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_ctx_private.h>
  16 #include <isl_map_private.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 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(__isl_take isl_map *map)
1463 {
1464         int i;
1465
1466         if (!map)
1467                 return NULL;
1468         if (map->n == 0)
1469                 return map;
1470
1471         map = isl_map_cow(map);
1472         if (!map)
1473                 return NULL;
1474
1475         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1476                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs(map->p[i]);
1477                 if (!map->p[i])
1478                         goto error;
1479         }
1480         return map;
1481 error:
1482         isl_map_free(map);
1483         return NULL;
1484 }
1485
1486 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(__isl_take isl_set *set)
1487 {
1488         return isl_map_remove_divs(set);
1489 }
1490
1491 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1492         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1493 {
1494         if (!bmap)
1495                 return NULL;
1496         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1497                         goto error);
1498         if (n == 0)
1499                 return bmap;
1500         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1501                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1502         if (!bmap)
1503                 return bmap;
1504         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1505                 return bmap;
1506         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1507         return bmap;
1508 error:
1509         isl_basic_map_free(bmap);
1510         return NULL;
1511 }
1512
1513 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1514  * any of the given variables.
1515  */
1516 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1517         unsigned first, unsigned n)
1518 {
1519         int i;
1520         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1521
1522         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1523                 return 0;
1524         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1525                 return 1;
1526
1527         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1528                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1529                         continue;
1530                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1531                         return 1;
1532         }
1533
1534         return 0;
1535 }
1536
1537 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1538  * in their definitions.
1539  */
1540 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1541         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1542         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1543 {
1544         int i;
1545
1546         if (!bmap)
1547                 return NULL;
1548         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1549                         goto error);
1550         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1551
1552         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1553                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1554                         continue;
1555                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1556         }
1557
1558         return bmap;
1559 error:
1560         isl_basic_map_free(bmap);
1561         return NULL;
1562 }
1563
1564 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1565         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1566 {
1567         int i;
1568
1569         if (!map)
1570                 return NULL;
1571         if (map->n == 0)
1572                 return map;
1573
1574         map = isl_map_cow(map);
1575         if (!map)
1576                 return NULL;
1577
1578         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1579                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1580                                                                 type, first, n);
1581                 if (!map->p[i])
1582                         goto error;
1583         }
1584         return map;
1585 error:
1586         isl_map_free(map);
1587         return NULL;
1588 }
1589
1590 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1591         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1592 {
1593         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1594                                                               type, first, n);
1595 }
1596
1597 /* Return true if the definition of the given div is unknown or depends
1598  * on unknown divs.
1599  */
1600 static int div_is_unknown(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div)
1601 {
1602         int i;
1603         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1604
1605         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1606                 return 1;
1607
1608         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1609                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1610                         continue;
1611                 if (div_is_unknown(bmap, i))
1612                         return 1;
1613         }
1614
1615         return 0;
1616 }
1617
1618 /* Remove all divs that are unknown or defined in terms of unknown divs.
1619  */
1620 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_unknown_divs(
1621         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1622 {
1623         int i;
1624
1625         if (!bmap)
1626                 return NULL;
1627
1628         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1629                 if (!div_is_unknown(bmap, i))
1630                         continue;
1631                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1632         }
1633
1634         return bmap;
1635 }
1636
1637 __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(__isl_take isl_map *map)
1638 {
1639         int i;
1640
1641         if (!map)
1642                 return NULL;
1643         if (map->n == 0)
1644                 return map;
1645
1646         map = isl_map_cow(map);
1647         if (!map)
1648                 return NULL;
1649
1650         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1651                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_unknown_divs(map->p[i]);
1652                 if (!map->p[i])
1653                         goto error;
1654         }
1655         return map;
1656 error:
1657         isl_map_free(map);
1658         return NULL;
1659 }
1660
1661 __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(__isl_take isl_set *set)
1662 {
1663         return (isl_set *)isl_map_remove_unknown_divs((isl_map *)set);
1664 }
1665
1666 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1667         __isl_take isl_basic_set *bset,
1668         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1669 {
1670         return (isl_basic_set *)
1671             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1672 }
1673
1674 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1675         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1676 {
1677         int i;
1678
1679         if (n == 0)
1680                 return map;
1681
1682         map = isl_map_cow(map);
1683         if (!map)
1684                 return NULL;
1685         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1686
1687         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1688                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1689                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1690                 if (!map->p[i])
1691                         goto error;
1692         }
1693         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1694         return map;
1695 error:
1696         isl_map_free(map);
1697         return NULL;
1698 }
1699
1700 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1701         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1702 {
1703         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1704 }
1705
1706 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1707 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1708         unsigned first, unsigned n)
1709 {
1710         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1711 }
1712
1713 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1714                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1715 {
1716         const char *name;
1717         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1718         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1719         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1720         if (!pos)
1721                 isl_int_print(out, c, 0);
1722         else {
1723                 if (!isl_int_is_one(c))
1724                         isl_int_print(out, c, 0);
1725                 if (pos < 1 + nparam) {
1726                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1727                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1728                         if (name)
1729                                 fprintf(out, "%s", name);
1730                         else
1731                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1732                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1733                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1734                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1735                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1736                 else
1737                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1738         }
1739 }
1740
1741 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1742                                 int sign, FILE *out)
1743 {
1744         int i;
1745         int first;
1746         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1747         isl_int v;
1748
1749         isl_int_init(v);
1750         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1751                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1752                         continue;
1753                 if (!first)
1754                         fprintf(out, " + ");
1755                 first = 0;
1756                 isl_int_abs(v, c[i]);
1757                 dump_term(bmap, v, i, out);
1758         }
1759         isl_int_clear(v);
1760         if (first)
1761                 fprintf(out, "0");
1762 }
1763
1764 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1765                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1766 {
1767         int i;
1768
1769         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1770
1771         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1772         fprintf(out, " %s ", op);
1773         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1774
1775         fprintf(out, "\n");
1776
1777         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1778                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1779                         continue;
1780                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1781                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1782                 abort();
1783         }
1784 }
1785
1786 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1787                                 isl_int **c, unsigned n,
1788                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1789 {
1790         int i;
1791
1792         for (i = 0; i < n; ++i)
1793                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1794 }
1795
1796 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1797 {
1798         int j;
1799         int first = 1;
1800         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1801
1802         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1803                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1804                         continue;
1805                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1806                         fprintf(out, "+");
1807                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1808                 first = 0;
1809         }
1810 }
1811
1812 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1813 {
1814         int i;
1815
1816         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1817         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1818
1819         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1820                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1821                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1822                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1823                 fprintf(out, ")/");
1824                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1825                 fprintf(out, "]\n");
1826         }
1827 }
1828
1829 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
1830         FILE *out, int indent)
1831 {
1832         if (!bset) {
1833                 fprintf(out, "null basic set\n");
1834                 return;
1835         }
1836
1837         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1838         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1839                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1840                         bset->extra, bset->flags);
1841         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1842 }
1843
1844 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
1845         FILE *out, int indent)
1846 {
1847         if (!bmap) {
1848                 fprintf(out, "null basic map\n");
1849                 return;
1850         }
1851
1852         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1853         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1854                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1855                 bmap->ref,
1856                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1857                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1858         dump(bmap, out, indent);
1859 }
1860
1861 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1862 {
1863         unsigned total;
1864         if (!bmap)
1865                 return -1;
1866         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1867         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1868         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1869         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1870         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1871         return 0;
1872 }
1873
1874 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1875 {
1876         struct isl_set *set;
1877
1878         if (!dim)
1879                 return NULL;
1880         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1881         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1882         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1883                         sizeof(struct isl_set) +
1884                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1885         if (!set)
1886                 goto error;
1887
1888         set->ctx = dim->ctx;
1889         isl_ctx_ref(set->ctx);
1890         set->ref = 1;
1891         set->size = n;
1892         set->n = 0;
1893         set->dim = dim;
1894         set->flags = flags;
1895         return set;
1896 error:
1897         isl_dim_free(dim);
1898         return NULL;
1899 }
1900
1901 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1902                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1903 {
1904         struct isl_set *set;
1905         struct isl_dim *dims;
1906
1907         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1908         if (!dims)
1909                 return NULL;
1910
1911         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1912         return set;
1913 }
1914
1915 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1916  */
1917 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1918 {
1919         int i;
1920         struct isl_map *grown = NULL;
1921
1922         if (!map)
1923                 return NULL;
1924         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1925         if (map->n + n <= map->size)
1926                 return map;
1927         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1928         if (!grown)
1929                 goto error;
1930         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1931                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1932                 if (!grown->p[i])
1933                         goto error;
1934                 grown->n++;
1935         }
1936         isl_map_free(map);
1937         return grown;
1938 error:
1939         isl_map_free(grown);
1940         isl_map_free(map);
1941         return NULL;
1942 }
1943
1944 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1945  */
1946 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1947 {
1948         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1949 }
1950
1951 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1952 {
1953         int i;
1954         struct isl_set *dup;
1955
1956         if (!set)
1957                 return NULL;
1958
1959         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1960         if (!dup)
1961                 return NULL;
1962         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1963                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1964         return dup;
1965 }
1966
1967 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1968 {
1969         return isl_map_from_basic_map(bset);
1970 }
1971
1972 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1973 {
1974         struct isl_map *map;
1975
1976         if (!bmap)
1977                 return NULL;
1978
1979         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1980         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1981 }
1982
1983 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1984                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1985 {
1986         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1987                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1988 }
1989
1990 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1991 {
1992         int i;
1993
1994         if (!set)
1995                 return;
1996
1997         if (--set->ref > 0)
1998                 return;
1999
2000         isl_ctx_deref(set->ctx);
2001         for (i = 0; i < set->n; ++i)
2002                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
2003         isl_dim_free(set->dim);
2004         free(set);
2005 }
2006
2007 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
2008 {
2009         int i;
2010
2011         if (!set) {
2012                 fprintf(out, "null set\n");
2013                 return;
2014         }
2015
2016         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2017         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
2018                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
2019                         set->flags);
2020         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2021                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2022                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
2023                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
2024         }
2025 }
2026
2027 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
2028 {
2029         int i;
2030
2031         if (!map) {
2032                 fprintf(out, "null map\n");
2033                 return;
2034         }
2035
2036         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2037         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
2038                      "flags: %x, n_name: %d\n",
2039                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
2040                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
2041         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2042                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2043                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
2044                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
2045         }
2046 }
2047
2048 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2049                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2050 {
2051         struct isl_basic_map *bmap_domain;
2052
2053         if (!bmap || !bset)
2054                 goto error;
2055
2056         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2057                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2058
2059         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2060                 isl_assert(bset->ctx,
2061                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
2062
2063         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2064         if (!bmap)
2065                 goto error;
2066         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2067                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2068         bmap_domain = isl_basic_map_from_domain(bset);
2069         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
2070
2071         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2072         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2073 error:
2074         isl_basic_map_free(bmap);
2075         isl_basic_set_free(bset);
2076         return NULL;
2077 }
2078
2079 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2080                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2081 {
2082         struct isl_basic_map *bmap_range;
2083
2084         if (!bmap || !bset)
2085                 goto error;
2086
2087         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2088                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2089
2090         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2091                 isl_assert(bset->ctx,
2092                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2093
2094         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2095         if (!bmap)
2096                 goto error;
2097         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2098                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2099         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2100         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2101
2102         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2103         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2104 error:
2105         isl_basic_map_free(bmap);
2106         isl_basic_set_free(bset);
2107         return NULL;
2108 }
2109
2110 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2111 {
2112         int i;
2113         unsigned total;
2114         isl_int s;
2115
2116         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2117         if (total != vec->size)
2118                 return -1;
2119
2120         isl_int_init(s);
2121
2122         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2123                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2124                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2125                         isl_int_clear(s);
2126                         return 0;
2127                 }
2128         }
2129
2130         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2131                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2132                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2133                         isl_int_clear(s);
2134                         return 0;
2135                 }
2136         }
2137
2138         isl_int_clear(s);
2139
2140         return 1;
2141 }
2142
2143 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2144 {
2145         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2146 }
2147
2148 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2149                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2150 {
2151         struct isl_vec *sample = NULL;
2152
2153         if (!bmap1 || !bmap2)
2154                 goto error;
2155
2156         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2157                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2158         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2159                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2160             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2161                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2162                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2163
2164         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2165                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2166                 isl_assert(bmap1->ctx,
2167                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2168
2169         if (bmap1->sample &&
2170             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2171             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2172                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2173         else if (bmap2->sample &&
2174             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2175             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2176                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2177
2178         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2179         if (!bmap1)
2180                 goto error;
2181         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2182                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2183         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2184
2185         if (!bmap1)
2186                 isl_vec_free(sample);
2187         else if (sample) {
2188                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2189                 bmap1->sample = sample;
2190         }
2191
2192         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2193         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2194 error:
2195         if (sample)
2196                 isl_vec_free(sample);
2197         isl_basic_map_free(bmap1);
2198         isl_basic_map_free(bmap2);
2199         return NULL;
2200 }
2201
2202 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2203                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2204 {
2205         return (struct isl_basic_set *)
2206                 isl_basic_map_intersect(
2207                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2208                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2209 }
2210
2211 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2212  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2213  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2214  * added to the other map.
