.
5289  */
5290 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5291 {
5292         int i;
5293         int known;
5294         struct isl_map *map;
5295
5296         known = basic_map_divs_known(bmap);
5297         if (known < 0)
5298                 goto error;
5299         if (known)
5300                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5301
5302         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5303
5304         known = basic_map_divs_known(bmap);
5305         if (known < 0)
5306                 goto error;
5307         if (known)
5308                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5309
5310         map = compute_divs(bmap);
5311         return map;
5312 error:
5313         isl_basic_map_free(bmap);
5314         return NULL;
5315 }
5316
5317 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5318 {
5319         int i;
5320         int known;
5321         struct isl_map *res;
5322
5323         if (!map)
5324                 return NULL;
5325         if (map->n == 0)
5326                 return map;
5327
5328         known = map_divs_known(map);
5329         if (known < 0) {
5330                 isl_map_free(map);
5331                 return NULL;
5332         }
5333         if (known)
5334                 return map;
5335
5336         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5337         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5338                 struct isl_map *r2;
5339                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5340                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5341                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5342                 else
5343                         res = isl_map_union(res, r2);
5344         }
5345         isl_map_free(map);
5346
5347         return res;
5348 }
5349
5350 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5351 {
5352         return (struct isl_set *)
5353                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5354 }
5355
5356 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5357 {
5358         return (struct isl_set *)
5359                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5360 }
5361
5362 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5363 {
5364         int i;
5365         struct isl_set *set;
5366
5367         if (!map)
5368                 goto error;
5369
5370         map = isl_map_cow(map);
5371         if (!map)
5372                 return NULL;
5373
5374         set = (struct isl_set *)map;
5375         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5376         if (!set->dim)
5377                 goto error;
5378         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5379                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5380                 if (!set->p[i])
5381                         goto error;
5382         }
5383         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5384         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5385         return set;
5386 error:
5387         isl_map_free(map);
5388         return NULL;
5389 }
5390
5391 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5392                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5393 {
5394         int i;
5395         unsigned flags = 0;
5396         struct isl_map *map = NULL;
5397
5398         if (!map1 || !map2)
5399                 goto error;
5400
5401         if (map1->n == 0) {
5402                 isl_map_free(map1);
5403                 return map2;
5404         }
5405         if (map2->n == 0) {
5406                 isl_map_free(map2);
5407                 return map1;
5408         }
5409
5410         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5411
5412         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5413             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5414                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5415
5416         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5417                                 map1->n + map2->n, flags);
5418         if (!map)
5419                 goto error;
5420         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5421                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5422                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5423                 if (!map)
5424                         goto error;
5425         }
5426         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5427                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5428                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5429                 if (!map)
5430                         goto error;
5431         }
5432         isl_map_free(map1);
5433         isl_map_free(map2);
5434         return map;
5435 error:
5436         isl_map_free(map);
5437         isl_map_free(map1);
5438         isl_map_free(map2);
5439         return NULL;
5440 }
5441
5442 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5443 {
5444         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5445         if (!map1)
5446                 return NULL;
5447         if (map1->n > 1)
5448                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5449         return map1;
5450 }
5451
5452 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5453                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5454 {
5455         return (struct isl_set *)
5456                 isl_map_union_disjoint(
5457                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5458 }
5459
5460 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5461 {
5462         return (struct isl_set *)
5463                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5464 }
5465
5466 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5467                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5468 {
5469         unsigned flags = 0;
5470         struct isl_map *result;
5471         int i, j;
5472
5473         if (!map || !set)
5474                 goto error;
5475
5476         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5477             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5478                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5479
5480         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5481                                         map->n * set->n, flags);
5482         if (!result)
5483                 goto error;
5484         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5485                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5486                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5487                             isl_basic_map_intersect_range(
5488                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5489                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5490                         if (!result)
5491                                 goto error;
5492                 }
5493         isl_map_free(map);
5494         isl_set_free(set);
5495         return result;
5496 error:
5497         isl_map_free(map);
5498         isl_set_free(set);
5499         return NULL;
5500 }
5501
5502 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5503                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5504 {
5505         return isl_map_reverse(
5506                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5507 }
5508
5509 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5510                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5511 {
5512         if (!map1 || !map2)
5513                 goto error;
5514         map1 = isl_map_reverse(map1);
5515         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5516         return isl_map_reverse(map1);
5517 error:
5518         isl_map_free(map1);
5519         isl_map_free(map2);
5520         return NULL;
5521 }
5522
5523 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5524                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5525 {
5526         struct isl_dim *dim_result;
5527         struct isl_map *result;
5528         int i, j;
5529
5530         if (!map1 || !map2)
5531                 goto error;
5532
5533         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5534                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5535
5536         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5537         if (!result)
5538                 goto error;
5539         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5540                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5541                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5542                             isl_basic_map_apply_range(
5543                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5544                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5545                         if (!result)
5546                                 goto error;
5547                 }
5548         isl_map_free(map1);
5549         isl_map_free(map2);
5550         if (result && result->n <= 1)
5551                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5552         return result;
5553 error:
5554         isl_map_free(map1);
5555         isl_map_free(map2);
5556         return NULL;
5557 }
5558
5559 /*
5560  * returns range - domain
5561  */
5562 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5563 {
5564         isl_dim *dims, *target_dim;
5565         struct isl_basic_set *bset;
5566         unsigned dim;
5567         unsigned nparam;
5568         int i;
5569
5570         if (!bmap)
5571                 goto error;
5572         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5573                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5574                    goto error);
5575         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5576         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5577         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5578         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5579         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5580         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5581         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5582         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5583         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5584         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5585                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5586                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5587                 if (j < 0)
5588                         goto error;
5589                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5590                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5591                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5592                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5593         }
5594         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5595         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5596         return bset;
5597 error:
5598         isl_basic_map_free(bmap);
5599         return NULL;
5600 }
5601
5602 /*
5603  * returns range - domain
5604  */
5605 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5606 {
5607         int i;
5608         isl_dim *dim;
5609         struct isl_set *result;
5610
5611         if (!map)
5612                 return NULL;
5613
5614         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5615                                                  map->dim, isl_dim_out),
5616                    goto error);
5617         dim = isl_map_get_dim(map);
5618         dim = isl_dim_domain(dim);
5619         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, 0);
5620         if (!result)
5621                 goto error;
5622         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5623                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5624                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5625         isl_map_free(map);
5626         return result;
5627 error:
5628         isl_map_free(map);
5629         return NULL;
5630 }
5631
5632 /*
5633  * returns [domain -> range] -> range - domain
5634  */
5635 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
5636         __isl_take isl_basic_map *bmap)
5637 {
5638         int i, k;
5639         isl_dim *dim;
5640         isl_basic_map *domain;
5641         isl_basic_set *bset;
5642         int nparam, n;
5643         unsigned total;
5644
5645         if (!isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bmap->dim, isl_dim_out))
5646                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
5647                         "domain and range don't match", goto error);
5648
5649         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5650         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5651
5652         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
5653         domain = isl_basic_map_universe(dim);
5654
5655         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
5656         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
5657         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n, 0);
5658
5659         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
5660
5661         for (i = 0; i < n; ++i) {
5662                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5663                 if (k < 0)
5664                         goto error;
5665                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
5666                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], 1);
5667                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + i], -1);
5668                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + n + i], 1);
5669         }
5670
5671         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
5672         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5673 error:
5674         isl_basic_map_free(bmap);
5675         return NULL;
5676 }
5677
5678 /*
5679  * returns [domain -> range] -> range - domain
5680  */
5681 __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(__isl_take isl_map *map)
5682 {
5683         int i;
5684         isl_dim *domain_dim;
5685
5686         if (!map)
5687                 return NULL;
5688
5689         if (!isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, map->dim, isl_dim_out))
5690                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5691                         "domain and range don't match", goto error);
5692
5693         map = isl_map_cow(map);
5694         if (!map)
5695                 return NULL;
5696
5697         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
5698         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
5699         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
5700         if (!map->dim)
5701                 goto error;
5702         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5703                 map->p[i] = isl_basic_map_deltas_map(map->p[i]);
5704                 if (!map->p[i])
5705                         goto error;
5706         }
5707         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5708         return map;
5709 error:
5710         isl_map_free(map);
5711         return NULL;
5712 }
5713
5714 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5715 {
5716         struct isl_basic_map *bmap;
5717         unsigned nparam;
5718         unsigned dim;
5719         int i;
5720
5721         if (!dims)
5722                 return NULL;
5723
5724         nparam = dims->nparam;
5725         dim = dims->n_out;
5726         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5727         if (!bmap)
5728                 goto error;
5729
5730         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5731                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5732                 if (j < 0)
5733                         goto error;
5734                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5735                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5736                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5737         }
5738         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5739 error:
5740         isl_basic_map_free(bmap);
5741         return NULL;
5742 }
5743
5744 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5745 {
5746         if (!dim)
5747                 return NULL;
5748         if (dim->n_in != dim->n_out)
5749                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
5750                         "number of input and output dimensions needs to be "
5751                         "the same", goto error);
5752         return basic_map_identity(dim);
5753 error:
5754         isl_dim_free(dim);
5755         return NULL;
5756 }
5757
5758 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5759 {
5760         if (!model || !model->dim)
5761                 return NULL;
5762         return isl_basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5763 }
5764
5765 __isl_give isl_map *isl_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5766 {
5767         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_identity(dim));
5768 }
5769
5770 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5771 {
5772         if (!model || !model->dim)
5773                 return NULL;
5774         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5775 }
5776
5777 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5778 {
5779         if (!model || !model->dim)
5780                 return NULL;
5781         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5782 }
5783
5784 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5785 {
5786         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5787         isl_map *id;
5788         id = isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
5789         return isl_map_intersect_range(id, set);
5790 }
5791
5792 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5793  * values.