2215  */
2216 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2217         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2218 {
2219         struct isl_basic_map *bmap1;
2220         struct isl_basic_map *bmap2;
2221
2222         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2223         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2224         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2225         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2226
2227         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2228                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2229
2230         isl_assert(map2->ctx,
2231                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2232
2233         map1 = isl_map_cow(map1);
2234         if (!map1)
2235                 goto error;
2236         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2237                 isl_map_free(map2);
2238                 return map1;
2239         }
2240         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2241         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2242                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2243         else
2244                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2245                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2246
2247         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2248         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2249         if (!map1->p[0])
2250                 goto error;
2251
2252         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
2253                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2254                 map1->n = 0;
2255         }
2256
2257         isl_map_free(map2);
2258
2259         return map1;
2260 error:
2261         isl_map_free(map1);
2262         isl_map_free(map2);
2263         return NULL;
2264 }
2265
2266 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2267 {
2268         unsigned flags = 0;
2269         struct isl_map *result;
2270         int i, j;
2271
2272         if (!map1 || !map2)
2273                 goto error;
2274
2275         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2276                 isl_map_free(map2);
2277                 return map1;
2278         }
2279         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
2280                 isl_map_free(map1);
2281                 return map2;
2282         }
2283
2284         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2285             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2286             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2287             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2288              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2289                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2290         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2291                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2292         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2293                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2294             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2295                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2296
2297         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2298                 isl_assert(map1->ctx,
2299                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2300
2301         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2302             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2303                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2304
2305         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2306                                 map1->n * map2->n, flags);
2307         if (!result)
2308                 goto error;
2309         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2310                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2311                         struct isl_basic_map *part;
2312                         part = isl_basic_map_intersect(
2313                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2314                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2315                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2316                                 isl_basic_map_free(part);
2317                         else
2318                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2319                         if (!result)
2320                                 goto error;
2321                 }
2322         isl_map_free(map1);
2323         isl_map_free(map2);
2324         return result;
2325 error:
2326         isl_map_free(map1);
2327         isl_map_free(map2);
2328         return NULL;
2329 }
2330
2331 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2332 {
2333         return (struct isl_set *)
2334                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2335                                   (struct isl_map *)set2);
2336 }
2337
2338 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2339 {
2340         struct isl_dim *dim;
2341         struct isl_basic_set *bset;
2342         unsigned in;
2343
2344         if (!bmap)
2345                 return NULL;
2346         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2347         if (!bmap)
2348                 return NULL;
2349         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2350         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2351         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2352         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2353         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2354 }
2355
2356 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2357                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2358 {
2359         struct isl_dim *res_dim;
2360         struct isl_basic_map *res;
2361         struct isl_dim_map *dim_map;
2362         unsigned total, off;
2363         enum isl_dim_type t;
2364
2365         if (n == 0)
2366                 return bmap;
2367
2368         if (!bmap)
2369                 return NULL;
2370
2371         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2372
2373         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2374         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2375         off = 0;
2376         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2377                 if (t != type) {
2378                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2379                 } else {
2380                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2381                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2382                                                 0, pos, off);
2383                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2384                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2385                 }
2386                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2387         }
2388         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2389
2390         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2391                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2392         if (isl_basic_map_is_rational(bmap))
2393                 res = isl_basic_map_set_rational(res);
2394         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2395         return isl_basic_map_finalize(res);
2396 }
2397
2398 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2399                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2400 {
2401         if (!bmap)
2402                 return NULL;
2403         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2404                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2405 }
2406
2407 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2408                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2409 {
2410         if (!bset)
2411                 return NULL;
2412         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2413         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2414 error:
2415         isl_basic_set_free(bset);
2416         return NULL;
2417 }
2418
2419 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2420                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2421 {
2422         int i;
2423
2424         if (n == 0)
2425                 return map;
2426
2427         map = isl_map_cow(map);
2428         if (!map)
2429                 return NULL;
2430
2431         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2432         if (!map->dim)
2433                 goto error;
2434
2435         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2436                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2437                 if (!map->p[i])
2438                         goto error;
2439         }
2440
2441         return map;
2442 error:
2443         isl_map_free(map);
2444         return NULL;
2445 }
2446
2447 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2448                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2449 {
2450         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2451 }
2452
2453 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2454                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2455 {
2456         if (!map)
2457                 return NULL;
2458         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2459 }
2460
2461 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2462                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2463 {
2464         if (!set)
2465                 return NULL;
2466         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2467         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2468 error:
2469         isl_set_free(set);
2470         return NULL;
2471 }
2472
2473 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2474         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2475         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2476         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2477 {
2478         int i;
2479         struct isl_dim_map *dim_map;
2480         struct isl_basic_map *res;
2481         enum isl_dim_type t;
2482         unsigned total, off;
2483
2484         if (!bmap)
2485                 return NULL;
2486         if (n == 0)
2487                 return bmap;
2488
2489         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2490                 goto error);
2491
2492         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2493                 return bmap;
2494
2495         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2496
2497         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2498             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2499                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2500                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2501                 if (!bmap)
2502                         return NULL;
2503
2504                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2505                                                 src_type, src_pos, n);
2506                 if (!bmap->dim)
2507                         goto error;
2508
2509                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2510
2511                 return bmap;
2512         }
2513
2514         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2515         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2516
2517         off = 0;
2518         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2519                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2520                 if (t == dst_type) {
2521                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2522                                             0, dst_pos, off);
2523                         off += dst_pos;
2524                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2525                                             src_pos, n, off);
2526                         off += n;
2527                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2528                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2529                         off += size - dst_pos;
2530                 } else if (t == src_type) {
2531                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2532                                             0, src_pos, off);
2533                         off += src_pos;
2534                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2535                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2536                         off += size - src_pos - n;
2537                 } else {
2538                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2539                         off += size;
2540                 }
2541         }
2542         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2543
2544         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2545                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2546         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2547
2548         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2549                                         src_type, src_pos, n);
2550         if (!bmap->dim)
2551                 goto error;
2552
2553         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2554         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2555         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2556
2557         return bmap;
2558 error:
2559         isl_basic_map_free(bmap);
2560         return NULL;
2561 }
2562
2563 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2564         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2565         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2566 {
2567         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2568                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2569 }
2570
2571 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2572         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2573         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2574 {
2575         if (!set)
2576                 return NULL;
2577         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2578         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2579                                         src_type, src_pos, n);
2580 error:
2581         isl_set_free(set);
2582         return NULL;
2583 }
2584
2585 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2586         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2587         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2588 {
2589         int i;
2590
2591         if (!map)
2592                 return NULL;
2593         if (n == 0)
2594                 return map;
2595
2596         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2597                 goto error);
2598
2599         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2600                 return map;
2601
2602         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2603
2604         map = isl_map_cow(map);
2605         if (!map)
2606                 return NULL;
2607
2608         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2609         if (!map->dim)
2610                 goto error;
2611
2612         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2613                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2614                                                 dst_type, dst_pos,
2615                                                 src_type, src_pos, n);
2616                 if (!map->p[i])
2617                         goto error;
2618         }
2619
2620         return map;
2621 error:
2622         isl_map_free(map);
2623         return NULL;
2624 }
2625
2626 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2627  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2628  * That's the responsibility of the caller.
2629  */
2630 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2631         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2632 {
2633         struct isl_dim_map *dim_map;
2634         struct isl_basic_map *res;
2635         enum isl_dim_type t;
2636         unsigned total, off;
2637
2638         if (!bmap)
2639                 return NULL;
2640         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2641                 return bmap;
2642
2643         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2644         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2645
2646         off = 0;
2647         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2648                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2649                 if (t == type) {
2650                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2651                                             0, first, off);
2652                         off += first;
2653                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2654                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2655                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2656                                             first + n, size - (first + n), off);
2657                         off += size - (first + n);
2658                 } else {
2659                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2660                         off += size;
2661                 }
2662         }
2663         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2664
2665         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2666                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2667         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2668         return res;
2669 }
2670
2671 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2672  * into existentially quantified variables.
2673  */
2674 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2675                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2676                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2677 {
2678         int i;
2679         size_t row_size;
2680         isl_int **new_div;
2681         isl_int *old;
2682
2683         if (n == 0)
2684                 return bmap;
2685
2686         if (!bmap)
2687                 return NULL;
2688
2689         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2690                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2691
2692         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2693                         goto error);
2694
2695         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2696         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2697         if (!bmap)
2698                 return NULL;
2699
2700         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2701         old = bmap->block2.data;
2702         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2703                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2704         if (!bmap->block2.data)
2705                 goto error;
2706         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2707         if (!new_div)
2708                 goto error;
2709         for (i = 0; i < n; ++i) {
2710                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2711                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2712                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2713         }
2714         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2715                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2716         free(bmap->div);
2717         bmap->div = new_div;
2718         bmap->n_div += n;
2719         bmap->extra += n;
2720
2721         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2722         if (!bmap->dim)
2723                 goto error;
2724         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2725         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2726         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2727 error:
2728         isl_basic_map_free(bmap);
2729         return NULL;
2730 }
2731
2732 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2733  * into existentially quantified variables.
2734  */
2735 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2736                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2737 {
2738         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2739                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2740 }
2741
2742 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2743  * into existentially quantified variables.
2744  */
2745 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2746                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2747 {
2748         int i;
2749
2750         if (!map)
2751                 return NULL;
2752
2753         if (n == 0)
2754                 return map;
2755
2756         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2757
2758         map = isl_map_cow(map);
2759         if (!map)
2760                 return NULL;
2761
2762         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2763         if (!map->dim)
2764                 goto error;
2765
2766         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2767                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2768                 if (!map->p[i])
2769                         goto error;
2770         }
2771
2772         return map;
2773 error:
2774         isl_map_free(map);
2775         return NULL;
2776 }
2777
2778 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2779  * into existentially quantified variables.
2780  */
2781 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2782                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2783 {
2784         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2785 }
2786
2787 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2788 {
2789         int i, j;
2790
2791         for (i = 0; i < n; ++i) {
2792                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2793                 if (j < 0)
2794                         goto error;
2795                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2796         }
2797         return bmap;
2798 error:
2799         isl_basic_map_free(bmap);
2800         return NULL;
2801 }
2802
2803 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2804                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2805 {
2806         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2807         struct isl_basic_map *bmap;
2808         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2809         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2810
2811         if (!bmap1 || !bmap2)
2812                 goto error;
2813
2814         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2815                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2816
2817         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2818         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2819         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2820         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2821
2822         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2823         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2824         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2825         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2826         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2827         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2828         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2829         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2830         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2831         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2832         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2833
2834         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2835                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2836                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2837                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2838         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2839         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2840         bmap = add_divs(bmap, n);
2841         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2842         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2843         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2844 error:
2845         isl_basic_map_free(bmap1);
2846         isl_basic_map_free(bmap2);
2847         return NULL;
2848 }
2849
2850 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2851                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2852 {
2853         if (!bset || !bmap)
2854                 goto error;
2855
2856         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2857                     goto error);
2858
2859         return (struct isl_basic_set *)
2860                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2861 error:
2862         isl_basic_set_free(bset);
2863         isl_basic_map_free(bmap);
2864         return NULL;
2865 }
2866
2867 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2868                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2869 {
2870         if (!bmap1 || !bmap2)
2871                 goto error;
2872
2873         isl_assert(bmap1->ctx,
2874             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2875         isl_assert(bmap1->ctx,
2876             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2877             goto error);
2878
2879         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2880         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2881         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2882 error:
2883         isl_basic_map_free(bmap1);
2884         isl_basic_map_free(bmap2);
2885         return NULL;
2886 }
2887
2888 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2889  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2890  */
2891 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2892                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2893 {
2894         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2895         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2896         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2897         int i;
2898
2899         if (!bmap1 || !bmap2)
2900                 goto error;
2901
2902         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2903                 goto error);
2904
2905         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2906         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2907         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2908
2909         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2910         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2911         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2912         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2913         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2914         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2915         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2916         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2917         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2918         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2919         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2920
2921         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2922                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2923                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2924                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2925         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2926                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2927                 if (j < 0)
2928                         goto error;
2929                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2930                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2931                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2932                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2933         }
2934         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2935         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2936         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2937
2938         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2939         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2940 error:
2941         isl_basic_map_free(bmap);
2942         isl_basic_map_free(bmap1);
2943         isl_basic_map_free(bmap2);
2944         return NULL;
2945 }
2946
2947 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2948  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2949  */
2950 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2951 {
2952         struct isl_map *result;
2953         int i, j;
2954
2955         if (!map1 || !map2)
2956                 goto error;
2957
2958         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2959
2960         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2961                                 map1->n * map2->n, 0);
2962         if (!result)
2963                 goto error;
2964         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2965                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2966                         struct isl_basic_map *part;
2967                         part = isl_basic_map_sum(
2968                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2969                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2970                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2971                                 isl_basic_map_free(part);
2972                         else
2973                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2974                         if (!result)
2975                                 goto error;
2976                 }
2977         isl_map_free(map1);
2978         isl_map_free(map2);
2979         return result;
2980 error:
2981         isl_map_free(map1);
2982         isl_map_free(map2);
2983         return NULL;
2984 }
2985
2986 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2987         __isl_take isl_set *set2)
2988 {
2989         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2990 }
2991
2992 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2993  */
2994 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2995 {
2996         int i, j;
2997         unsigned off, n;
2998
2999         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3000         if (!bmap)
3001                 return NULL;
3002
3003         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3004         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
3005         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
3006                 for (j = 0; j < n; ++j)
3007                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
3008         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
3009                 for (j = 0; j < n; ++j)
3010                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
3011         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3012                 for (j = 0; j < n; ++j)
3013                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
3014         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3015 }
3016
3017 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_neg(__isl_take isl_basic_set *bset)
3018 {
3019         return isl_basic_map_neg(bset);
3020 }
3021
3022 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3023  */
3024 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
3025 {
3026         int i;
3027
3028         map = isl_map_cow(map);
3029         if (!map)
3030                 return NULL;
3031
3032         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3033                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
3034                 if (!map->p[i])
3035                         goto error;
3036         }
3037
3038         return map;
3039 error:
3040         isl_map_free(map);
3041         return NULL;
3042 }
3043
3044 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
3045 {
3046         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
3047 }
3048
3049 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
3050  * A -> floor(f(A)/d).
3051  */
3052 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
3053                 isl_int d)
3054 {
3055         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3056         struct isl_basic_map *result = NULL;
3057         struct isl_dim_map *dim_map;
3058         int i;
3059
3060         if (!bmap)
3061                 return NULL;
3062
3063         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3064         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3065         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3066
3067         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
3068         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3069         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3070         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3071         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
3072         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
3073
3074         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
3075                         bmap->n_div + n_out,
3076                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
3077         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
3078         result = add_divs(result, n_out);
3079         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3080                 int j;
3081                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3082                 if (j < 0)
3083                         goto error;
3084                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3085                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3086                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
3087                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3088                 if (j < 0)
3089                         goto error;
3090                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3091                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3092                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
3093                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
3094         }
3095
3096         result = isl_basic_map_simplify(result);
3097         return isl_basic_map_finalize(result);
3098 error:
3099         isl_basic_map_free(result);
3100         return NULL;
3101 }
3102
3103 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3104  * A -> floor(f(A)/d).