5794  */
5795 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5796 {
5797         int i;
5798         unsigned nparam;
5799         unsigned dim;
5800         struct isl_basic_set *bset;
5801
5802         if (!dims)
5803                 return NULL;
5804         nparam = dims->nparam;
5805         dim = dims->n_out;
5806         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5807         if (!bset)
5808                 return NULL;
5809         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5810                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5811                 if (k < 0)
5812                         goto error;
5813                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5814                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5815         }
5816         return bset;
5817 error:
5818         isl_basic_set_free(bset);
5819         return NULL;
5820 }
5821
5822 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
5823  */
5824 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim,
5825         int pos)
5826 {
5827         int k;
5828         isl_basic_set *nonneg;
5829
5830         nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5831         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5832         if (k < 0)
5833                 goto error;
5834         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5835         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
5836
5837         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
5838 error:
5839         isl_basic_set_free(nonneg);
5840         return NULL;
5841 }
5842
5843 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
5844  */
5845 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim, int pos)
5846 {
5847         int k;
5848         isl_basic_set *neg;
5849
5850         neg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5851         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5852         if (k < 0)
5853                 goto error;
5854         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5855         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5856         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
5857
5858         return isl_basic_set_finalize(neg);
5859 error:
5860         isl_basic_set_free(neg);
5861         return NULL;
5862 }
5863
5864 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
5865         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
5866 {
5867         int i;
5868         isl_basic_set *nonneg;
5869         isl_basic_set *neg;
5870
5871         if (!set)
5872                 return NULL;
5873         if (n == 0)
5874                 return set;
5875
5876         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
5877
5878         for (i = 0; i < n; ++i) {
5879                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5880                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5881                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5882                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5883
5884                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
5885         }
5886
5887         return set;
5888 error:
5889         isl_set_free(set);
5890         return NULL;
5891 }
5892
5893 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
5894         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5895         void *user)
5896 {
5897         isl_set *half;
5898
5899         if (!set)
5900                 return -1;
5901         if (isl_set_fast_is_empty(set)) {
5902                 isl_set_free(set);
5903                 return 0;
5904         }
5905         if (first == len)
5906                 return fn(set, signs, user);
5907
5908         signs[first] = 1;
5909         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5910                                                         1 + first));
5911         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
5912         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
5913                 goto error;
5914
5915         signs[first] = -1;
5916         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5917                                                         1 + first));
5918         half = isl_set_intersect(half, set);
5919         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
5920 error:
5921         isl_set_free(set);
5922         return -1;
5923 }
5924
5925 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
5926  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
5927  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
5928  * to the sign of the corresponding variable.
5929  */
5930 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
5931         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5932         void *user)
5933 {
5934         unsigned nparam;
5935         unsigned nvar;
5936         int *signs;
5937         int r;
5938
5939         if (!set)
5940                 return -1;
5941         if (isl_set_fast_is_empty(set))
5942                 return 0;
5943
5944         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5945         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
5946
5947         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
5948
5949         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
5950                             fn, user);
5951
5952         free(signs);
5953
5954         return r;
5955 }
5956
5957 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5958 {
5959         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5960 }
5961
5962 int isl_basic_map_is_subset(
5963                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5964 {
5965         int is_subset;
5966         struct isl_map *map1;
5967         struct isl_map *map2;
5968
5969         if (!bmap1 || !bmap2)
5970                 return -1;
5971
5972         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
5973         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
5974
5975         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5976
5977         isl_map_free(map1);
5978         isl_map_free(map2);
5979
5980         return is_subset;
5981 }
5982
5983 int isl_basic_map_is_equal(
5984                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5985 {
5986         int is_subset;
5987
5988         if (!bmap1 || !bmap2)
5989                 return -1;
5990         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5991         if (is_subset != 1)
5992                 return is_subset;
5993         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5994         return is_subset;
5995 }
5996
5997 int isl_basic_set_is_equal(
5998                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5999 {
6000         return isl_basic_map_is_equal(
6001                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
6002 }
6003
6004 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
6005 {
6006         int i;
6007         int is_empty;
6008
6009         if (!map)
6010                 return -1;
6011         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6012                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
6013                 if (is_empty < 0)
6014                         return -1;
6015                 if (!is_empty)
6016                         return 0;
6017         }
6018         return 1;
6019 }
6020
6021 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
6022 {
6023         return map ? map->n == 0 : -1;
6024 }
6025
6026 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
6027 {
6028         return set ? set->n == 0 : -1;
6029 }
6030
6031 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
6032 {
6033         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
6034 }
6035
6036 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
6037 {
6038         if (!map1 || !map2)
6039                 return -1;
6040
6041         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
6042 }
6043
6044 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6045 {
6046         if (!set1 || !set2)
6047                 return -1;
6048
6049         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
6050 }
6051
6052 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6053 {
6054         int is_subset;
6055
6056         if (!map1 || !map2)
6057                 return -1;
6058         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6059         if (is_subset != 1)
6060                 return is_subset;
6061         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6062         return is_subset;
6063 }
6064
6065 int isl_basic_map_is_strict_subset(
6066                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6067 {
6068         int is_subset;
6069
6070         if (!bmap1 || !bmap2)
6071                 return -1;
6072         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
6073         if (is_subset != 1)
6074                 return is_subset;
6075         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
6076         if (is_subset == -1)
6077                 return is_subset;
6078         return !is_subset;
6079 }
6080
6081 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6082 {
6083         int is_subset;
6084
6085         if (!map1 || !map2)
6086                 return -1;
6087         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6088         if (is_subset != 1)
6089                 return is_subset;
6090         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6091         if (is_subset == -1)
6092                 return is_subset;
6093         return !is_subset;
6094 }
6095
6096 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6097 {
6098         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
6099 }
6100
6101 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
6102 {
6103         if (!bmap)
6104                 return -1;
6105         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
6106 }
6107
6108 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
6109 {
6110         if (!bset)
6111                 return -1;
6112         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
6113 }
6114
6115 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
6116 {
6117         int i;
6118
6119         if (!map)
6120                 return -1;
6121
6122         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6123                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
6124                 if (r < 0 || r)
6125                         return r;
6126         }
6127
6128         return 0;
6129 }
6130
6131 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
6132 {
6133         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
6134 }
6135
6136 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6137 {
6138         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6139         struct isl_vec *sample = NULL;
6140         int empty;
6141         unsigned total;
6142
6143         if (!bmap)
6144                 return -1;
6145
6146         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6147                 return 1;
6148
6149         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
6150                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
6151                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
6152                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6153                 isl_basic_map_free(copy);
6154                 return empty;
6155         }
6156
6157         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
6158         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
6159                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
6160                 if (contains < 0)
6161                         return -1;
6162                 if (contains)
6163                         return 0;
6164         }
6165         isl_vec_free(bmap->sample);
6166         bmap->sample = NULL;
6167         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
6168         if (!bset)
6169                 return -1;
6170         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
6171         if (!sample)
6172                 return -1;
6173         empty = sample->size == 0;
6174         isl_vec_free(bmap->sample);
6175         bmap->sample = sample;
6176         if (empty)
6177                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6178
6179         return empty;
6180 }
6181
6182 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6183 {
6184         if (!bmap)
6185                 return -1;
6186         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6187 }
6188