3105  */
3106 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3107 {
3108         int i;
3109
3110         map = isl_map_cow(map);
3111         if (!map)
3112                 return NULL;
3113
3114         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3115         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3116         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3117                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3118                 if (!map->p[i])
3119                         goto error;
3120         }
3121
3122         return map;
3123 error:
3124         isl_map_free(map);
3125         return NULL;
3126 }
3127
3128 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3129 {
3130         int i;
3131         unsigned nparam;
3132         unsigned n_in;
3133
3134         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3135         if (i < 0)
3136                 goto error;
3137         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3138         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3139         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3140         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3141         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3142         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3143 error:
3144         isl_basic_map_free(bmap);
3145         return NULL;
3146 }
3147
3148 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3149  */
3150 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3151 {
3152         int i;
3153         unsigned nparam;
3154         unsigned n_in;
3155
3156         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3157         if (i < 0)
3158                 goto error;
3159         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3160         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3161         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3162         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3163         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3164         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3165         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3166 error:
3167         isl_basic_map_free(bmap);
3168         return NULL;
3169 }
3170
3171 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3172  */
3173 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3174         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3175 {
3176         int i;
3177         unsigned nparam;
3178         unsigned n_in;
3179
3180         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3181         if (i < 0)
3182                 goto error;
3183         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3184         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3185         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3186         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3187         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3188         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3189 error:
3190         isl_basic_map_free(bmap);
3191         return NULL;
3192 }
3193
3194 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3195  */
3196 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3197 {
3198         int i;
3199         unsigned nparam;
3200         unsigned n_in;
3201
3202         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3203         if (i < 0)
3204                 goto error;
3205         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3206         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3207         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3208         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3209         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3210         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3211         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3212 error:
3213         isl_basic_map_free(bmap);
3214         return NULL;
3215 }
3216
3217 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3218  */
3219 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3220         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3221 {
3222         int i;
3223         unsigned nparam;
3224         unsigned n_in;
3225
3226         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3227         if (i < 0)
3228                 goto error;
3229         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3230         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3231         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3232         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3233         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3234         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3235 error:
3236         isl_basic_map_free(bmap);
3237         return NULL;
3238 }
3239
3240 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3241 {
3242         int i;
3243         struct isl_basic_map *bmap;
3244         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3245         if (!bmap)
3246                 return NULL;
3247         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3248                 bmap = var_equal(bmap, i);
3249         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3250 }
3251
3252 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3253  */
3254 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3255 {
3256         int i;
3257         struct isl_basic_map *bmap;
3258         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3259         if (!bmap)
3260                 return NULL;
3261         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3262                 bmap = var_equal(bmap, i);
3263         if (bmap)
3264                 bmap = var_less(bmap, pos);
3265         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3266 }
3267
3268 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3269  */
3270 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3271         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3272 {
3273         int i;
3274         isl_basic_map *bmap;
3275
3276         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3277         for (i = 0; i < pos; ++i)
3278                 bmap = var_equal(bmap, i);
3279         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3280         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3281 }
3282
3283 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3284  */
3285 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3286 {
3287         int i;
3288         struct isl_basic_map *bmap;
3289         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3290         if (!bmap)
3291                 return NULL;
3292         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3293                 bmap = var_equal(bmap, i);
3294         if (bmap)
3295                 bmap = var_more(bmap, pos);
3296         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3297 }
3298
3299 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3300  */
3301 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3302         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3303 {
3304         int i;
3305         isl_basic_map *bmap;
3306
3307         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3308         for (i = 0; i < pos; ++i)
3309                 bmap = var_equal(bmap, i);
3310         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3311         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3312 }
3313
3314 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3315         unsigned n, int equal)
3316 {
3317         struct isl_map *map;
3318         int i;
3319
3320         if (n == 0 && equal)
3321                 return isl_map_universe(dims);
3322
3323         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3324
3325         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3326                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3327                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3328         if (n > 0) {
3329                 if (equal)
3330                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3331                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3332                 else
3333                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3334                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3335         } else
3336                 isl_dim_free(dims);
3337
3338         return map;
3339 }
3340
3341 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3342 {
3343         if (!dims)
3344                 return NULL;
3345         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3346 }
3347
3348 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3349 {
3350         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3351 }
3352
3353 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3354 {
3355         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3356 }
3357
3358 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3359 {
3360         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3361 }
3362
3363 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3364 {
3365         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3366 }
3367
3368 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3369         unsigned n, int equal)
3370 {
3371         struct isl_map *map;
3372         int i;
3373
3374         if (n == 0 && equal)
3375                 return isl_map_universe(dims);
3376
3377         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3378
3379         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3380                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3381                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3382         if (n > 0) {
3383                 if (equal)
3384                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3385                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3386                 else
3387                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3388                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3389         } else
3390                 isl_dim_free(dims);
3391
3392         return map;
3393 }
3394
3395 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3396 {
3397         if (!dims)
3398                 return NULL;
3399         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3400 }
3401
3402 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3403 {
3404         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3405 }
3406
3407 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3408 {
3409         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3410 }
3411
3412 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3413 {
3414         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3415 }
3416
3417 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3418 {
3419         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3420 }
3421
3422 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3423         __isl_take isl_set *set2)
3424 {
3425         isl_map *map;
3426         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3427         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3428         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3429         return map;
3430 }
3431
3432 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3433         __isl_take isl_set *set2)
3434 {
3435         isl_map *map;
3436         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3437         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3438         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3439         return map;
3440 }
3441
3442 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3443         __isl_take isl_set *set2)
3444 {
3445         isl_map *map;
3446         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3447         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3448         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3449         return map;
3450 }
3451
3452 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3453         __isl_take isl_set *set2)
3454 {
3455         isl_map *map;
3456         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3457         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3458         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3459         return map;
3460 }
3461
3462 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3463         __isl_take isl_map *map2)
3464 {
3465         isl_map *map;
3466         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3467         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3468         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3469         return map;
3470 }
3471
3472 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3473         __isl_take isl_map *map2)
3474 {
3475         isl_map *map;
3476         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3477         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3478         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3479         return map;
3480 }
3481
3482 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3483         __isl_take isl_map *map2)
3484 {
3485         isl_map *map;
3486         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3487         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3488         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3489         return map;
3490 }
3491
3492 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3493         __isl_take isl_map *map2)
3494 {
3495         isl_map *map;
3496         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3497         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3498         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3499         return map;
3500 }
3501
3502 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3503                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3504 {
3505         struct isl_basic_map *bmap;
3506
3507         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3508         if (!bset || !dim)
3509                 goto error;
3510
3511         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3512         isl_dim_free(bset->dim);
3513         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3514         bmap->dim = dim;
3515         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3516 error:
3517         isl_basic_set_free(bset);
3518         isl_dim_free(dim);
3519         return NULL;
3520 }
3521
3522 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3523 {
3524         if (!bmap)
3525                 goto error;
3526         if (bmap->dim->n_in == 0)
3527                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3528         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3529         if (!bmap)
3530                 goto error;
3531         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3532         if (!bmap->dim)
3533                 goto error;
3534         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3535         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3536 error:
3537         isl_basic_map_free(bmap);
3538         return NULL;
3539 }
3540
3541 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3542  *
3543  *              f - m d >= 0
3544  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3545  *
3546  * Note that the second constraint is the negation of
3547  *
3548  *              f - m d >= n
3549  */
3550 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3551         unsigned pos, isl_int *div)
3552 {
3553         int i, j;
3554         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3555
3556         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3557         if (i < 0)
3558                 return -1;
3559         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3560         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3561
3562         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3563         if (j < 0)
3564                 return -1;
3565         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3566         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3567         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3568         return j;
3569 }
3570
3571 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3572         unsigned pos, isl_int *div)
3573 {
3574         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3575                                                         pos, div);
3576 }
3577
3578 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3579 {
3580         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3581         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3582
3583         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3584                                                         bmap->div[div]);
3585 }
3586
3587 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3588                 struct isl_basic_map *bmap)
3589 {
3590         if (!bmap)
3591                 goto error;
3592         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3593             bmap->n_div == 0 &&
3594             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
3595             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
3596                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3597         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3598         if (!bmap)
3599                 goto error;
3600         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3601         if (!bmap->dim)
3602                 goto error;
3603         bmap->extra -= bmap->n_div;
3604         bmap->n_div = 0;
3605         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3606         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3607 error:
3608         return NULL;
3609 }
3610
3611 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3612                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3613 {
3614         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3615 }
3616
3617 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3618         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3619 {
3620         struct isl_basic_map *bmap;
3621         struct isl_ctx *ctx;
3622         unsigned total;
3623         int i;
3624
3625         if (!bset || !like)
3626                 goto error;
3627         ctx = bset->ctx;
3628         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3629         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3630         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3631                         goto error);
3632         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3633                 isl_basic_map_free(like);
3634                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3635         }
3636         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3637         if (!bset)
3638                 goto error;
3639         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3640         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3641         isl_dim_free(bmap->dim);
3642         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3643         if (!bmap->dim)
3644                 goto error;
3645         bmap->n_div = like->n_div;
3646         bmap->extra += like->n_div;
3647         if (bmap->extra) {
3648                 unsigned ltotal;
3649                 isl_int **div;
3650                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3651                 if (ltotal > total)
3652                         ltotal = total;
3653                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3654                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3655                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3656                         goto error;
3657                 div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *, bmap->extra);
3658                 if (!div)
3659                         goto error;
3660                 bmap->div = div;
3661                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3662                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3663                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3664                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3665                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3666                 }
3667                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3668                                                         0, 2 * like->n_div);
3669                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3670                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3671                                 continue;
3672                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3673                                 goto error;
3674                 }
3675         }
3676         isl_basic_map_free(like);
3677         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3678         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3679         return bmap;
3680 error:
3681         isl_basic_map_free(like);
3682         isl_basic_set_free(bset);
3683         return NULL;
3684 }
3685
3686 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3687         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3688 {
3689         return (struct isl_basic_set *)
3690                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3691 }
3692
3693 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3694         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3695 {
3696         int i;
3697
3698         if (!set || !like)
3699                 goto error;
3700         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3701                     goto error);
3702         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3703                 isl_basic_set_free(like);
3704                 return set;
3705         }
3706         set = isl_set_cow(set);
3707         if (!set)
3708                 goto error;
3709         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3710                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3711                                                       isl_basic_set_copy(like));
3712                 if (!set->p[i])
3713                         goto error;
3714         }
3715         isl_dim_free(set->dim);
3716         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3717         if (!set->dim)
3718                 goto error;
3719         isl_basic_set_free(like);
3720         return set;
3721 error:
3722         isl_basic_set_free(like);
3723         isl_set_free(set);
3724         return NULL;
3725 }
3726
3727 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3728 {
3729         int i;
3730
3731         map = isl_map_cow(map);
3732         if (!map)
3733                 return NULL;
3734         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3735         if (!map->dim)
3736                 goto error;
3737
3738         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3739                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3740                                 goto error);
3741         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3742                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3743                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3744                 if (!map->p[i])
3745                         goto error;
3746         }
3747         if (map->n == 0)
3748                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3749         else {
3750                 isl_dim_free(map->dim);
3751                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3752         }
3753         if (!map->dim)
3754                 goto error;
3755         return (struct isl_set *)map;
3756 error:
3757         isl_map_free(map);
3758         return NULL;
3759 }
3760
3761 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3762 {
3763         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3764 }
3765
3766 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3767         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3768 {
3769         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3770         if (!bmap || !dim)
3771                 goto error;
3772
3773         isl_dim_free(bmap->dim);
3774         bmap->dim = dim;
3775
3776         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3777
3778         return bmap;
3779 error:
3780         isl_basic_map_free(bmap);
3781         isl_dim_free(dim);
3782         return NULL;
3783 }
3784
3785 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3786         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3787 {
3788         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3789                                                         dim);
3790 }
3791
3792 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3793         __isl_take isl_dim *dim)
3794 {
3795         int i;
3796
3797         map = isl_map_cow(map);
3798         if (!map || !dim)
3799                 goto error;
3800
3801         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3802                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3803                                                     isl_dim_copy(dim));
3804                 if (!map->p[i])
3805                         goto error;
3806         }
3807         isl_dim_free(map->dim);
3808         map->dim = dim;
3809
3810         return map;
3811 error:
3812         isl_map_free(map);
3813         isl_dim_free(dim);
3814         return NULL;
3815 }
3816
3817 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3818         __isl_take isl_dim *dim)
3819 {
3820         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3821 }
3822
3823 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3824 {
3825         isl_dim *dim;
3826         struct isl_basic_set *domain;
3827         unsigned n_in;
3828         unsigned n_out;
3829
3830         if (!bmap)
3831                 return NULL;
3832         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3833
3834         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3835         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3836         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3837         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3838
3839         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3840
3841         return domain;
3842 }
3843
3844 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3845 {
3846         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3847 }
3848
3849 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3850         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3851 {
3852         int i, k;
3853         isl_dim *dim;
3854         isl_basic_map *domain;
3855         isl_basic_set *bset;
3856         int nparam, n_in, n_out;
3857         unsigned total;
3858
3859         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3860         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3861         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3862
3863         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3864         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3865
3866         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3867         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3868         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3869
3870         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3871
3872         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3873                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3874                 if (k < 0)
3875                         goto error;
3876                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3877                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3878                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3879         }
3880
3881         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3882         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3883 error:
3884         isl_basic_map_free(bmap);
3885         return NULL;
3886 }
3887
3888 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3889         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3890 {
3891         int i, k;
3892         isl_dim *dim;
3893         isl_basic_map *range;
3894         isl_basic_set *bset;
3895         int nparam, n_in, n_out;
3896         unsigned total;
3897
3898         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3899         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3900         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3901
3902         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3903         range = isl_basic_map_universe(dim);
3904
3905         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3906         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3907         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3908
3909         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3910
3911         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3912                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3913                 if (k < 0)
3914                         goto error;
3915                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3916                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3917                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3918         }
3919
3920         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3921         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3922 error:
3923         isl_basic_map_free(bmap);
3924         return NULL;
3925 }
3926
3927 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3928 {
3929         int i;
3930         struct isl_set *set;
3931
3932         if (!map)
3933                 goto error;
3934         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3935                 return (isl_set *)map;
3936
3937         map = isl_map_cow(map);
3938         if (!map)
3939                 goto error;
3940
3941         set = (struct isl_set *) map;