6189 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6190 {
6191         if (!bset)
6192                 return -1;
6193         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
6194 }
6195
6196 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6197 {
6198         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
6199 }
6200
6201 struct isl_map *isl_basic_map_union(
6202         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6203 {
6204         struct isl_map *map;
6205         if (!bmap1 || !bmap2)
6206                 return NULL;
6207
6208         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
6209
6210         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
6211         if (!map)
6212                 goto error;
6213         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
6214         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
6215         return map;
6216 error:
6217         isl_basic_map_free(bmap1);
6218         isl_basic_map_free(bmap2);
6219         return NULL;
6220 }
6221
6222 struct isl_set *isl_basic_set_union(
6223                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6224 {
6225         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
6226                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
6227                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
6228 }
6229
6230 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
6231 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6232 {
6233         int i;
6234         unsigned off;
6235
6236         if (!bmap)
6237                 return NULL;
6238
6239         off = isl_dim_total(bmap->dim);
6240
6241         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6242                 int pos;
6243                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6244                         continue;
6245                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
6246                                                             bmap->n_div-i);
6247                 if (pos == -1)
6248                         continue;
6249                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
6250                 --i;
6251         }
6252         return bmap;
6253 }
6254
6255 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
6256 {
6257         return (struct isl_basic_set *)
6258                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6259 }
6260
6261 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
6262 {
6263         int i;
6264
6265         if (!map)
6266                 return 0;
6267
6268         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6269                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
6270                 if (!map->p[i])
6271                         goto error;
6272         }
6273
6274         return map;
6275 error:
6276         isl_map_free(map);
6277         return NULL;
6278 }
6279
6280 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
6281  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
6282  *
6283  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
6284  * of the corresponding div in dst otherwise.
6285  */
6286 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
6287                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
6288 {
6289         int i;
6290
6291         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6292
6293         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
6294         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
6295                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
6296                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
6297                                                 dst->n_div - div) == -1)
6298                         return i;
6299         return -1;
6300 }
6301
6302 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
6303                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
6304 {
6305         int i;
6306         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6307
6308         if (!dst || !src)
6309                 goto error;
6310
6311         if (src->n_div == 0)
6312                 return dst;
6313
6314         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
6315                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
6316
6317         src = isl_basic_map_order_divs(src);
6318         dst = isl_basic_map_cow(dst);
6319         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
6320                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
6321         if (!dst)
6322                 return NULL;
6323         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
6324                 int j = find_div(dst, src, i);
6325                 if (j < 0) {
6326                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
6327                         if (j < 0)
6328                                 goto error;
6329                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
6330                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
6331                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
6332                                 goto error;
6333                 }
6334                 if (j != i)
6335                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
6336         }
6337         return dst;
6338 error:
6339         isl_basic_map_free(dst);
6340         return NULL;
6341 }
6342
6343 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6344                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6345 {
6346         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6347                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6348 }
6349
6350 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6351 {
6352         int i;
6353
6354         if (!map)
6355                 return NULL;
6356         if (map->n == 0)
6357                 return map;
6358         map = isl_map_compute_divs(map);
6359         map = isl_map_cow(map);
6360         if (!map)
6361                 return NULL;
6362
6363         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6364                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6365         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6366                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6367
6368         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6369         return map;
6370 }
6371
6372 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6373 {
6374         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6375 }
6376
6377 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6378 {
6379         if (!set || !map)
6380                 goto error;
6381         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6382         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6383         set = isl_map_range(map);
6384         return set;
6385 error:
6386         isl_set_free(set);
6387         isl_map_free(map);
6388         return NULL;
6389 }
6390
6391 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6392  * the meaning of the set.
6393  */
6394 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6395 {
6396         int i;
6397
6398         if (!map)
6399                 return NULL;
6400
6401         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6402                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6403                         continue;
6404                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6405                 if (i != map->n-1) {
6406                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6407                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6408                 }
6409                 map->n--;
6410         }
6411
6412         return map;
6413 }
6414
6415 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6416 {
6417         return (struct isl_set *)
6418                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6419 }
6420
6421 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6422 {
6423         struct isl_basic_map *bmap;
6424         if (!map || map->n == 0)
6425                 return NULL;
6426         bmap = map->p[map->n-1];
6427         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6428         return isl_basic_map_copy(bmap);
6429 }
6430
6431 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6432 {
6433         return (struct isl_basic_set *)
6434                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6435 }
6436
6437 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6438                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6439 {
6440         int i;
6441
6442         if (!map || !bmap)
6443                 goto error;
6444         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6445                 if (map->p[i] != bmap)
6446                         continue;
6447                 map = isl_map_cow(map);
6448                 if (!map)
6449                         goto error;
6450                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6451                 if (i != map->n-1) {
6452                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6453                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6454                 }
6455                 map->n--;
6456                 return map;
6457         }
6458         return map;
6459 error:
6460         isl_map_free(map);
6461         return NULL;
6462 }
6463
6464 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6465                                                 struct isl_basic_set *bset)
6466 {
6467         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6468                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6469 }
6470
6471 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6472  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6473  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6474  */
6475 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6476         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6477         int pos, isl_int *opt)
6478 {
6479         struct isl_dim *dims;
6480         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6481         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6482         struct isl_ctx *ctx;
6483         struct isl_vec *obj;
6484         unsigned total;
6485         unsigned nparam;
6486         unsigned dim1, dim2;
6487         enum isl_lp_result res;
6488
6489         if (!bset1 || !bset2)
6490                 return isl_lp_error;
6491
6492         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6493         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6494         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6495         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6496         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6497         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6498         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6499         if (!bmap1 || !bmap2)
6500                 goto error;
6501         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6502         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6503                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6504                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6505         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6506         if (!bmap1)
6507                 goto error;
6508         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6509         ctx = bmap1->ctx;
6510         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6511         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6512         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6513         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6514         if (!obj)
6515                 goto error;
6516         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6517                                         opt, NULL, NULL);
6518         isl_basic_map_free(bmap1);
6519         isl_vec_free(obj);
6520         return res;
6521 error:
6522         isl_basic_map_free(bmap1);
6523         isl_basic_map_free(bmap2);
6524         return isl_lp_error;
6525 }
6526
6527 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6528  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6529  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6530  * smaller or larger than those in bset2.
6531  *
6532  * Returns
6533  *       1 if bset1 follows bset2
6534  *      -1 if bset1 precedes bset2
6535  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6536  *      -2 if some error occurred.
6537  */
6538 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6539         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6540 {
6541         isl_int opt;
6542         enum isl_lp_result res;
6543         int cmp;
6544
6545         isl_int_init(opt);
6546
6547         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6548
6549         if (res == isl_lp_empty)
6550                 cmp = 0;
6551         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6552                   res == isl_lp_unbounded)
6553                 cmp = 1;
6554         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6555                 cmp = -1;
6556         else
6557                 cmp = -2;
6558
6559         isl_int_clear(opt);
6560         return cmp;
6561 }
6562
6563 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6564  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6565  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6566  * than a value of the same dimension in bset2.
6567  *
6568  * Return
6569  *       1 if there exists such a pair
6570  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6571  *      -1 otherwise
6572  *      -2 if some error occurred.
6573  */
6574 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6575         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6576 {
6577         isl_int opt;
6578         enum isl_lp_result res;
6579         int cmp;
6580
6581         isl_int_init(opt);
6582
6583         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6584
6585         if (res == isl_lp_empty)
6586                 cmp = -1;
6587         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6588                   res == isl_lp_unbounded)
6589                 cmp = 1;
6590         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6591                 cmp = -1;
6592         else if (res == isl_lp_ok)
6593                 cmp = 0;
6594         else
6595                 cmp = -2;
6596
6597         isl_int_clear(opt);
6598         return cmp;
6599 }
6600
6601 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6602  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6603  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6604  * than a value of the same dimension in set2.
6605  *
6606  * Return
6607  *       1 if there exists such a pair
6608  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6609  *      -1 otherwise
6610  *      -2 if some error occurred.
6611  */
6612 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6613         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6614 {
6615         int i, j;
6616         int follows = -1;
6617
6618         if (!set1 || !set2)
6619                 return -2;
6620
6621         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6622                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6623                         int f;
6624                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6625                         if (f == 1 || f == -2)
6626                                 return f;
6627                         if (f > follows)
6628                                 follows = f;
6629                 }
6630
6631         return follows;
6632 }
6633
6634 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
6635         unsigned pos, isl_int *val)
6636 {
6637         int i;
6638         int d;
6639         unsigned total;
6640
6641         if (!bmap)
6642                 return -1;
6643         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6644         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6645                 for (; d+1 > pos; --d)
6646                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6647                                 break;
6648                 if (d != pos)
6649                         continue;
6650                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6651                         return 0;
6652                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6653                         return 0;
6654                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6655                         return 0;
6656                 if (val)
6657                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6658                 return 1;
6659         }
6660         return 0;
6661 }
6662
6663 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
6664         unsigned pos, isl_int *val)
6665 {
6666         int i;
6667         isl_int v;
6668         isl_int tmp;
6669         int fixed;
6670
6671         if (!map)
6672                 return -1;
6673         if (map->n == 0)
6674                 return 0;
6675         if (map->n == 1)
6676                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
6677         isl_int_init(v);
6678         isl_int_init(tmp);
6679         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
6680         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6681                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
6682                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6683                         fixed = 0;
6684         }
6685         if (val)
6686                 isl_int_set(*val, v);
6687         isl_int_clear(tmp);
6688         isl_int_clear(v);
6689         return fixed;
6690 }
6691
6692 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
6693         unsigned pos, isl_int *val)
6694 {
6695         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6696                                                 pos, val);
6697 }
6698
6699 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
6700         isl_int *val)
6701 {
6702         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6703 }
6704
6705 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
6706         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6707 {
6708         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6709                 return -1;
6710         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
6711                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6712 }
6713
6714 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
6715         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6716 {
6717         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6718                 return -1;
6719         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
6720                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6721 }
6722
6723 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6724  * then return this fixed value in *val.
6725  */
6726 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
6727         isl_int *val)
6728 {
6729         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
6730                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6731 }
6732
6733 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6734  * then return this fixed value in *val.
6735  */
6736 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
6737 {
6738         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6739 }
6740
6741 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6742  * then return this fixed value in *val.
6743  */
6744 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
6745 {
6746         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6747 }
6748
6749 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6750  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6751  */
6752 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
6753         unsigned dim, isl_int *val)
6754 {
6755         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6756         isl_int *c;
6757         unsigned total;
6758         unsigned nparam;
6759
6760         if (!bset)
6761                 return -1;
6762         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6763         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6764         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6765                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6766                         continue;
6767                 if (i_eq != -1)
6768                         return 0;
6769                 i_eq = i;
6770         }
6771         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6772                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
6773                         continue;
6774                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
6775                         return 0;
6776                 i_ineq = i;
6777         }
6778         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
6779                 return 0;
6780         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
6781         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
6782         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
6783                 return 0;
6784         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
6785                 return 0;
6786         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
6787                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
6788                 return 0;
6789         if (val)
6790                 isl_int_neg(*val, c[0]);
6791         return 1;
6792 }
6793
6794 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
6795         unsigned dim, isl_int *val)
6796 {
6797         int i;
6798         isl_int v;
6799         isl_int tmp;
6800         int fixed;
6801
6802         if (!set)
6803                 return -1;
6804         if (set->n == 0)
6805                 return 0;
6806         if (set->n == 1)
6807                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6808                                                                 dim, val);
6809         isl_int_init(v);
6810         isl_int_init(tmp);
6811         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6812                                                                 dim, &v);
6813         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
6814                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
6815                                                                 dim, &tmp);
6816                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6817                         fixed = 0;
6818         }
6819         if (val)
6820                 isl_int_set(*val, v);
6821         isl_int_clear(tmp);
6822         isl_int_clear(v);
6823         return fixed;
6824 }
6825
6826 struct constraint {
6827         unsigned        size;
6828         isl_int         *c;
6829 };
6830
6831 /* uset_gist depends on constraints without existentially quantified
6832  * variables sorting first.
6833  */
6834 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
6835 {
6836         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
6837         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
6838         int l1, l2;
6839         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
6840
6841         l1 = isl_seq_last_non_zero(c1->c, size);
6842         l2 = isl_seq_last_non_zero(c2->c, size);
6843
6844         if (l1 != l2)
6845                 return l1 - l2;
6846
6847         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
6848 }
6849
6850 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
6851         struct isl_basic_map *bmap)
6852 {
6853         int i;
6854         struct constraint *c;
6855         unsigned total;
6856
6857         if (!bmap)
6858                 return NULL;
6859         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6860         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
6861         if (!c)
6862                 goto error;
6863         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6864                 c[i].size = total;
6865                 c[i].c = bmap->ineq[i];
6866         }
6867         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
6868         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
6869                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
6870         free(c);
6871         return bmap;
6872 error:
6873         isl_basic_map_free(bmap);
6874         return NULL;
6875 }
6876
6877 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
6878         __isl_take isl_basic_set *bset)
6879 {
6880         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
6881                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6882 }
6883
6884 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
6885 {
6886         if (!bmap)
6887                 return NULL;
6888         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
6889                 return bmap;
6890         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
6891         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
6892         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
6893         return bmap;
6894 }
6895
6896 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
6897 {
6898         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
6899                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6900 }
6901
6902 int isl_basic_map_fast_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6903         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6904 {
6905         int i, cmp;
6906         unsigned total;
6907
6908         if (bmap1 == bmap2)
6909                 return 0;
6910         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) !=
6911             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
6912                 return ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) ? -1 : 1;
6913         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
6914                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
6915         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
6916                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6917         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
6918                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6919         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
6920             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6921                 return 0;
6922         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6923                 return 1;
6924         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6925                 return -1;
6926         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
6927                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
6928         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
6929                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
6930         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
6931                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
6932         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6933         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
6934                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
6935                 if (cmp)
6936                         return cmp;
6937         }
6938         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
6939                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
6940                 if (cmp)
6941                         return cmp;
6942         }
6943         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
6944                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
6945                 if (cmp)
6946                         return cmp;
6947         }
6948         return 0;
6949 }
6950
6951 int isl_basic_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6952         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6953 {
6954         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
6955 }
6956
6957 int isl_basic_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6958         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
6959 {
6960         return isl_basic_map_fast_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
6961                                             (isl_basic_map *)bset2);
6962 }
6963
6964 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
6965 {
6966         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
6967         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
6968
6969         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
6970 }
6971
6972 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
6973  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
6974  * meaning of any possible other copies of map.