3942         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3943         if (!set->dim)
3944                 goto error;
3945         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3946                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3947                 if (!set->p[i])
3948                         goto error;
3949         }
3950         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3951         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3952         return set;
3953 error:
3954         isl_map_free(map);
3955         return NULL;
3956 }
3957
3958 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3959 {
3960         int i;
3961         isl_dim *domain_dim;
3962
3963         map = isl_map_cow(map);
3964         if (!map)
3965                 return NULL;
3966
3967         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3968         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3969         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3970         if (!map->dim)
3971                 goto error;
3972         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3973                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3974                 if (!map->p[i])
3975                         goto error;
3976         }
3977         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3978         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3979         return map;
3980 error:
3981         isl_map_free(map);
3982         return NULL;
3983 }
3984
3985 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3986 {
3987         int i;
3988         isl_dim *range_dim;
3989
3990         map = isl_map_cow(map);
3991         if (!map)
3992                 return NULL;
3993
3994         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
3995         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3996         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
3997         if (!map->dim)
3998                 goto error;
3999         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4000                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
4001                 if (!map->p[i])
4002                         goto error;
4003         }
4004         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4005         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4006         return map;
4007 error:
4008         isl_map_free(map);
4009         return NULL;
4010 }
4011
4012 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
4013 {
4014         int i;
4015         struct isl_map *map = NULL;
4016
4017         set = isl_set_cow(set);
4018         if (!set || !dim)
4019                 goto error;
4020         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
4021         map = (struct isl_map *)set;
4022         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4023                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
4024                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
4025                 if (!map->p[i])
4026                         goto error;
4027         }
4028         isl_dim_free(map->dim);
4029         map->dim = dim;
4030         return map;
4031 error:
4032         isl_dim_free(dim);
4033         isl_set_free(set);
4034         return NULL;
4035 }
4036
4037 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
4038         __isl_take isl_basic_set *bset)
4039 {
4040         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
4041 }
4042
4043 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
4044         __isl_take isl_basic_set *bset)
4045 {
4046         return (isl_basic_map *)bset;
4047 }
4048
4049 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
4050 {
4051         return (struct isl_map *)set;
4052 }
4053
4054 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
4055 {
4056         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
4057 }
4058
4059 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain_and_range(
4060         __isl_take isl_basic_set *domain, __isl_take isl_basic_set *range)
4061 {
4062         return isl_basic_map_apply_range(isl_basic_map_from_domain(domain),
4063                                          isl_basic_map_from_range(range));
4064 }
4065
4066 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
4067         __isl_take isl_set *range)
4068 {
4069         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
4070                                    isl_map_from_range(range));
4071 }
4072
4073 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
4074 {
4075         int i;
4076         struct isl_set *set = NULL;
4077
4078         if (!map)
4079                 return NULL;
4080         map = isl_map_cow(map);
4081         if (!map)
4082                 return NULL;
4083         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
4084         if (!map->dim)
4085                 goto error;
4086         set = (struct isl_set *)map;
4087         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4088                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
4089                 if (!set->p[i])
4090                         goto error;
4091         }
4092         return set;
4093 error:
4094         isl_map_free(map);
4095         return NULL;
4096 }
4097
4098 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
4099 {
4100         struct isl_map *map;
4101
4102         if (!dim)
4103                 return NULL;
4104         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
4105         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4106                         sizeof(struct isl_map) +
4107                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4108         if (!map)
4109                 goto error;
4110
4111         map->ctx = dim->ctx;
4112         isl_ctx_ref(map->ctx);
4113         map->ref = 1;
4114         map->size = n;
4115         map->n = 0;
4116         map->dim = dim;
4117         map->flags = flags;
4118         return map;
4119 error:
4120         isl_dim_free(dim);
4121         return NULL;
4122 }
4123
4124 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4125                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4126                 unsigned flags)
4127 {
4128         struct isl_map *map;
4129         struct isl_dim *dims;
4130
4131         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4132         if (!dims)
4133                 return NULL;
4134
4135         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4136         return map;
4137 }
4138
4139 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4140 {
4141         struct isl_basic_map *bmap;
4142         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4143         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4144         return bmap;
4145 }
4146
4147 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4148 {
4149         struct isl_basic_set *bset;
4150         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4151         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4152         return bset;
4153 }
4154
4155 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4156 {
4157         struct isl_basic_map *bmap;
4158         if (!model)
4159                 return NULL;
4160         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4161         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4162         return bmap;
4163 }
4164
4165 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4166 {
4167         struct isl_basic_map *bmap;
4168         if (!model)
4169                 return NULL;
4170         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4171         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4172         return bmap;
4173 }
4174
4175 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4176 {
4177         struct isl_basic_set *bset;
4178         if (!model)
4179                 return NULL;
4180         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4181         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4182         return bset;
4183 }
4184
4185 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4186 {
4187         struct isl_basic_map *bmap;
4188         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4189         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4190         return bmap;
4191 }
4192
4193 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4194 {
4195         struct isl_basic_set *bset;
4196         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4197         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4198         return bset;
4199 }
4200
4201 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4202 {
4203         int i;
4204         unsigned total = isl_dim_total(dim);
4205         isl_basic_map *bmap;
4206
4207         bmap= isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, total);
4208         for (i = 0; i < total; ++i) {
4209                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4210                 if (k < 0)
4211                         goto error;
4212                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k], 1 + total);
4213                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + i], 1);
4214         }
4215         return bmap;
4216 error:
4217         isl_basic_map_free(bmap);
4218         return NULL;
4219 }
4220
4221 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4222 {
4223         return isl_basic_map_nat_universe(dim);
4224 }
4225
4226 __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4227 {
4228         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_nat_universe(dim));
4229 }
4230
4231 __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4232 {
4233         return isl_map_nat_universe(dim);
4234 }
4235
4236 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4237                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4238 {
4239         if (!model)
4240                 return NULL;
4241         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4242 }
4243
4244 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4245 {
4246         if (!model)
4247                 return NULL;
4248         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4249 }
4250
4251 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4252         __isl_keep isl_set *model)
4253 {
4254         if (!model)
4255                 return NULL;
4256         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4257 }
4258
4259 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4260 {
4261         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4262 }
4263
4264 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4265 {
4266         if (!model)
4267                 return NULL;
4268         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4269 }
4270
4271 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4272 {
4273         if (!model)
4274                 return NULL;
4275         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4276 }
4277
4278 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4279 {
4280         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4281 }
4282
4283 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4284 {
4285         if (!model)
4286                 return NULL;
4287         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4288 }
4289
4290 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4291 {
4292         struct isl_map *map;
4293         if (!dim)
4294                 return NULL;
4295         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4296         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4297         return map;
4298 }
4299
4300 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4301 {
4302         struct isl_set *set;
4303         if (!dim)
4304                 return NULL;
4305         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4306         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4307         return set;
4308 }
4309
4310 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4311 {
4312         if (!model)
4313                 return NULL;
4314         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4315 }
4316
4317 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4318 {
4319         int i;
4320         struct isl_map *dup;
4321
4322         if (!map)
4323                 return NULL;
4324         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4325         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4326                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4327         return dup;
4328 }
4329
4330 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4331                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4332 {
4333         if (!bmap || !map)
4334                 goto error;
4335         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
4336                 isl_basic_map_free(bmap);
4337                 return map;
4338         }
4339         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4340         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4341         map->p[map->n] = bmap;
4342         map->n++;
4343         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4344         return map;
4345 error:
4346         if (map)
4347                 isl_map_free(map);
4348         if (bmap)
4349                 isl_basic_map_free(bmap);
4350         return NULL;
4351 }
4352
4353 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4354 {
4355         int i;
4356
4357         if (!map)
4358                 return;
4359
4360         if (--map->ref > 0)
4361                 return;
4362
4363         isl_ctx_deref(map->ctx);
4364         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4365                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4366         isl_dim_free(map->dim);
4367         free(map);
4368 }
4369
4370 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4371                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4372 {
4373         int i;
4374
4375         base = isl_map_cow(base);
4376         if (!base)
4377                 return NULL;
4378
4379         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4380         if (!base->dim)
4381                 goto error;
4382         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4383                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4384                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4385                 if (!base->p[i])
4386                         goto error;
4387         }
4388         return base;
4389 error:
4390         isl_map_free(base);
4391         return NULL;
4392 }
4393
4394 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4395                 unsigned nparam, unsigned dim)
4396 {
4397         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4398                                                         nparam, 0, dim);
4399 }
4400
4401 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4402         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4403 {
4404         int j;
4405
4406         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4407         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4408         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4409         if (j < 0)
4410                 goto error;
4411         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4412         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4413         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4414         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4415         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4416 error:
4417         isl_basic_map_free(bmap);
4418         return NULL;
4419 }
4420
4421 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4422         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4423 {
4424         int j;
4425
4426         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4427         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4428         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4429         if (j < 0)
4430                 goto error;
4431         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4432         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4433         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4434         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4435         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4436 error:
4437         isl_basic_map_free(bmap);
4438         return NULL;
4439 }
4440
4441 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4442                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4443 {
4444         if (!bmap)
4445                 return NULL;
4446         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4447         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4448                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4449 error:
4450         isl_basic_map_free(bmap);
4451         return NULL;
4452 }
4453
4454 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4455                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4456 {
4457         if (!bmap)
4458                 return NULL;
4459         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4460         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4461                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4462 error:
4463         isl_basic_map_free(bmap);
4464         return NULL;
4465 }
4466
4467 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4468                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4469 {
4470         return (struct isl_basic_set *)
4471                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4472                                         type, pos, value);
4473 }
4474
4475 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4476                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4477 {
4478         return (struct isl_basic_set *)
4479                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4480                                         type, pos, value);
4481 }
4482
4483 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4484                 unsigned input, int value)
4485 {
4486         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4487 }
4488
4489 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4490                 unsigned dim, int value)
4491 {
4492         return (struct isl_basic_set *)
4493                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4494                                         isl_dim_set, dim, value);
4495 }
4496
4497 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4498                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4499 {
4500         int i;
4501
4502         map = isl_map_cow(map);
4503         if (!map)
4504                 return NULL;
4505
4506         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4507         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4508                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4509                 if (!map->p[i])
4510                         goto error;
4511         }
4512         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4513         return map;
4514 error:
4515         isl_map_free(map);
4516         return NULL;
4517 }
4518
4519 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4520                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4521 {
4522         return (struct isl_set *)
4523                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4524 }
4525
4526 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4527                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4528 {
4529         int i;
4530
4531         map = isl_map_cow(map);
4532         if (!map)
4533                 return NULL;
4534
4535         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4536         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4537                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4538                 if (!map->p[i])
4539                         goto error;
4540         }
4541         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4542         return map;
4543 error:
4544         isl_map_free(map);
4545         return NULL;
4546 }
4547
4548 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4549                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4550 {
4551         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4552 }
4553
4554 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4555                 unsigned input, int value)
4556 {
4557         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4558 }
4559
4560 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4561 {
4562         return (struct isl_set *)
4563                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4564 }
4565
4566 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4567                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4568                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4569 {
4570         int j;
4571
4572         if (!bmap)
4573                 return NULL;
4574         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4575         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4576         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4577         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4578         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4579         if (j < 0)
4580                 goto error;
4581         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4582         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4583         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4584         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4585         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4586 error:
4587         isl_basic_map_free(bmap);
4588         return NULL;
4589 }
4590
4591 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4592         unsigned dim, isl_int value)
4593 {
4594         int j;
4595
4596         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4597         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4598         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4599         if (j < 0)
4600                 goto error;
4601         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4602         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4603         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4604         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4605         return isl_basic_set_finalize(bset);
4606 error:
4607         isl_basic_set_free(bset);
4608         return NULL;
4609 }
4610
4611 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4612                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4613 {
4614         int i;
4615
4616         map = isl_map_cow(map);
4617         if (!map)
4618                 return NULL;
4619
4620         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4621         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4622                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4623                                                          type, pos, value);
4624                 if (!map->p[i])
4625                         goto error;
4626         }
4627         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4628         return map;
4629 error:
4630         isl_map_free(map);
4631         return NULL;
4632 }
4633
4634 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4635                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4636 {
4637         return (struct isl_set *)
4638                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4639 }
4640
4641 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4642                                         isl_int value)
4643 {
4644         int i;
4645
4646         set = isl_set_cow(set);
4647         if (!set)
4648                 return NULL;
4649
4650         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4651         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4652                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4653                 if (!set->p[i])
4654                         goto error;
4655         }
4656         return set;
4657 error:
4658         isl_set_free(set);
4659         return NULL;
4660 }
4661
4662 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4663 {
4664         int i;
4665
4666         map = isl_map_cow(map);
4667         if (!map)
4668                 return NULL;
4669
4670         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4671         if (!map->dim)
4672                 goto error;
4673         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4674                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4675                 if (!map->p[i])
4676                         goto error;
4677         }
4678         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4679         return map;
4680 error:
4681         isl_map_free(map);
4682         return NULL;
4683 }
4684
4685 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4686                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4687                 struct isl_set **empty, int max)
4688 {
4689         if (!bmap)
4690                 goto error;
4691         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4692                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4693         else
4694                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4695 error:
4696         isl_basic_map_free(bmap);
4697         isl_basic_set_free(dom);
4698         if (empty)
4699                 *empty = NULL;
4700         return NULL;
4701 }
4702
4703 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4704                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4705                 struct isl_set **empty)
4706 {
4707         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4708 }
4709
4710 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4711                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4712                 struct isl_set **empty)
4713 {
4714         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4715 }
4716
4717 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4718                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4719                 struct isl_set **empty)
4720 {
4721         return (struct isl_set *)
4722                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4723                         dom, empty);
4724 }
4725
4726 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4727                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4728                 struct isl_set **empty)
4729 {
4730         return (struct isl_set *)
4731                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4732                         dom, empty);
4733 }
4734
4735 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
4736  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4737  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4738  *
4739  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4740  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4741  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4742  * domain down into the parametric integer programming.
4743  */
4744 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4745                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4746                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4747 {
4748         int i;
4749         struct isl_map *res;
4750
4751         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4752         if (!dom)
4753                 goto error;
4754
4755         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
4756                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4757                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4758                 isl_set_free(dom);
4759                 isl_basic_map_free(bmap);
4760                 return res;
4761         }
4762
4763         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4764                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4765
4766         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4767                 struct isl_map *res_i;
4768                 struct isl_set *empty_i;
4769
4770                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4771                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4772
4773                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4774                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4775         }
4776
4777         isl_set_free(dom);
4778         isl_basic_map_free(bmap);
4779         return res;
4780 error:
4781         *empty = NULL;
4782         isl_set_free(dom);
4783         isl_basic_map_free(bmap);
4784         return NULL;
4785 }
4786
4787 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
4788  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4789  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4790  *
4791  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4792  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4793  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4794  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4795  * improve both "res" and "todo".
4796  *
4797  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4798  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4799  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
4800  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
4801  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
4802  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
4803  * In particular, the set where there is no solution is the set where
4804  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
4805  * for the ith basic map, i.e.,
4806  *
4807  *      todo^i = todo^k * todo_i
4808  *
4809  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
4810  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
4811  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
4812  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
4813  * the lexicographic order.)