6975  */
6976 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
6977 {
6978         int i, j;
6979         struct isl_basic_map *bmap;
6980
6981         if (!map)
6982                 return NULL;
6983         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
6984                 return map;
6985         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6986                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6987                 if (!bmap)
6988                         goto error;
6989                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6990                 map->p[i] = bmap;
6991         }
6992         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
6993         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6994         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
6995         if (!map)
6996                 return NULL;
6997         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
6998                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
6999                         continue;
7000                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
7001                 for (j = i; j < map->n; ++j)
7002                         map->p[j-1] = map->p[j];
7003                 map->n--;
7004         }
7005         return map;
7006 error:
7007         isl_map_free(map);
7008         return NULL;
7009
7010 }
7011
7012 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
7013 {
7014         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
7015 }
7016
7017 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7018 {
7019         int i;
7020         int equal;
7021
7022         if (!map1 || !map2)
7023                 return -1;
7024
7025         if (map1 == map2)
7026                 return 1;
7027         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
7028                 return 0;
7029
7030         map1 = isl_map_copy(map1);
7031         map2 = isl_map_copy(map2);
7032         map1 = isl_map_normalize(map1);
7033         map2 = isl_map_normalize(map2);
7034         if (!map1 || !map2)
7035                 goto error;
7036         equal = map1->n == map2->n;
7037         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
7038                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
7039                 if (equal < 0)
7040                         goto error;
7041         }
7042         isl_map_free(map1);
7043         isl_map_free(map2);
7044         return equal;
7045 error:
7046         isl_map_free(map1);
7047         isl_map_free(map2);
7048         return -1;
7049 }
7050
7051 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7052 {
7053         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
7054                                                 (struct isl_map *)set2);
7055 }
7056
7057 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
7058  */
7059 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
7060         isl_int min, isl_int max)
7061 {
7062         int k;
7063         struct isl_basic_set *bset = NULL;
7064
7065         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
7066         if (!bset)
7067                 goto error;
7068
7069         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7070         if (k < 0)
7071                 goto error;
7072         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
7073         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
7074
7075         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7076         if (k < 0)
7077                 goto error;
7078         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
7079         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
7080
7081         return bset;
7082 error:
7083         isl_basic_set_free(bset);
7084         return NULL;
7085 }
7086
7087 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
7088  */
7089 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_product(
7090         __isl_take struct isl_basic_set_list *list)
7091 {
7092         int i;
7093         unsigned dim;
7094         unsigned nparam;
7095         unsigned extra;
7096         unsigned n_eq;
7097         unsigned n_ineq;
7098         struct isl_basic_set *product = NULL;
7099
7100         if (!list)
7101                 goto error;
7102         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
7103         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
7104         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
7105         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
7106         extra = list->p[0]->n_div;
7107         n_eq = list->p[0]->n_eq;
7108         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
7109         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
7110                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
7111                 isl_assert(list->ctx,
7112                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
7113                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7114                 extra += list->p[i]->n_div;
7115                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
7116                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
7117         }
7118         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
7119                                         n_eq, n_ineq);
7120         if (!product)
7121                 goto error;
7122         dim = 0;
7123         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
7124                 isl_basic_set_add_constraints(product,
7125                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
7126                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7127         }
7128         isl_basic_set_list_free(list);
7129         return product;
7130 error:
7131         isl_basic_set_free(product);
7132         isl_basic_set_list_free(list);
7133         return NULL;
7134 }
7135
7136 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
7137                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7138 {
7139         struct isl_dim *dim_result = NULL;
7140         struct isl_basic_map *bmap;
7141         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
7142         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7143
7144         if (!bmap1 || !bmap2)
7145                 goto error;
7146
7147         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
7148                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
7149         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7150                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
7151
7152         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
7153         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
7154         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7155         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7156         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7157
7158         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7159         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7160         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7161         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7162         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7163         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7164         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
7165         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
7166         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7167         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7168         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7169
7170         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7171                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7172                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7173                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7174         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7175         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7176         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7177         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7178 error:
7179         isl_basic_map_free(bmap1);
7180         isl_basic_map_free(bmap2);
7181         return NULL;
7182 }
7183
7184 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
7185         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7186 {
7187         isl_basic_map *prod;
7188
7189         prod = isl_basic_map_product(bmap1, bmap2);
7190         prod = isl_basic_map_flatten(prod);
7191         return prod;
7192 }
7193
7194 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
7195         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
7196 {
7197         return isl_basic_map_flat_product(bset1, bset2);
7198 }
7199
7200 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
7201         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7202 {
7203         isl_dim *dim_result = NULL;
7204         isl_basic_map *bmap;
7205         unsigned in, out1, out2, nparam, total, pos;
7206         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7207
7208         if (!bmap1 || !bmap2)
7209                 goto error;
7210
7211         dim_result = isl_dim_range_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7212                                            isl_dim_copy(bmap2->dim));
7213
7214         in = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
7215         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7216         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7217         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7218
7219         total = nparam + in + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7220         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7221         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7222         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7223         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7224         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7225         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
7226         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in);
7227         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7228         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7229         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7230
7231         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7232                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7233                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7234                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7235         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7236         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7237         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7238         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7239 error:
7240         isl_basic_map_free(bmap1);
7241         isl_basic_map_free(bmap2);
7242         return NULL;
7243 }
7244
7245 static __isl_give isl_map *map_product(__isl_take isl_map *map1,
7246         __isl_take isl_map *map2,
7247         __isl_give isl_dim *(*dim_product)(__isl_take isl_dim *left,
7248                                            __isl_take isl_dim *right),
7249         __isl_give isl_basic_map *(*basic_map_product)(
7250                 __isl_take isl_basic_map *left, __isl_take isl_basic_map *right))
7251 {
7252         unsigned flags = 0;
7253         struct isl_map *result;
7254         int i, j;
7255
7256         if (!map1 || !map2)
7257                 goto error;
7258
7259         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
7260                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
7261
7262         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
7263             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
7264                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
7265
7266         result = isl_map_alloc_dim(dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
7267                                                isl_dim_copy(map2->dim)),
7268                                 map1->n * map2->n, flags);
7269         if (!result)
7270                 goto error;
7271         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
7272                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
7273                         struct isl_basic_map *part;
7274                         part = basic_map_product(isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
7275                                                  isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
7276                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
7277                                 isl_basic_map_free(part);
7278                         else
7279                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
7280                         if (!result)
7281                                 goto error;
7282                 }
7283         isl_map_free(map1);
7284         isl_map_free(map2);
7285         return result;
7286 error:
7287         isl_map_free(map1);
7288         isl_map_free(map2);
7289         return NULL;
7290 }
7291
7292 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
7293  */
7294 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7295 {
7296         return map_product(map1, map2, &isl_dim_product, &isl_basic_map_product);
7297 }
7298
7299 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
7300  */
7301 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
7302         __isl_take isl_map *map2)
7303 {
7304         isl_map *prod;
7305
7306         prod = isl_map_product(map1, map2);
7307         prod = isl_map_flatten(prod);
7308         return prod;
7309 }
7310
7311 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
7312  */
7313 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7314 {
7315         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
7316                                                  (struct isl_map *)set2);
7317 }
7318
7319 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
7320         __isl_take isl_set *set2)
7321 {
7322         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7323 }
7324
7325 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> [B -> D]
7326  */
7327 __isl_give isl_map *isl_map_range_product(__isl_take isl_map *map1,
7328         __isl_take isl_map *map2)
7329 {
7330         return map_product(map1, map2, &isl_dim_range_product,
7331                                 &isl_basic_map_range_product);
7332 }
7333
7334 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7335 {
7336         int i;
7337         uint32_t hash = isl_hash_init();
7338         unsigned total;
7339
7340         if (!bmap)
7341                 return 0;
7342         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
7343         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
7344         if (!bmap)
7345                 return 0;
7346         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7347         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
7348         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
7349                 uint32_t c_hash;
7350                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
7351                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7352         }
7353         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
7354         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7355                 uint32_t c_hash;
7356                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
7357                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7358         }
7359         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
7360         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7361                 uint32_t c_hash;
7362                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7363                         continue;
7364                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
7365                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
7366                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7367         }
7368         isl_basic_map_free(bmap);
7369         return hash;
7370 }
7371
7372 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7373 {
7374         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
7375 }
7376
7377 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
7378 {
7379         int i;
7380         uint32_t hash;
7381
7382         if (!map)
7383                 return 0;
7384         map = isl_map_copy(map);
7385         map = isl_map_normalize(map);
7386         if (!map)
7387                 return 0;
7388
7389         hash = isl_hash_init();
7390         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7391                 uint32_t bmap_hash;
7392                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
7393                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
7394         }
7395
7396         isl_map_free(map);
7397
7398         return hash;
7399 }
7400
7401 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
7402 {
7403         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
7404 }
7405
7406 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7407  * by the values of the other parameters and variables.
7408  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
7409  */
7410 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
7411 {
7412         int i;
7413         unsigned nparam;
7414
7415         if (!bset)
7416                 return -1;
7417         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7418         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
7419                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
7420                         return 1;
7421         return 0;
7422 }
7423
7424 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7425  * by the values of the other parameters and variables.
7426  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
7427  * for each of the subsets.
7428  */
7429 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
7430 {
7431         int i;
7432
7433         if (!set)
7434                 return -1;
7435         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7436                 int unique;
7437                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
7438                 if (unique != 1)
7439                         return unique;
7440         }
7441         return 1;
7442 }
7443
7444 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7445 {
7446         return set ? set->n : 0;
7447 }
7448
7449 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7450         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7451 {
7452         int i;
7453
7454         if (!map)
7455                 return -1;
7456
7457         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7458                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7459                         return -1;
7460
7461         return 0;
7462 }
7463
7464 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7465         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7466 {
7467         int i;
7468
7469         if (!set)
7470                 return -1;
7471
7472         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7473                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7474                         return -1;
7475
7476         return 0;
7477 }
7478
7479 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7480 {
7481         struct isl_dim *dim;
7482
7483         if (!bset)
7484                 return NULL;
7485
7486         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7487         if (!bset)
7488                 return NULL;
7489
7490         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7491         dim = isl_dim_lift(dim, bset->n_div);
7492         if (!dim)
7493                 goto error;
7494         isl_dim_free(bset->dim);
7495         bset->dim = dim;
7496         bset->extra -= bset->n_div;
7497         bset->n_div = 0;
7498
7499         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7500
7501         return bset;
7502 error:
7503         isl_basic_set_free(bset);
7504         return NULL;
7505 }
7506
7507 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7508 {
7509         int i;
7510         struct isl_dim *dim;
7511         unsigned n_div;
7512
7513         set = isl_set_align_divs(set);
7514
7515         if (!set)
7516                 return NULL;
7517
7518         set = isl_set_cow(set);
7519         if (!set)
7520                 return NULL;
7521
7522         n_div = set->p[0]->n_div;
7523         dim = isl_set_get_dim(set);
7524         dim = isl_dim_lift(dim, n_div);
7525         if (!dim)
7526                 goto error;
7527         isl_dim_free(set->dim);
7528         set->dim = dim;
7529
7530         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7531                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7532                 if (!set->p[i])
7533                         goto error;
7534         }
7535
7536         return set;
7537 error:
7538         isl_set_free(set);
7539         return NULL;
7540 }
7541
7542 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7543 {
7544         struct isl_dim *dim;
7545         struct isl_basic_map *bmap;
7546         unsigned n_set;
7547         unsigned n_div;
7548         unsigned n_param;
7549         unsigned total;
7550         int i, k, l;
7551
7552         set = isl_set_align_divs(set);
7553
7554         if (!set)
7555                 return NULL;
7556
7557         dim = isl_set_get_dim(set);
7558         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7559                 isl_set_free(set);
7560                 return isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
7561         }
7562
7563         n_div = set->p[0]->n_div;
7564         dim = isl_dim_map_from_set(dim);
7565         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7566         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7567         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7568         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7569         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7570                 bmap = var_equal(bmap, i);
7571
7572         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7573         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7574                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7575                 if (k < 0)
7576                         goto error;
7577                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7578                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7579                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7580                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7581                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7582                             set->p[0]->div[i][0]);
7583
7584                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7585                 if (l < 0)
7586                         goto error;
7587                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7588                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7589                             set->p[0]->div[i][0]);
7590                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7591         }
7592
7593         isl_set_free(set);
7594         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7595         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7596         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7597 error:
7598         isl_set_free(set);
7599         isl_basic_map_free(bmap);
7600         return NULL;
7601 }
7602
7603 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7604 {
7605         unsigned dim;
7606         int size = 0;
7607
7608         if (!bset)
7609                 return -1;
7610
7611         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7612         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7613         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7614         size += bset->n_div * (2 + dim);
7615
7616         return size;
7617 }
7618
7619 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7620 {
7621         int i;
7622         int size = 0;
7623
7624         if (!set)
7625                 return -1;
7626
7627         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7628                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7629
7630         return size;
7631 }
7632
7633 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7634         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7635 {
7636         int i;
7637         int lower, upper;
7638
7639         if (!bmap)
7640                 return -1;
7641
7642         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7643
7644         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7645
7646         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7647                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7648                         return 1;
7649
7650         lower = upper = 0;
7651         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7652                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7653                 if (sgn > 0)
7654                         lower = 1;
7655                 if (sgn < 0)
7656                         upper = 1;
7657         }
7658
7659         return lower && upper;
7660 }
7661
7662 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7663         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7664 {
7665         int i;
7666
7667         if (!map)
7668                 return -1;
7669
7670         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7671                 int bounded;
7672                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7673                 if (bounded < 0 || !bounded)
7674                         return bounded;
7675         }
7676
7677         return 1;
7678 }
7679
7680 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7681  * and a lower bound.
7682  */
7683 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7684         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7685 {
7686         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7687 }
7688
7689 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7690  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7691  * elements of the array "signs".
7692  * Sign
7693  *      1 means that the variable is non-negative
7694  *      -1 means that the variable is non-positive
7695  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7696  */
7697 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7698         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7699 {
7700         isl_vec *bound = NULL;
7701         struct isl_tab *tab = NULL;
7702         struct isl_tab_undo *snap;
7703         int i;
7704
7705         if (!bset || !signs)
7706                 return -1;
7707
7708         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7709         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7710         if (!bound || !tab)
7711                 goto error;
7712
7713         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7714         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7715
7716         snap = isl_tab_snap(tab);
7717         for (i = 0; i < n; ++i) {
7718                 int empty;
7719
7720                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7721                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7722                         goto error;
7723                 empty = tab->empty;
7724                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7725                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7726                         goto error;
7727
7728                 if (empty) {
7729                         signs[i] = 1;
7730                         continue;
7731                 }
7732
7733                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7734                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7735                         goto error;
7736                 empty = tab->empty;
7737                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7738                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7739                         goto error;
7740
7741                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
7742         }
7743
7744         isl_tab_free(tab);
7745         isl_vec_free(bound);
7746         return 0;
7747 error:
7748         isl_tab_free(tab);
7749         isl_vec_free(bound);
7750         return -1;
7751 }
7752
7753 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7754         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
7755 {
7756         if (!bset || !signs)
7757                 return -1;
7758         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
7759                 return -1);
7760
7761         first += pos(bset->dim, type) - 1;
7762         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
7763 }
7764
7765 /* Check if the given basic map is obviously single-valued.
7766  * In particular, for each output dimension, check that there is
7767  * an equality that defines the output dimension in terms of
7768  * earlier dimensions.