4814  * In practice, we compute
4815  *
4816  *      res^k * (res_i . "<=")
4817  *
4818  * and
4819  *
4820  *      res_i * (res^k . "<")
4821  *
4822  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
4823  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
4824  * that one, i.e.,
4825  *
4826  *      res^k * todo_i
4827  * and
4828  *      res_i * todo^k
4829  *
4830  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
4831  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
4832  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
4833  * We want to avoid such splintering as much as possible.
4834  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
4835  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
4836  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
4837  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
4838  * the previous basic maps.
4839  */
4840 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4841                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4842                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4843 {
4844         int i;
4845         struct isl_map *res;
4846         struct isl_set *todo;
4847
4848         if (!map || !dom)
4849                 goto error;
4850
4851         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
4852                 if (empty)
4853                         *empty = dom;
4854                 else
4855                         isl_set_free(dom);
4856                 return map;
4857         }
4858
4859         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4860                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4861
4862         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4863                 isl_map *lt, *le;
4864                 isl_map *res_i;
4865                 isl_set *todo_i;
4866                 isl_dim *dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(res));
4867
4868                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4869                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
4870
4871                 if (max) {
4872                         lt = isl_map_lex_lt(isl_dim_copy(dim));
4873                         le = isl_map_lex_le(dim);
4874                 } else {
4875                         lt = isl_map_lex_gt(isl_dim_copy(dim));
4876                         le = isl_map_lex_ge(dim);
4877                 }
4878                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4879                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
4880                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
4881                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
4882
4883                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
4884                         res = isl_map_intersect_domain(res,
4885                                                         isl_set_copy(todo_i));
4886                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
4887                                                         isl_set_copy(todo));
4888                 }
4889
4890                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4891                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
4892                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
4893
4894                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
4895         }
4896
4897         isl_set_free(dom);
4898         isl_map_free(map);
4899
4900         if (empty)
4901                 *empty = todo;
4902         else
4903                 isl_set_free(todo);
4904
4905         return res;
4906 error:
4907         if (empty)
4908                 *empty = NULL;
4909         isl_set_free(dom);
4910         isl_map_free(map);
4911         return NULL;
4912 }
4913
4914 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4915                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4916                 __isl_give isl_set **empty)
4917 {
4918         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4919 }
4920
4921 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4922                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4923                 __isl_give isl_set **empty)
4924 {
4925         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4926 }
4927
4928 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4929                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4930                 __isl_give isl_set **empty)
4931 {
4932         return (struct isl_set *)
4933                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4934                         dom, empty);
4935 }
4936
4937 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4938                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4939                 __isl_give isl_set **empty)
4940 {
4941         return (struct isl_set *)
4942                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4943                         dom, empty);
4944 }
4945
4946 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4947 {
4948         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4949         struct isl_dim *dom_dim;
4950
4951         if (!bmap)
4952                 goto error;
4953         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4954         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4955         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4956 error:
4957         isl_basic_map_free(bmap);
4958         return NULL;
4959 }
4960
4961 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4962 {
4963         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4964 }
4965
4966 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4967 {
4968         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4969 }
4970
4971 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4972 {
4973         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4974 }
4975
4976 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4977 {
4978         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4979 }
4980
4981 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4982 {
4983         struct isl_set *dom = NULL;
4984         struct isl_dim *dom_dim;
4985
4986         if (!map)
4987                 goto error;
4988         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4989         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4990         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4991 error:
4992         isl_map_free(map);
4993         return NULL;
4994 }
4995
4996 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4997 {
4998         return isl_map_lexopt(map, 0);
4999 }
5000
5001 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
5002 {
5003         return isl_map_lexopt(map, 1);
5004 }
5005
5006 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
5007 {
5008         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
5009 }
5010
5011 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
5012 {
5013         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
5014 }
5015
5016 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
5017  * bset is assumed to have only parameters and divs.
5018  */
5019 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
5020         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
5021 {
5022         unsigned nparam;
5023
5024         if (!bset || !mat)
5025                 goto error;
5026
5027         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
5028         if (!bset->dim)
5029                 goto error;
5030
5031         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5032
5033         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5034
5035         bset->dim->nparam = 0;
5036         bset->dim->n_out = nparam;
5037         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
5038         if (bset) {
5039                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
5040                 bset->dim->n_out = 0;
5041         }
5042         return bset;
5043 error:
5044         isl_mat_free(mat);
5045         isl_basic_set_free(bset);
5046         return NULL;
5047 }
5048
5049 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
5050  * set is assumed to have only parameters and divs.
5051  */
5052 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
5053         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
5054 {
5055         struct isl_dim *dim = NULL;
5056         unsigned nparam;
5057
5058         if (!set || !mat)
5059                 goto error;
5060
5061         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5062         dim = isl_dim_cow(dim);
5063         if (!dim)
5064                 goto error;
5065
5066         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5067
5068         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5069
5070         dim->nparam = 0;
5071         dim->n_out = nparam;
5072         isl_set_reset_dim(set, dim);
5073         set = isl_set_preimage(set, mat);
5074         if (!set)
5075                 goto error2;
5076         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5077         dim = isl_dim_cow(dim);
5078         if (!dim)
5079                 goto error2;
5080         dim->nparam = dim->n_out;
5081         dim->n_out = 0;
5082         isl_set_reset_dim(set, dim);
5083         return set;
5084 error:
5085         isl_dim_free(dim);
5086         isl_mat_free(mat);
5087 error2:
5088         isl_set_free(set);
5089         return NULL;
5090 }
5091
5092 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
5093  * equalities in "eq".
5094  */
5095 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
5096         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
5097 {
5098         int i, k;
5099         unsigned len;
5100
5101         if (!bset || !eq)
5102                 goto error;
5103
5104         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
5105                                         eq->n_row, 0);
5106         if (!bset)
5107                 goto error;
5108
5109         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
5110         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
5111                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
5112                 if (k < 0)
5113                         goto error;
5114                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
5115                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
5116         }
5117         isl_mat_free(eq);
5118
5119         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5120         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
5121
5122         return bset;
5123 error:
5124         isl_mat_free(eq);
5125         isl_basic_set_free(bset);
5126         return NULL;
5127 }
5128
5129 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
5130  * equalities in "eq".
5131  */
5132 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
5133         struct isl_mat *eq)
5134 {
5135         int i;
5136
5137         if (!set || !eq)
5138                 goto error;
5139
5140         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5141                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
5142                                         isl_mat_copy(eq));
5143                 if (!set->p[i])
5144                         goto error;
5145         }
5146         isl_mat_free(eq);
5147         return set;
5148 error:
5149         isl_mat_free(eq);
5150         isl_set_free(set);
5151         return NULL;
5152 }
5153
5154 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
5155  * new, explicit, existential variables in the constraints.
5156  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
5157  * The output has the same parameters, but only
5158  * explicit existentially quantified variables.
5159  *
5160  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
5161  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
5162  * among the parameters by performing a variable compression on
5163  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
5164  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
5165  */
5166 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5167 {
5168         int i, j;
5169         struct isl_mat *eq;
5170         struct isl_mat *T, *T2;
5171         struct isl_set *set;
5172         unsigned nparam, n_div;
5173
5174         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5175         if (!bset)
5176                 return NULL;
5177
5178         if (bset->n_eq == 0)
5179                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5180
5181         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5182
5183         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5184         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5185
5186         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5187                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5188                         ++i;
5189         }
5190         if (i == bset->n_eq)
5191                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5192
5193         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5194                 0, 1 + nparam);
5195         eq = isl_mat_cow(eq);
5196         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5197         if (T && T->n_col == 0) {
5198                 isl_mat_free(T);
5199                 isl_mat_free(T2);
5200                 isl_mat_free(eq);
5201                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5202                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5203         }
5204         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5205
5206         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5207         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5208         set = set_append_equalities(set, eq);
5209         return set;
5210 }
5211
5212 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5213  * quantified variables.
5214  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5215  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5216  * no input or output dimensions and the dimension specification
5217  * is reset to that of the input.
5218  */
5219 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5220 {
5221         struct isl_basic_set *bset;
5222         struct isl_set *set;
5223         struct isl_map *map;
5224         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5225         unsigned         nparam;
5226         unsigned         n_in;
5227         unsigned         n_out;
5228
5229         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5230         if (!bmap)
5231                 return NULL;
5232
5233         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5234         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5235         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5236         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5237         if (!dim)
5238                 goto error;
5239
5240         orig_dim = bmap->dim;
5241         bmap->dim = dim;
5242         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5243
5244         set = parameter_compute_divs(bset);
5245         map = (struct isl_map *)set;
5246         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5247
5248         return map;
5249 error:
5250         isl_basic_map_free(bmap);
5251         return NULL;
5252 }
5253
5254 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5255 {
5256         int i;
5257         unsigned off;
5258
5259         if (!bmap)
5260                 return -1;
5261
5262         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5263         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5264                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5265                         return 0;
5266                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5267                                 return -1);
5268         }
5269         return 1;
5270 }
5271
5272 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5273 {
5274         int i;
5275
5276         if (!map)
5277                 return -1;
5278
5279         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5280                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5281                 if (known <= 0)
5282                         return known;
5283         }
5284
5285         return 1;
5286 }
5287
5288 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5289  * expressions for them.  However, this computation may be
5290  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5291  * strictly needed.
5292  */
5293 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5294 {
5295         int i;
5296         int known;
5297         struct isl_map *map;
5298
5299         known = basic_map_divs_known(bmap);
5300         if (known < 0)
5301                 goto error;
5302         if (known)
5303                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5304
5305         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5306
5307         known = basic_map_divs_known(bmap);
5308         if (known < 0)
5309                 goto error;
5310         if (known)
5311                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5312
5313         map = compute_divs(bmap);
5314         return map;
5315 error:
5316         isl_basic_map_free(bmap);
5317         return NULL;
5318 }
5319
5320 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5321 {
5322         int i;
5323         int known;
5324         struct isl_map *res;
5325
5326         if (!map)
5327                 return NULL;
5328         if (map->n == 0)
5329                 return map;
5330
5331         known = map_divs_known(map);
5332         if (known < 0) {
5333                 isl_map_free(map);
5334                 return NULL;
5335         }
5336         if (known)
5337                 return map;
5338
5339         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5340         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5341                 struct isl_map *r2;
5342                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5343                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5344                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5345                 else
5346                         res = isl_map_union(res, r2);
5347         }
5348         isl_map_free(map);
5349
5350         return res;
5351 }
5352
5353 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5354 {
5355         return (struct isl_set *)
5356                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5357 }
5358
5359 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5360 {
5361         return (struct isl_set *)
5362                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5363 }
5364
5365 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5366 {
5367         int i;
5368         struct isl_set *set;
5369
5370         if (!map)
5371                 goto error;
5372
5373         map = isl_map_cow(map);
5374         if (!map)
5375                 return NULL;
5376
5377         set = (struct isl_set *)map;
5378         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5379         if (!set->dim)
5380                 goto error;
5381         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5382                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5383                 if (!set->p[i])
5384                         goto error;
5385         }
5386         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5387         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5388         return set;
5389 error:
5390         isl_map_free(map);
5391         return NULL;
5392 }
5393
5394 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5395                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5396 {
5397         int i;
5398         unsigned flags = 0;
5399         struct isl_map *map = NULL;
5400
5401         if (!map1 || !map2)
5402                 goto error;
5403
5404         if (map1->n == 0) {
5405                 isl_map_free(map1);
5406                 return map2;
5407         }
5408         if (map2->n == 0) {
5409                 isl_map_free(map2);
5410                 return map1;
5411         }
5412
5413         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5414
5415         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5416             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5417                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5418
5419         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5420                                 map1->n + map2->n, flags);
5421         if (!map)
5422                 goto error;
5423         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5424                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5425                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5426                 if (!map)
5427                         goto error;
5428         }
5429         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5430                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5431                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5432                 if (!map)
5433                         goto error;
5434         }
5435         isl_map_free(map1);
5436         isl_map_free(map2);
5437         return map;
5438 error:
5439         isl_map_free(map);
5440         isl_map_free(map1);
5441         isl_map_free(map2);
5442         return NULL;
5443 }
5444
5445 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5446 {
5447         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5448         if (!map1)
5449                 return NULL;
5450         if (map1->n > 1)
5451                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5452         return map1;
5453 }
5454
5455 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5456                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5457 {
5458         return (struct isl_set *)
5459                 isl_map_union_disjoint(
5460                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5461 }
5462
5463 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5464 {
5465         return (struct isl_set *)
5466                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5467 }
5468
5469 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5470                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5471 {
5472         unsigned flags = 0;
5473         struct isl_map *result;
5474         int i, j;
5475
5476         if (!map || !set)
5477                 goto error;
5478
5479         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5480             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5481                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5482
5483         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5484                                         map->n * set->n, flags);
5485         if (!result)
5486                 goto error;
5487         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5488                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5489                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5490                             isl_basic_map_intersect_range(
5491                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5492                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5493                         if (!result)
5494                                 goto error;
5495                 }
5496         isl_map_free(map);
5497         isl_set_free(set);
5498         return result;
5499 error:
5500         isl_map_free(map);
5501         isl_set_free(set);
5502         return NULL;
5503 }
5504
5505 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5506                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5507 {
5508         return isl_map_reverse(
5509                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5510 }
5511
5512 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5513                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5514 {
5515         if (!map1 || !map2)
5516                 goto error;
5517         map1 = isl_map_reverse(map1);
5518         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5519         return isl_map_reverse(map1);
5520 error:
5521         isl_map_free(map1);
5522         isl_map_free(map2);
5523         return NULL;
5524 }
5525
5526 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5527                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5528 {
5529         struct isl_dim *dim_result;
5530         struct isl_map *result;
5531         int i, j;
5532
5533         if (!map1 || !map2)
5534                 goto error;
5535
5536         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5537                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5538
5539         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5540         if (!result)
5541                 goto error;
5542         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5543                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5544                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5545                             isl_basic_map_apply_range(
5546                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5547                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5548                         if (!result)
5549                                 goto error;
5550                 }
5551         isl_map_free(map1);
5552         isl_map_free(map2);
5553         if (result && result->n <= 1)
5554                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5555         return result;
5556 error:
5557         isl_map_free(map1);
5558         isl_map_free(map2);
5559         return NULL;
5560 }
5561
5562 /*
5563  * returns range - domain
5564  */
5565 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5566 {
5567         isl_dim *dims, *target_dim;
5568         struct isl_basic_set *bset;
5569         unsigned dim;
5570         unsigned nparam;
5571         int i;
5572
5573         if (!bmap)
5574                 goto error;
5575         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5576                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5577                    goto error);
5578         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5579         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5580         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5581         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5582         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5583         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5584         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5585         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5586         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5587         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5588                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5589                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5590                 if (j < 0)
5591                         goto error;
5592                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5593                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5594                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5595                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5596         }
5597         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5598         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5599         return bset;
5600 error:
5601         isl_basic_map_free(bmap);
5602         return NULL;
5603 }
5604
5605 /*
5606  * returns range - domain
5607  */
5608 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5609 {
5610         int i;
5611         isl_dim *dim;
5612         struct isl_set *result;
5613
5614         if (!map)
5615                 return NULL;
5616
5617         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5618                                                  map->dim, isl_dim_out),
5619                    goto error);
5620         dim = isl_map_get_dim(map);
5621         dim = isl_dim_domain(dim);
5622         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, 0);
5623         if (!result)
5624                 goto error;
5625         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5626                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5627                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5628         isl_map_free(map);
5629         return result;
5630 error:
5631         isl_map_free(map);
5632         return NULL;
5633 }
5634
5635 /*
5636  * returns [domain -> range] -> range - domain
5637  */
5638 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
5639         __isl_take isl_basic_map *bmap)
5640 {
5641         int i, k;
5642         isl_dim *dim;
5643         isl_basic_map *domain;
5644         isl_basic_set *bset;
5645         int nparam, n;
5646         unsigned total;
5647
5648         if (!isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bmap->dim, isl_dim_out))
5649                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
5650                         "domain and range don't match", goto error);
5651
5652         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5653         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5654
5655         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
5656         domain = isl_basic_map_universe(dim);
5657
5658         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
5659         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
5660         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n, 0);
5661
5662         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
5663
5664         for (i = 0; i < n; ++i) {
5665                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5666                 if (k < 0)
5667                         goto error;
5668                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
5669                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], 1);
5670                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + i], -1);
5671                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + n + i], 1);
5672         }
5673
5674         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
5675         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5676 error:
5677         isl_basic_map_free(bmap);
5678         return NULL;
5679 }
5680
5681 /*
5682  * returns [domain -> range] -> range - domain
5683  */
5684 __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(__isl_take isl_map *map)
5685 {
5686         int i;
5687         isl_dim *domain_dim;
5688
5689         if (!map)
5690                 return NULL;
5691
5692         if (!isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, map->dim, isl_dim_out))
5693                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5694                         "domain and range don't match", goto error);
5695
5696         map = isl_map_cow(map);
5697         if (!map)
5698                 return NULL;
5699
5700         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
5701         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
5702         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
5703         if (!map->dim)
5704                 goto error;
5705         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5706                 map->p[i] = isl_basic_map_deltas_map(map->p[i]);
5707                 if (!map->p[i])
5708                         goto error;
5709         }
5710         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5711         return map;
5712 error:
5713         isl_map_free(map);
5714         return NULL;
5715 }
5716
5717 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5718 {
5719         struct isl_basic_map *bmap;
5720         unsigned nparam;
5721         unsigned dim;
5722         int i;
5723
5724         if (!dims)
5725                 return NULL;
5726
5727         nparam = dims->nparam;
5728         dim = dims->n_out;
5729         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5730         if (!bmap)
5731                 goto error;
5732
5733         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5734                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5735                 if (j < 0)
5736                         goto error;
5737                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5738                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5739                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5740         }
5741         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5742 error:
5743         isl_basic_map_free(bmap);
5744         return NULL;
5745 }
5746
5747 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5748 {
5749         if (!dim)
5750                 return NULL;
5751         if (dim->n_in != dim->n_out)
5752                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
5753                         "number of input and output dimensions needs to be "
5754                         "the same", goto error);
5755         return basic_map_identity(dim);
5756 error:
5757         isl_dim_free(dim);
5758         return NULL;
5759 }
5760
5761 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5762 {
5763         if (!model || !model->dim)
5764                 return NULL;
5765         return isl_basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5766 }
5767
5768 __isl_give isl_map *isl_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5769 {
5770         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_identity(dim));
5771 }
5772
5773 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5774 {
5775         if (!model || !model->dim)
5776                 return NULL;
5777         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5778 }
5779
5780 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5781 {
5782         if (!model || !model->dim)
5783                 return NULL;
5784         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5785 }
5786
5787 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5788 {
5789         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5790         isl_map *id;
5791         id = isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
5792         return isl_map_intersect_range(id, set);
5793 }
5794
5795 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5796  * values.