7769  */
7770 int isl_basic_map_fast_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7771 {
7772         int i, j;
7773         unsigned total;
7774         unsigned n_out;
7775         unsigned o_out;
7776
7777         if (!bmap)
7778                 return -1;
7779
7780         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
7781         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
7782         o_out = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
7783
7784         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
7785                 for (j = 0; j < bmap->n_eq; ++j) {
7786                         if (isl_int_is_zero(bmap->eq[j][o_out + i]))
7787                                 continue;
7788                         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[j] + o_out + i + 1,
7789                                                 total - (o_out + i + 1)) == -1)
7790                                 break;
7791                 }
7792                 if (j >= bmap->n_eq)
7793                         return 0;
7794         }
7795
7796         return 1;
7797 }
7798
7799 /* Check if the given map is obviously single-valued.
7800  */
7801 int isl_map_fast_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7802 {
7803         int sv;
7804
7805         if (!map)
7806                 return -1;
7807         if (map->n == 0)
7808                 return 1;
7809         if (map->n >= 2)
7810                 return 0;
7811
7812         return isl_basic_map_fast_is_single_valued(map->p[0]);
7813 }
7814
7815 /* Check if the given map is single-valued.
7816  * We simply compute
7817  *
7818  *      M \circ M^-1
7819  *
7820  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
7821  */
7822 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7823 {
7824         isl_dim *dim;
7825         isl_map *test;
7826         isl_map *id;
7827         int sv;
7828
7829         sv = isl_map_fast_is_single_valued(map);
7830         if (sv < 0 || sv)
7831                 return sv;
7832
7833         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
7834         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
7835
7836         dim = isl_dim_map_from_set(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
7837         id = isl_map_identity(dim);
7838
7839         sv = isl_map_is_subset(test, id);
7840
7841         isl_map_free(test);
7842         isl_map_free(id);
7843
7844         return sv;
7845 }
7846
7847 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
7848 {
7849         int sv;
7850
7851         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7852         if (sv < 0 || !sv)
7853                 return sv;
7854
7855         map = isl_map_copy(map);
7856         map = isl_map_reverse(map);
7857         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7858         isl_map_free(map);
7859
7860         return sv;
7861 }
7862
7863 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
7864 {
7865         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
7866 }
7867
7868 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
7869 {
7870         int ok;
7871         isl_set *delta;
7872
7873         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
7874         ok = isl_set_is_singleton(delta);
7875         isl_set_free(delta);
7876
7877         return ok;
7878 }
7879
7880 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
7881 {
7882         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
7883                 return 0;
7884         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
7885                 return 0;
7886         return 1;
7887 }
7888
7889 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7890 {
7891         int i, j;
7892         unsigned nvar;
7893         unsigned ovar;
7894
7895         if (!bset)
7896                 return -1;
7897
7898         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
7899                 return 0;
7900
7901         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
7902         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
7903         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
7904                 int lower = 0, upper = 0;
7905                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7906                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
7907                                 continue;
7908                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7909                                 return 0;
7910                         break;
7911                 }
7912                 if (i < bset->n_eq)
7913                         continue;
7914                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7915                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7916                                 continue;
7917                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7918                                 return 0;
7919                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7920                                 lower = 1;
7921                         else
7922                                 upper = 1;
7923                 }
7924                 if (!lower || !upper)
7925                         return 0;
7926         }
7927
7928         return 1;
7929 }
7930
7931 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
7932 {
7933         if (!set)
7934                 return -1;
7935         if (set->n != 1)
7936                 return 0;
7937
7938         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
7939 }
7940
7941 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7942 {
7943         if (!bset)
7944                 return -1;
7945
7946         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
7947 }
7948
7949 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
7950 {
7951         if (!set)
7952                 return -1;
7953
7954         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
7955 }
7956
7957 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7958 {
7959         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7960         if (!bmap)
7961                 return NULL;
7962
7963         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
7964         if (!bmap->dim)
7965                 goto error;
7966
7967         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7968
7969         return (isl_basic_set *)bmap;
7970 error:
7971         isl_basic_map_free(bmap);
7972         return NULL;
7973 }
7974
7975 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
7976 {
7977         int i;
7978
7979         map = isl_map_cow(map);
7980         if (!map)
7981                 return NULL;
7982
7983         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7984                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
7985                 if (!map->p[i])
7986                         goto error;
7987         }
7988         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
7989         if (!map->dim)
7990                 goto error;
7991
7992         return (isl_set *)map;
7993 error:
7994         isl_map_free(map);
7995         return NULL;
7996 }
7997
7998 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
7999 {
8000         bset = isl_basic_set_cow(bset);
8001         if (!bset)
8002                 return NULL;
8003
8004         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
8005         if (!bset->dim)
8006                 goto error;
8007
8008         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
8009
8010         return (isl_basic_map *)bset;
8011 error:
8012         isl_basic_set_free(bset);
8013         return NULL;
8014 }
8015
8016 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
8017 {
8018         int i;
8019
8020         if (!set)
8021                 return NULL;
8022
8023         if (!isl_set_is_wrapping(set))
8024                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
8025                         goto error);
8026
8027         set = isl_set_cow(set);
8028         if (!set)
8029                 return NULL;
8030
8031         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8032                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
8033                 if (!set->p[i])
8034                         goto error;
8035         }
8036
8037         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
8038         if (!set->dim)
8039                 goto error;
8040
8041         return (isl_map *)set;
8042 error:
8043         isl_set_free(set);
8044         return NULL;
8045 }
8046
8047 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8048         enum isl_dim_type type)
8049 {
8050         if (!bmap)
8051                 return NULL;
8052
8053         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
8054                 return bmap;
8055
8056         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8057         if (!bmap)
8058                 return NULL;
8059
8060         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
8061         if (!bmap->dim)
8062                 goto error;
8063
8064         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8065
8066         return bmap;
8067 error:
8068         isl_basic_map_free(bmap);
8069         return NULL;
8070 }
8071
8072 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
8073         enum isl_dim_type type)
8074 {
8075         int i;
8076
8077         if (!map)
8078                 return NULL;
8079
8080         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
8081                 return map;
8082
8083         map = isl_map_cow(map);
8084         if (!map)
8085                 return NULL;
8086
8087         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8088                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
8089                 if (!map->p[i])
8090                         goto error;
8091         }
8092         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
8093         if (!map->dim)
8094                 goto error;
8095
8096         return map;
8097 error:
8098         isl_map_free(map);
8099         return NULL;
8100 }
8101
8102 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8103 {
8104         if (!bmap)
8105                 return NULL;
8106
8107         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
8108                 return bmap;
8109
8110         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8111         if (!bmap)
8112                 return NULL;
8113
8114         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
8115         if (!bmap->dim)
8116                 goto error;
8117
8118         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8119
8120         return bmap;
8121 error:
8122         isl_basic_map_free(bmap);
8123         return NULL;
8124 }
8125
8126 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(__isl_take isl_basic_set *bset)
8127 {
8128         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_flatten((isl_basic_map *)bset);
8129 }
8130
8131 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
8132 {
8133         int i;
8134
8135         if (!map)
8136                 return NULL;
8137
8138         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
8139                 return map;
8140
8141         map = isl_map_cow(map);
8142         if (!map)
8143                 return NULL;
8144
8145         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8146                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
8147                 if (!map->p[i])
8148                         goto error;
8149         }
8150         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
8151         if (!map->dim)
8152                 goto error;
8153
8154         return map;
8155 error:
8156         isl_map_free(map);
8157         return NULL;
8158 }
8159
8160 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
8161 {
8162         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
8163 }
8164
8165 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
8166 {
8167         isl_dim *dim, *flat_dim;
8168         isl_map *map;
8169
8170         dim = isl_set_get_dim(set);
8171         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
8172         map = isl_map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
8173         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
8174
8175         return map;
8176 }
8177
8178 /* Extend the given dim_map with mappings for the divs in bmap.
8179  */
8180 static __isl_give struct isl_dim_map *extend_dim_map(
8181         __isl_keep struct isl_dim_map *dim_map,
8182         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
8183 {
8184         int i;
8185         struct isl_dim_map *res;
8186         int offset;
8187
8188         offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
8189
8190         res = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, dim_map->len - 1 + bmap->n_div);
8191         if (!res)
8192                 return NULL;
8193
8194         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
8195                 res->pos[i] = dim_map->pos[i];
8196         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
8197                 res->pos[dim_map->len + i] = offset + i;
8198
8199         return res;
8200 }
8201
8202 /* Extract a dim_map from a reordering.
8203  * We essentially need to reverse the mapping, and add an offset
8204  * of 1 for the constant term.
8205  */
8206 __isl_give struct isl_dim_map *isl_dim_map_from_reordering(
8207         __isl_keep isl_reordering *exp)
8208 {
8209         int i;
8210         struct isl_dim_map *dim_map;
8211
8212         if (!exp)
8213                 return NULL;
8214
8215         dim_map = isl_dim_map_alloc(exp->dim->ctx, isl_dim_total(exp->dim));
8216         if (!dim_map)
8217                 return NULL;
8218
8219         for (i = 0; i < exp->len; ++i)
8220                 dim_map->pos[1 + exp->pos[i]] = 1 + i;
8221
8222         return dim_map;
8223 }
8224
8225 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
8226  * and set the dimension specification to "dim".
8227  */
8228 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8229         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
8230 {
8231         isl_basic_map *res;
8232
8233         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8234         if (!bmap || !dim || !dim_map)
8235                 goto error;
8236
8237         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
8238                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
8239         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
8240         res = isl_basic_map_finalize(res);
8241         return res;
8242 error:
8243         free(dim_map);
8244         isl_basic_map_free(bmap);
8245         isl_dim_free(dim);
8246         return NULL;
8247 }
8248
8249 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
8250  */
8251 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
8252         __isl_take isl_reordering *r)
8253 {
8254         int i;
8255         struct isl_dim_map *dim_map;
8256
8257         map = isl_map_cow(map);
8258         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
8259         if (!map || !r || !dim_map)
8260                 goto error;
8261
8262         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8263                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
8264
8265                 dim_map_i = extend_dim_map(dim_map, map->p[i]);
8266
8267                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
8268                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
8269
8270                 if (!map->p[i])
8271                         goto error;
8272         }
8273
8274         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
8275
8276         isl_reordering_free(r);
8277         free(dim_map);
8278         return map;
8279 error:
8280         free(dim_map);
8281         isl_map_free(map);
8282         isl_reordering_free(r);
8283         return NULL;
8284 }
8285
8286 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
8287         __isl_take isl_reordering *r)
8288 {
8289         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
8290 }
8291
8292 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
8293                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8294                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8295                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8296 {
8297         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8298         struct isl_mat *mat;
8299         int i, j, k;
8300         int pos;
8301
8302         if (!bmap)
8303                 return NULL;
8304         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
8305                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8306         if (!mat)
8307                 return NULL;
8308         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
8309                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8310                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8311                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8312                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8313                                             bmap->eq[i][off + k]);
8314                                 ++pos;
8315                         }
8316                 }
8317
8318         return mat;
8319 }
8320
8321 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
8322                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8323                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8324                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8325 {
8326         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8327         struct isl_mat *mat;
8328         int i, j, k;
8329         int pos;
8330
8331         if (!bmap)
8332                 return NULL;
8333         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
8334                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8335         if (!mat)
8336                 return NULL;
8337         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
8338                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8339                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8340                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8341                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8342                                             bmap->ineq[i][off + k]);
8343                                 ++pos;
8344                         }
8345                 }
8346
8347         return mat;
8348 }
8349
8350 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
8351         __isl_take isl_dim *dim,
8352         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8353         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8354         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8355 {
8356         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8357         isl_basic_map *bmap;
8358         unsigned total;
8359         unsigned extra;
8360         int i, j, k, l;
8361         int pos;
8362
8363         if (!dim || !eq || !ineq)
8364                 goto error;
8365
8366         if (eq->n_col != ineq->n_col)
8367                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8368                         "equalities and inequalities matrices should have "
8369                         "same number of columns", goto error);
8370
8371         total = 1 + isl_dim_total(dim);
8372
8373         if (eq->n_col < total)
8374                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8375                         "number of columns too small", goto error);
8376
8377         extra = eq->n_col - total;
8378
8379         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
8380                                        eq->n_row, ineq->n_row);
8381         if (!bmap)
8382                 goto error;
8383         for (i = 0; i < extra; ++i) {
8384                 k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
8385                 if (k < 0)
8386                         goto error;
8387                 isl_int_set_si(bmap->div[k][0], 0);
8388         }
8389         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
8390                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8391                 if (l < 0)
8392                         goto error;
8393                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8394                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8395                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8396                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k],
8397                                             eq->row[i][pos]);
8398                                 ++pos;
8399                         }
8400                 }
8401         }
8402         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
8403                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8404                 if (l < 0)
8405                         goto error;
8406                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8407                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8408                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8409                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k],
8410                                             ineq->row[i][pos]);
8411                                 ++pos;
8412                         }
8413                 }
8414         }
8415
8416         isl_dim_free(dim);
8417         isl_mat_free(eq);
8418         isl_mat_free(ineq);
8419
8420         return bmap;
8421 error:
8422         isl_dim_free(dim);
8423         isl_mat_free(eq);
8424         isl_mat_free(ineq);
8425         return NULL;
8426 }
8427
8428 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
8429         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8430         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8431 {
8432         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8433                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8434 }
8435
8436 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
8437         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8438         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8439 {
8440         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8441                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8442 }
8443
8444 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
8445         __isl_take isl_dim *dim,
8446         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8447         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8448 {
8449         return (isl_basic_set*)
8450             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
8451                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8452 }
8453
8454 int isl_basic_map_can_zip(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8455 {
8456         if (!bmap)
8457                 return -1;
8458
8459         return isl_dim_can_zip(bmap->dim);
8460 }
8461
8462 int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map)
8463 {
8464         if (!map)
8465                 return -1;
8466
8467         return isl_dim_can_zip(map->dim);
8468 }
8469
8470 /* Given a basic map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding basic map
8471  * (A -> C) -> (B -> D).
8472  */
8473 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8474 {
8475         unsigned pos;
8476         unsigned n1;
8477         unsigned n2;
8478
8479         if (!bmap)
8480                 return NULL;
8481
8482         if (!isl_basic_map_can_zip(bmap))
8483                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
8484                         "basic map cannot be zipped", goto error);
8485         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_in) +
8486                 isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_in);
8487         n1 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_out);
8488         n2 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[1], isl_dim_in);
8489         bmap = isl_basic_map_swap_vars(bmap, pos, n1, n2);
8490         if (!bmap)
8491                 return NULL;
8492         bmap->dim = isl_dim_zip(bmap->dim);
8493         if (!bmap->dim)
8494                 goto error;
8495         return bmap;
8496 error:
8497         isl_basic_map_free(bmap);
8498         return NULL;
8499 }
8500
8501 /* Given a map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding map
8502  * (A -> C) -> (B -> D).
8503  */
8504 __isl_give isl_map *isl_map_zip(__isl_take isl_map *map)
8505 {
8506         int i;
8507
8508         if (!map)
8509                 return NULL;
8510
8511         if (!isl_map_can_zip(map))
8512                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be zipped",
8513                         goto error);
8514
8515         map = isl_map_cow(map);
8516         if (!map)
8517                 return NULL;
8518
8519         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8520                 map->p[i] = isl_basic_map_zip(map->p[i]);
8521                 if (!map->p[i])
8522                         goto error;
8523         }
8524
8525         map->dim = isl_dim_zip(map->dim);
8526         if (!map->dim)
8527                 goto error;
8528
8529         return map;
8530 error:
8531         isl_map_free(map);
8532         return NULL;
8533 }