5797  */
5798 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5799 {
5800         int i;
5801         unsigned nparam;
5802         unsigned dim;
5803         struct isl_basic_set *bset;
5804
5805         if (!dims)
5806                 return NULL;
5807         nparam = dims->nparam;
5808         dim = dims->n_out;
5809         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5810         if (!bset)
5811                 return NULL;
5812         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5813                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5814                 if (k < 0)
5815                         goto error;
5816                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5817                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5818         }
5819         return bset;
5820 error:
5821         isl_basic_set_free(bset);
5822         return NULL;
5823 }
5824
5825 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
5826  */
5827 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim,
5828         int pos)
5829 {
5830         int k;
5831         isl_basic_set *nonneg;
5832
5833         nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5834         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5835         if (k < 0)
5836                 goto error;
5837         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5838         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
5839
5840         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
5841 error:
5842         isl_basic_set_free(nonneg);
5843         return NULL;
5844 }
5845
5846 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
5847  */
5848 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim, int pos)
5849 {
5850         int k;
5851         isl_basic_set *neg;
5852
5853         neg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5854         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5855         if (k < 0)
5856                 goto error;
5857         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5858         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5859         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
5860
5861         return isl_basic_set_finalize(neg);
5862 error:
5863         isl_basic_set_free(neg);
5864         return NULL;
5865 }
5866
5867 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
5868         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
5869 {
5870         int i;
5871         isl_basic_set *nonneg;
5872         isl_basic_set *neg;
5873
5874         if (!set)
5875                 return NULL;
5876         if (n == 0)
5877                 return set;
5878
5879         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
5880
5881         for (i = 0; i < n; ++i) {
5882                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5883                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5884                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5885                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5886
5887                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
5888         }
5889
5890         return set;
5891 error:
5892         isl_set_free(set);
5893         return NULL;
5894 }
5895
5896 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
5897         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5898         void *user)
5899 {
5900         isl_set *half;
5901
5902         if (!set)
5903                 return -1;
5904         if (isl_set_fast_is_empty(set)) {
5905                 isl_set_free(set);
5906                 return 0;
5907         }
5908         if (first == len)
5909                 return fn(set, signs, user);
5910
5911         signs[first] = 1;
5912         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5913                                                         1 + first));
5914         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
5915         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
5916                 goto error;
5917
5918         signs[first] = -1;
5919         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5920                                                         1 + first));
5921         half = isl_set_intersect(half, set);
5922         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
5923 error:
5924         isl_set_free(set);
5925         return -1;
5926 }
5927
5928 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
5929  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
5930  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
5931  * to the sign of the corresponding variable.
5932  */
5933 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
5934         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5935         void *user)
5936 {
5937         unsigned nparam;
5938         unsigned nvar;
5939         int *signs;
5940         int r;
5941
5942         if (!set)
5943                 return -1;
5944         if (isl_set_fast_is_empty(set))
5945                 return 0;
5946
5947         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5948         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
5949
5950         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
5951
5952         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
5953                             fn, user);
5954
5955         free(signs);
5956
5957         return r;
5958 }
5959
5960 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5961 {
5962         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5963 }
5964
5965 int isl_basic_map_is_subset(
5966                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5967 {
5968         int is_subset;
5969         struct isl_map *map1;
5970         struct isl_map *map2;
5971
5972         if (!bmap1 || !bmap2)
5973                 return -1;
5974
5975         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
5976         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
5977
5978         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5979
5980         isl_map_free(map1);
5981         isl_map_free(map2);
5982
5983         return is_subset;
5984 }
5985
5986 int isl_basic_map_is_equal(
5987                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5988 {
5989         int is_subset;
5990
5991         if (!bmap1 || !bmap2)
5992                 return -1;
5993         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5994         if (is_subset != 1)
5995                 return is_subset;
5996         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5997         return is_subset;
5998 }
5999
6000 int isl_basic_set_is_equal(
6001                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6002 {
6003         return isl_basic_map_is_equal(
6004                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
6005 }
6006
6007 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
6008 {
6009         int i;
6010         int is_empty;
6011
6012         if (!map)
6013                 return -1;
6014         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6015                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
6016                 if (is_empty < 0)
6017                         return -1;
6018                 if (!is_empty)
6019                         return 0;
6020         }
6021         return 1;
6022 }
6023
6024 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
6025 {
6026         return map ? map->n == 0 : -1;
6027 }
6028
6029 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
6030 {
6031         return set ? set->n == 0 : -1;
6032 }
6033
6034 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
6035 {
6036         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
6037 }
6038
6039 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
6040 {
6041         if (!map1 || !map2)
6042                 return -1;
6043
6044         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
6045 }
6046
6047 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6048 {
6049         if (!set1 || !set2)
6050                 return -1;
6051
6052         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
6053 }
6054
6055 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6056 {
6057         int is_subset;
6058
6059         if (!map1 || !map2)
6060                 return -1;
6061         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6062         if (is_subset != 1)
6063                 return is_subset;
6064         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6065         return is_subset;
6066 }
6067
6068 int isl_basic_map_is_strict_subset(
6069                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6070 {
6071         int is_subset;
6072
6073         if (!bmap1 || !bmap2)
6074                 return -1;
6075         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
6076         if (is_subset != 1)
6077                 return is_subset;
6078         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
6079         if (is_subset == -1)
6080                 return is_subset;
6081         return !is_subset;
6082 }
6083
6084 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6085 {
6086         int is_subset;
6087
6088         if (!map1 || !map2)
6089                 return -1;
6090         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6091         if (is_subset != 1)
6092                 return is_subset;
6093         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6094         if (is_subset == -1)
6095                 return is_subset;
6096         return !is_subset;
6097 }
6098
6099 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6100 {
6101         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
6102 }
6103
6104 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
6105 {
6106         if (!bmap)
6107                 return -1;
6108         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
6109 }
6110
6111 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
6112 {
6113         if (!bset)
6114                 return -1;
6115         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
6116 }
6117
6118 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
6119 {
6120         int i;
6121
6122         if (!map)
6123                 return -1;
6124
6125         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6126                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
6127                 if (r < 0 || r)
6128                         return r;
6129         }
6130
6131         return 0;
6132 }
6133
6134 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
6135 {
6136         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
6137 }
6138
6139 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6140 {
6141         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6142         struct isl_vec *sample = NULL;
6143         int empty;
6144         unsigned total;
6145
6146         if (!bmap)
6147                 return -1;
6148
6149         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6150                 return 1;
6151
6152         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
6153                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
6154                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
6155                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6156                 isl_basic_map_free(copy);
6157                 return empty;
6158         }
6159
6160         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
6161         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
6162                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
6163                 if (contains < 0)
6164                         return -1;
6165                 if (contains)
6166                         return 0;
6167         }
6168         isl_vec_free(bmap->sample);
6169         bmap->sample = NULL;
6170         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
6171         if (!bset)
6172                 return -1;
6173         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
6174         if (!sample)
6175                 return -1;
6176         empty = sample->size == 0;
6177         isl_vec_free(bmap->sample);
6178         bmap->sample = sample;
6179         if (empty)
6180                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6181
6182         return empty;
6183 }
6184
6185 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6186 {
6187         if (!bmap)
6188                 return -1;
6189         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6190 }
6191
6192 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6193 {
6194         if (!bset)
6195                 return -1;
6196         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
6197 }
6198
6199 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6200 {
6201         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
6202 }
6203
6204 struct isl_map *isl_basic_map_union(
6205         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6206 {
6207         struct isl_map *map;
6208         if (!bmap1 || !bmap2)
6209                 return NULL;
6210
6211         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
6212
6213         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
6214         if (!map)
6215                 goto error;
6216         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
6217         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
6218         return map;
6219 error:
6220         isl_basic_map_free(bmap1);
6221         isl_basic_map_free(bmap2);
6222         return NULL;
6223 }
6224
6225 struct isl_set *isl_basic_set_union(
6226                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6227 {
6228         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
6229                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
6230                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
6231 }
6232
6233 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
6234 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6235 {
6236         int i;
6237         unsigned off;
6238
6239         if (!bmap)
6240                 return NULL;
6241
6242         off = isl_dim_total(bmap->dim);
6243
6244         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6245                 int pos;
6246                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6247                         continue;
6248                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
6249                                                             bmap->n_div-i);
6250                 if (pos == -1)
6251                         continue;
6252                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
6253                 --i;
6254         }
6255         return bmap;
6256 }
6257
6258 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
6259 {
6260         return (struct isl_basic_set *)
6261                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6262 }
6263
6264 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
6265 {
6266         int i;
6267
6268         if (!map)
6269                 return 0;
6270
6271         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6272                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
6273                 if (!map->p[i])
6274                         goto error;
6275         }
6276
6277         return map;
6278 error:
6279         isl_map_free(map);
6280         return NULL;
6281 }
6282
6283 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
6284  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
6285  *
6286  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
6287  * of the corresponding div in dst otherwise.
6288  */
6289 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
6290                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
6291 {
6292         int i;
6293
6294         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6295
6296         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
6297         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
6298                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
6299                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
6300                                                 dst->n_div - div) == -1)
6301                         return i;
6302         return -1;
6303 }
6304
6305 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
6306                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
6307 {
6308         int i;
6309         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6310
6311         if (!dst || !src)
6312                 goto error;
6313
6314         if (src->n_div == 0)
6315                 return dst;
6316
6317         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
6318                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
6319
6320         src = isl_basic_map_order_divs(src);
6321         dst = isl_basic_map_cow(dst);
6322         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
6323                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
6324         if (!dst)
6325                 return NULL;
6326         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
6327                 int j = find_div(dst, src, i);
6328                 if (j < 0) {
6329                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
6330                         if (j < 0)
6331                                 goto error;
6332                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
6333                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
6334                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
6335                                 goto error;
6336                 }
6337                 if (j != i)
6338                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
6339         }
6340         return dst;
6341 error:
6342         isl_basic_map_free(dst);
6343         return NULL;
6344 }
6345
6346 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6347                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6348 {
6349         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6350                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6351 }
6352
6353 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6354 {
6355         int i;
6356
6357         if (!map)
6358                 return NULL;
6359         if (map->n == 0)
6360                 return map;
6361         map = isl_map_compute_divs(map);
6362         map = isl_map_cow(map);
6363         if (!map)
6364                 return NULL;
6365
6366         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6367                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6368         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6369                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6370
6371         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6372         return map;
6373 }
6374
6375 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6376 {
6377         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6378 }
6379
6380 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6381 {
6382         if (!set || !map)
6383                 goto error;
6384         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6385         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6386         set = isl_map_range(map);
6387         return set;
6388 error:
6389         isl_set_free(set);
6390         isl_map_free(map);
6391         return NULL;
6392 }
6393
6394 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6395  * the meaning of the set.
6396  */
6397 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6398 {
6399         int i;
6400
6401         if (!map)
6402                 return NULL;
6403
6404         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6405                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6406                         continue;
6407                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6408                 if (i != map->n-1) {
6409                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6410                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6411                 }
6412                 map->n--;
6413         }
6414
6415         return map;
6416 }
6417
6418 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6419 {
6420         return (struct isl_set *)
6421                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6422 }
6423
6424 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6425 {
6426         struct isl_basic_map *bmap;
6427         if (!map || map->n == 0)
6428                 return NULL;
6429         bmap = map->p[map->n-1];
6430         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6431         return isl_basic_map_copy(bmap);
6432 }
6433
6434 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6435 {
6436         return (struct isl_basic_set *)
6437                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6438 }
6439
6440 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6441                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6442 {
6443         int i;
6444
6445         if (!map || !bmap)
6446                 goto error;
6447         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6448                 if (map->p[i] != bmap)
6449                         continue;
6450                 map = isl_map_cow(map);
6451                 if (!map)
6452                         goto error;
6453                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6454                 if (i != map->n-1) {
6455                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6456                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6457                 }
6458                 map->n--;
6459                 return map;
6460         }
6461         return map;
6462 error:
6463         isl_map_free(map);
6464         return NULL;
6465 }
6466
6467 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6468                                                 struct isl_basic_set *bset)
6469 {
6470         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6471                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6472 }
6473
6474 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6475  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6476  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6477  */
6478 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6479         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6480         int pos, isl_int *opt)
6481 {
6482         struct isl_dim *dims;
6483         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6484         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6485         struct isl_ctx *ctx;
6486         struct isl_vec *obj;
6487         unsigned total;
6488         unsigned nparam;
6489         unsigned dim1, dim2;
6490         enum isl_lp_result res;
6491
6492         if (!bset1 || !bset2)
6493                 return isl_lp_error;
6494
6495         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6496         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6497         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6498         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6499         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6500         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6501         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6502         if (!bmap1 || !bmap2)
6503                 goto error;
6504         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6505         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6506                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6507                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6508         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6509         if (!bmap1)
6510                 goto error;
6511         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6512         ctx = bmap1->ctx;
6513         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6514         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6515         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6516         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6517         if (!obj)
6518                 goto error;
6519         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6520                                         opt, NULL, NULL);
6521         isl_basic_map_free(bmap1);
6522         isl_vec_free(obj);
6523         return res;
6524 error:
6525         isl_basic_map_free(bmap1);
6526         isl_basic_map_free(bmap2);
6527         return isl_lp_error;
6528 }
6529
6530 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6531  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6532  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6533  * smaller or larger than those in bset2.
6534  *
6535  * Returns
6536  *       1 if bset1 follows bset2
6537  *      -1 if bset1 precedes bset2
6538  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6539  *      -2 if some error occurred.
6540  */
6541 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6542         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6543 {
6544         isl_int opt;
6545         enum isl_lp_result res;
6546         int cmp;
6547
6548         isl_int_init(opt);
6549
6550         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6551
6552         if (res == isl_lp_empty)
6553                 cmp = 0;
6554         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6555                   res == isl_lp_unbounded)
6556                 cmp = 1;
6557         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6558                 cmp = -1;
6559         else
6560                 cmp = -2;
6561
6562         isl_int_clear(opt);
6563         return cmp;
6564 }
6565
6566 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6567  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6568  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6569  * than a value of the same dimension in bset2.
6570  *
6571  * Return
6572  *       1 if there exists such a pair
6573  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6574  *      -1 otherwise
6575  *      -2 if some error occurred.
6576  */
6577 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6578         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6579 {
6580         isl_int opt;
6581         enum isl_lp_result res;
6582         int cmp;
6583
6584         isl_int_init(opt);
6585
6586         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6587
6588         if (res == isl_lp_empty)
6589                 cmp = -1;
6590         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6591                   res == isl_lp_unbounded)
6592                 cmp = 1;
6593         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6594                 cmp = -1;
6595         else if (res == isl_lp_ok)
6596                 cmp = 0;
6597         else
6598                 cmp = -2;
6599
6600         isl_int_clear(opt);
6601         return cmp;
6602 }
6603
6604 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6605  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6606  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6607  * than a value of the same dimension in set2.
6608  *
6609  * Return
6610  *       1 if there exists such a pair
6611  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6612  *      -1 otherwise
6613  *      -2 if some error occurred.
6614  */
6615 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6616         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6617 {
6618         int i, j;
6619         int follows = -1;
6620
6621         if (!set1 || !set2)
6622                 return -2;
6623
6624         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6625                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6626                         int f;
6627                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6628                         if (f == 1 || f == -2)
6629                                 return f;
6630                         if (f > follows)
6631                                 follows = f;
6632                 }
6633
6634         return follows;
6635 }
6636
6637 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
6638         unsigned pos, isl_int *val)
6639 {
6640         int i;
6641         int d;
6642         unsigned total;
6643
6644         if (!bmap)
6645                 return -1;
6646         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6647         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6648                 for (; d+1 > pos; --d)
6649                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6650                                 break;
6651                 if (d != pos)
6652                         continue;
6653                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6654                         return 0;
6655                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6656                         return 0;
6657                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6658                         return 0;
6659                 if (val)
6660                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6661                 return 1;
6662         }
6663         return 0;
6664 }
6665
6666 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
6667         unsigned pos, isl_int *val)
6668 {
6669         int i;
6670         isl_int v;
6671         isl_int tmp;
6672         int fixed;
6673
6674         if (!map)
6675                 return -1;
6676         if (map->n == 0)
6677                 return 0;
6678         if (map->n == 1)
6679                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
6680         isl_int_init(v);
6681         isl_int_init(tmp);
6682         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
6683         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6684                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
6685                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6686                         fixed = 0;
6687         }
6688         if (val)
6689                 isl_int_set(*val, v);
6690         isl_int_clear(tmp);
6691         isl_int_clear(v);
6692         return fixed;
6693 }
6694
6695 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
6696         unsigned pos, isl_int *val)
6697 {
6698         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6699                                                 pos, val);
6700 }
6701
6702 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
6703         isl_int *val)
6704 {
6705         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6706 }
6707
6708 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
6709         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6710 {
6711         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6712                 return -1;
6713         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
6714                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6715 }
6716
6717 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
6718         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6719 {
6720         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6721                 return -1;
6722         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
6723                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6724 }
6725
6726 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6727  * then return this fixed value in *val.
6728  */
6729 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
6730         isl_int *val)
6731 {
6732         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
6733                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6734 }
6735
6736 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6737  * then return this fixed value in *val.
6738  */
6739 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
6740 {
6741         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6742 }
6743
6744 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6745  * then return this fixed value in *val.
6746  */
6747 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
6748 {
6749         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6750 }
6751
6752 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6753  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6754  */
6755 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
6756         unsigned dim, isl_int *val)
6757 {
6758         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6759         isl_int *c;
6760         unsigned total;
6761         unsigned nparam;
6762
6763         if (!bset)
6764                 return -1;
6765         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6766         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6767         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6768                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6769                         continue;
6770                 if (i_eq != -1)
6771                         return 0;
6772                 i_eq = i;
6773         }
6774         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6775                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
6776                         continue;
6777                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
6778                         return 0;
6779                 i_ineq = i;
6780         }
6781         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
6782                 return 0;
6783         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
6784         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
6785         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
6786                 return 0;
6787         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
6788                 return 0;
6789         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
6790                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
6791                 return 0;
6792         if (val)
6793                 isl_int_neg(*val, c[0]);
6794         return 1;
6795 }
6796
6797 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
6798         unsigned dim, isl_int *val)
6799 {
6800         int i;
6801         isl_int v;
6802         isl_int tmp;
6803         int fixed;
6804
6805         if (!set)
6806                 return -1;
6807         if (set->n == 0)
6808                 return 0;
6809         if (set->n == 1)
6810                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6811                                                                 dim, val);
6812         isl_int_init(v);
6813         isl_int_init(tmp);
6814         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6815                                                                 dim, &v);
6816         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
6817                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
6818                                                                 dim, &tmp);
6819                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6820                         fixed = 0;
6821         }
6822         if (val)
6823                 isl_int_set(*val, v);
6824         isl_int_clear(tmp);
6825         isl_int_clear(v);
6826         return fixed;
6827 }
6828
6829 struct constraint {
6830         unsigned        size;
6831         isl_int         *c;
6832 };
6833
6834 /* uset_gist depends on constraints without existentially quantified
6835  * variables sorting first.
6836  */
6837 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
6838 {
6839         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
6840         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
6841         int l1, l2;
6842         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
6843
6844         l1 = isl_seq_last_non_zero(c1->c, size);
6845         l2 = isl_seq_last_non_zero(c2->c, size);
6846
6847         if (l1 != l2)
6848                 return l1 - l2;
6849
6850         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
6851 }
6852
6853 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
6854         struct isl_basic_map *bmap)
6855 {
6856         int i;
6857         struct constraint *c;
6858         unsigned total;
6859
6860         if (!bmap)
6861                 return NULL;
6862         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6863         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
6864         if (!c)
6865                 goto error;
6866         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6867                 c[i].size = total;
6868                 c[i].c = bmap->ineq[i];
6869         }
6870         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
6871         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
6872                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
6873         free(c);
6874         return bmap;
6875 error:
6876         isl_basic_map_free(bmap);
6877         return NULL;
6878 }
6879
6880 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
6881         __isl_take isl_basic_set *bset)
6882 {
6883         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
6884                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6885 }
6886
6887 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
6888 {
6889         if (!bmap)
6890                 return NULL;
6891         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
6892                 return bmap;
6893         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
6894         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
6895         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
6896         return bmap;
6897 }
6898
6899 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
6900 {
6901         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
6902                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6903 }
6904
6905 int isl_basic_map_fast_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6906         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6907 {
6908         int i, cmp;
6909         unsigned total;
6910
6911         if (bmap1 == bmap2)
6912                 return 0;
6913         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) !=
6914             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
6915                 return ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) ? -1 : 1;
6916         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
6917                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
6918         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
6919                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6920         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
6921                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6922         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
6923             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6924                 return 0;
6925         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6926                 return 1;
6927         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6928                 return -1;
6929         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
6930                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
6931         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
6932                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
6933         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
6934                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
6935         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6936         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
6937                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
6938                 if (cmp)
6939                         return cmp;
6940         }
6941         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
6942                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
6943                 if (cmp)
6944                         return cmp;
6945         }
6946         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
6947                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
6948                 if (cmp)
6949                         return cmp;
6950         }
6951         return 0;
6952 }
6953
6954 int isl_basic_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6955         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6956 {
6957         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
6958 }
6959
6960 int isl_basic_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6961         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
6962 {
6963         return isl_basic_map_fast_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
6964                                             (isl_basic_map *)bset2);
6965 }
6966
6967 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
6968 {
6969         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
6970         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
6971
6972         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
6973 }
6974
6975 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
6976  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
6977  * meaning of any possible other copies of map.
6978  */
6979 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
6980 {
6981         int i, j;
6982         struct isl_basic_map *bmap;
6983
6984         if (!map)
6985                 return NULL;
6986         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
6987                 return map;
6988         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6989                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6990                 if (!bmap)
6991                         goto error;
6992                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6993                 map->p[i] = bmap;
6994         }
6995         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
6996         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6997         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
6998         if (!map)
6999                 return NULL;
7000         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
7001                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
7002                         continue;
7003                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
7004                 for (j = i; j < map->n; ++j)
7005                         map->p[j-1] = map->p[j];
7006                 map->n--;
7007         }
7008         return map;
7009 error:
7010         isl_map_free(map);
7011         return NULL;
7012
7013 }
7014
7015 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
7016 {
7017         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
7018 }
7019
7020 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7021 {
7022         int i;
7023         int equal;
7024
7025         if (!map1 || !map2)
7026                 return -1;
7027
7028         if (map1 == map2)
7029                 return 1;
7030         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
7031                 return 0;
7032
7033         map1 = isl_map_copy(map1);
7034         map2 = isl_map_copy(map2);
7035         map1 = isl_map_normalize(map1);
7036         map2 = isl_map_normalize(map2);
7037         if (!map1 || !map2)
7038                 goto error;
7039         equal = map1->n == map2->n;
7040         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
7041                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
7042                 if (equal < 0)
7043                         goto error;
7044         }
7045         isl_map_free(map1);
7046         isl_map_free(map2);
7047         return equal;
7048 error:
7049         isl_map_free(map1);
7050         isl_map_free(map2);
7051         return -1;
7052 }
7053
7054 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7055 {
7056         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
7057                                                 (struct isl_map *)set2);
7058 }
7059
7060 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
7061  */
7062 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
7063         isl_int min, isl_int max)
7064 {
7065         int k;
7066         struct isl_basic_set *bset = NULL;
7067
7068         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
7069         if (!bset)
7070                 goto error;
7071
7072         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7073         if (k < 0)
7074                 goto error;
7075         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
7076         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
7077
7078         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7079         if (k < 0)
7080                 goto error;
7081         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
7082         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
7083
7084         return bset;
7085 error:
7086         isl_basic_set_free(bset);
7087         return NULL;
7088 }
7089
7090 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
7091  */
7092 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_product(
7093         __isl_take struct isl_basic_set_list *list)
7094 {
7095         int i;
7096         unsigned dim;
7097         unsigned nparam;
7098         unsigned extra;
7099         unsigned n_eq;
7100         unsigned n_ineq;
7101         struct isl_basic_set *product = NULL;
7102
7103         if (!list)
7104                 goto error;
7105         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
7106         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
7107         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
7108         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
7109         extra = list->p[0]->n_div;
7110         n_eq = list->p[0]->n_eq;
7111         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
7112         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
7113                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
7114                 isl_assert(list->ctx,
7115                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
7116                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7117                 extra += list->p[i]->n_div;
7118                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
7119                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
7120         }
7121         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
7122                                         n_eq, n_ineq);
7123         if (!product)
7124                 goto error;
7125         dim = 0;
7126         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
7127                 isl_basic_set_add_constraints(product,
7128                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
7129                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7130         }
7131         isl_basic_set_list_free(list);
7132         return product;
7133 error:
7134         isl_basic_set_free(product);
7135         isl_basic_set_list_free(list);
7136         return NULL;
7137 }
7138
7139 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
7140                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7141 {
7142         struct isl_dim *dim_result = NULL;
7143         struct isl_basic_map *bmap;
7144         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
7145         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7146
7147         if (!bmap1 || !bmap2)
7148                 goto error;
7149
7150         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
7151                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
7152         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7153                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
7154
7155         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
7156         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
7157         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7158         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7159         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7160
7161         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7162         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7163         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7164         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7165         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7166         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7167         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
7168         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
7169         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7170         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7171         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7172
7173         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7174                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7175                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7176                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7177         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7178         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7179         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7180         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7181 error:
7182         isl_basic_map_free(bmap1);
7183         isl_basic_map_free(bmap2);
7184         return NULL;
7185 }
7186
7187 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
7188         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7189 {
7190         isl_basic_map *prod;
7191
7192         prod = isl_basic_map_product(bmap1, bmap2);
7193         prod = isl_basic_map_flatten(prod);
7194         return prod;
7195 }
7196
7197 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
7198         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
7199 {
7200         return isl_basic_map_flat_product(bset1, bset2);
7201 }
7202
7203 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
7204         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7205 {
7206         isl_dim *dim_result = NULL;
7207         isl_basic_map *bmap;
7208         unsigned in, out1, out2, nparam, total, pos;
7209         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7210
7211         if (!bmap1 || !bmap2)
7212                 goto error;
7213
7214         dim_result = isl_dim_range_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7215                                            isl_dim_copy(bmap2->dim));
7216
7217         in = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
7218         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7219         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7220         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7221
7222         total = nparam + in + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7223         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7224         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7225         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7226         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7227         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7228         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
7229         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in);
7230         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7231         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7232         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7233
7234         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7235                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7236                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7237                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7238         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7239         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7240         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7241         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7242 error:
7243         isl_basic_map_free(bmap1);
7244         isl_basic_map_free(bmap2);
7245         return NULL;
7246 }
7247
7248 static __isl_give isl_map *map_product(__isl_take isl_map *map1,
7249         __isl_take isl_map *map2,
7250         __isl_give isl_dim *(*dim_product)(__isl_take isl_dim *left,
7251                                            __isl_take isl_dim *right),
7252         __isl_give isl_basic_map *(*basic_map_product)(
7253                 __isl_take isl_basic_map *left, __isl_take isl_basic_map *right))
7254 {
7255         unsigned flags = 0;
7256         struct isl_map *result;
7257         int i, j;
7258
7259         if (!map1 || !map2)
7260                 goto error;
7261
7262         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
7263                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
7264
7265         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
7266             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
7267                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
7268
7269         result = isl_map_alloc_dim(dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
7270                                                isl_dim_copy(map2->dim)),
7271                                 map1->n * map2->n, flags);
7272         if (!result)
7273                 goto error;
7274         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
7275                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
7276                         struct isl_basic_map *part;
7277                         part = basic_map_product(isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
7278                                                  isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
7279                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
7280                                 isl_basic_map_free(part);
7281                         else
7282                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
7283                         if (!result)
7284                                 goto error;
7285                 }
7286         isl_map_free(map1);
7287         isl_map_free(map2);
7288         return result;
7289 error:
7290         isl_map_free(map1);
7291         isl_map_free(map2);
7292         return NULL;
7293 }
7294
7295 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
7296  */
7297 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7298 {
7299         return map_product(map1, map2, &isl_dim_product, &isl_basic_map_product);
7300 }
7301
7302 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
7303  */
7304 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
7305         __isl_take isl_map *map2)
7306 {
7307         isl_map *prod;
7308
7309         prod = isl_map_product(map1, map2);
7310         prod = isl_map_flatten(prod);
7311         return prod;
7312 }
7313
7314 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
7315  */
7316 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7317 {
7318         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
7319                                                  (struct isl_map *)set2);
7320 }
7321
7322 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
7323         __isl_take isl_set *set2)
7324 {
7325         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7326 }
7327
7328 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> [B -> D]
7329  */
7330 __isl_give isl_map *isl_map_range_product(__isl_take isl_map *map1,
7331         __isl_take isl_map *map2)
7332 {
7333         return map_product(map1, map2, &isl_dim_range_product,
7334                                 &isl_basic_map_range_product);
7335 }
7336
7337 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7338 {
7339         int i;
7340         uint32_t hash = isl_hash_init();
7341         unsigned total;
7342
7343         if (!bmap)
7344                 return 0;
7345         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
7346         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
7347         if (!bmap)
7348                 return 0;
7349         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7350         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
7351         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
7352                 uint32_t c_hash;
7353                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
7354                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7355         }
7356         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
7357         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7358                 uint32_t c_hash;
7359                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
7360                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7361         }
7362         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
7363         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7364                 uint32_t c_hash;
7365                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7366                         continue;
7367                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
7368                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
7369                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7370         }
7371         isl_basic_map_free(bmap);
7372         return hash;
7373 }
7374
7375 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7376 {
7377         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
7378 }
7379
7380 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
7381 {
7382         int i;
7383         uint32_t hash;
7384
7385         if (!map)
7386                 return 0;
7387         map = isl_map_copy(map);
7388         map = isl_map_normalize(map);
7389         if (!map)
7390                 return 0;
7391
7392         hash = isl_hash_init();
7393         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7394                 uint32_t bmap_hash;
7395                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
7396                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
7397         }
7398
7399         isl_map_free(map);
7400
7401         return hash;
7402 }
7403
7404 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
7405 {
7406         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
7407 }
7408
7409 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7410  * by the values of the other parameters and variables.
7411  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
7412  */
7413 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
7414 {
7415         int i;
7416         unsigned nparam;
7417
7418         if (!bset)
7419                 return -1;
7420         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7421         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
7422                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
7423                         return 1;
7424         return 0;
7425 }
7426
7427 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7428  * by the values of the other parameters and variables.
7429  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
7430  * for each of the subsets.
7431  */
7432 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
7433 {
7434         int i;
7435
7436         if (!set)
7437                 return -1;
7438         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7439                 int unique;
7440                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
7441                 if (unique != 1)
7442                         return unique;
7443         }
7444         return 1;
7445 }
7446
7447 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7448 {
7449         return set ? set->n : 0;
7450 }
7451
7452 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7453         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7454 {
7455         int i;
7456
7457         if (!map)
7458                 return -1;
7459
7460         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7461                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7462                         return -1;
7463
7464         return 0;
7465 }
7466
7467 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7468         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7469 {
7470         int i;
7471
7472         if (!set)
7473                 return -1;
7474
7475         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7476                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7477                         return -1;
7478
7479         return 0;
7480 }
7481
7482 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7483 {
7484         struct isl_dim *dim;
7485
7486         if (!bset)
7487                 return NULL;
7488
7489         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7490         if (!bset)
7491                 return NULL;
7492
7493         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7494         dim = isl_dim_lift(dim, bset->n_div);
7495         if (!dim)
7496                 goto error;
7497         isl_dim_free(bset->dim);
7498         bset->dim = dim;
7499         bset->extra -= bset->n_div;
7500         bset->n_div = 0;
7501
7502         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7503
7504         return bset;
7505 error:
7506         isl_basic_set_free(bset);
7507         return NULL;
7508 }
7509
7510 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7511 {
7512         int i;
7513         struct isl_dim *dim;
7514         unsigned n_div;
7515
7516         set = isl_set_align_divs(set);
7517
7518         if (!set)
7519                 return NULL;
7520
7521         set = isl_set_cow(set);
7522         if (!set)
7523                 return NULL;
7524
7525         n_div = set->p[0]->n_div;
7526         dim = isl_set_get_dim(set);
7527         dim = isl_dim_lift(dim, n_div);
7528         if (!dim)
7529                 goto error;
7530         isl_dim_free(set->dim);
7531         set->dim = dim;
7532
7533         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7534                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7535                 if (!set->p[i])
7536                         goto error;
7537         }
7538
7539         return set;
7540 error:
7541         isl_set_free(set);
7542         return NULL;
7543 }
7544
7545 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7546 {
7547         struct isl_dim *dim;
7548         struct isl_basic_map *bmap;
7549         unsigned n_set;
7550         unsigned n_div;
7551         unsigned n_param;
7552         unsigned total;
7553         int i, k, l;
7554
7555         set = isl_set_align_divs(set);
7556
7557         if (!set)
7558                 return NULL;
7559
7560         dim = isl_set_get_dim(set);
7561         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7562                 isl_set_free(set);
7563                 return isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
7564         }
7565
7566         n_div = set->p[0]->n_div;
7567         dim = isl_dim_map_from_set(dim);
7568         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7569         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7570         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7571         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7572         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7573                 bmap = var_equal(bmap, i);
7574
7575         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7576         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7577                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7578                 if (k < 0)
7579                         goto error;
7580                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7581                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7582                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7583                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7584                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7585                             set->p[0]->div[i][0]);
7586
7587                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7588                 if (l < 0)
7589                         goto error;
7590                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7591                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7592                             set->p[0]->div[i][0]);
7593                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7594         }
7595
7596         isl_set_free(set);
7597         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7598         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7599         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7600 error:
7601         isl_set_free(set);
7602         isl_basic_map_free(bmap);
7603         return NULL;
7604 }
7605
7606 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7607 {
7608         unsigned dim;
7609         int size = 0;
7610
7611         if (!bset)
7612                 return -1;
7613
7614         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7615         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7616         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7617         size += bset->n_div * (2 + dim);
7618
7619         return size;
7620 }
7621
7622 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7623 {
7624         int i;
7625         int size = 0;
7626
7627         if (!set)
7628                 return -1;
7629
7630         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7631                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7632
7633         return size;
7634 }
7635
7636 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7637         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7638 {
7639         int i;
7640         int lower, upper;
7641
7642         if (!bmap)
7643                 return -1;
7644
7645         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7646
7647         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7648
7649         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7650                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7651                         return 1;
7652
7653         lower = upper = 0;
7654         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7655                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7656                 if (sgn > 0)
7657                         lower = 1;
7658                 if (sgn < 0)
7659                         upper = 1;
7660         }
7661
7662         return lower && upper;
7663 }
7664
7665 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7666         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7667 {
7668         int i;
7669
7670         if (!map)
7671                 return -1;
7672
7673         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7674                 int bounded;
7675                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7676                 if (bounded < 0 || !bounded)
7677                         return bounded;
7678         }
7679
7680         return 1;
7681 }
7682
7683 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7684  * and a lower bound.
7685  */
7686 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7687         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7688 {
7689         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7690 }
7691
7692 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7693  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7694  * elements of the array "signs".
7695  * Sign
7696  *      1 means that the variable is non-negative
7697  *      -1 means that the variable is non-positive
7698  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7699  */
7700 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7701         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7702 {
7703         isl_vec *bound = NULL;
7704         struct isl_tab *tab = NULL;
7705         struct isl_tab_undo *snap;
7706         int i;
7707
7708         if (!bset || !signs)
7709                 return -1;
7710
7711         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7712         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7713         if (!bound || !tab)
7714                 goto error;
7715
7716         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7717         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7718
7719         snap = isl_tab_snap(tab);
7720         for (i = 0; i < n; ++i) {
7721                 int empty;
7722
7723                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7724                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7725                         goto error;
7726                 empty = tab->empty;
7727                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7728                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7729                         goto error;
7730
7731                 if (empty) {
7732                         signs[i] = 1;
7733                         continue;
7734                 }
7735
7736                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7737                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7738                         goto error;
7739                 empty = tab->empty;
7740                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7741                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7742                         goto error;
7743
7744                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
7745         }
7746
7747         isl_tab_free(tab);
7748         isl_vec_free(bound);
7749         return 0;
7750 error:
7751         isl_tab_free(tab);
7752         isl_vec_free(bound);
7753         return -1;
7754 }
7755
7756 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7757         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
7758 {
7759         if (!bset || !signs)
7760                 return -1;
7761         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
7762                 return -1);
7763
7764         first += pos(bset->dim, type) - 1;
7765         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
7766 }
7767
7768 /* Check if the given basic map is obviously single-valued.
7769  * In particular, for each output dimension, check that there is
7770  * an equality that defines the output dimension in terms of
7771  * earlier dimensions.
7772  */
7773 int isl_basic_map_fast_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7774 {
7775         int i, j;
7776         unsigned total;
7777         unsigned n_out;
7778         unsigned o_out;
7779
7780         if (!bmap)
7781                 return -1;
7782
7783         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
7784         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
7785         o_out = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
7786
7787         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
7788                 for (j = 0; j < bmap->n_eq; ++j) {
7789                         if (isl_int_is_zero(bmap->eq[j][o_out + i]))
7790                                 continue;
7791                         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[j] + o_out + i + 1,
7792                                                 total - (o_out + i + 1)) == -1)
7793                                 break;
7794                 }
7795                 if (j >= bmap->n_eq)
7796                         return 0;
7797         }
7798
7799         return 1;
7800 }
7801
7802 /* Check if the given map is obviously single-valued.
7803  */
7804 int isl_map_fast_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7805 {
7806         int sv;
7807
7808         if (!map)
7809                 return -1;
7810         if (map->n == 0)
7811                 return 1;
7812         if (map->n >= 2)
7813                 return 0;
7814
7815         return isl_basic_map_fast_is_single_valued(map->p[0]);
7816 }
7817
7818 /* Check if the given map is single-valued.
7819  * We simply compute
7820  *
7821  *      M \circ M^-1
7822  *
7823  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
7824  */
7825 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7826 {
7827         isl_dim *dim;
7828         isl_map *test;
7829         isl_map *id;
7830         int sv;
7831
7832         sv = isl_map_fast_is_single_valued(map);
7833         if (sv < 0 || sv)
7834                 return sv;
7835
7836         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
7837         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
7838
7839         dim = isl_dim_map_from_set(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
7840         id = isl_map_identity(dim);
7841
7842         sv = isl_map_is_subset(test, id);
7843
7844         isl_map_free(test);
7845         isl_map_free(id);
7846
7847         return sv;
7848 }
7849
7850 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
7851 {
7852         int sv;
7853
7854         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7855         if (sv < 0 || !sv)
7856                 return sv;
7857
7858         map = isl_map_copy(map);
7859         map = isl_map_reverse(map);
7860         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7861         isl_map_free(map);
7862
7863         return sv;
7864 }
7865
7866 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
7867 {
7868         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
7869 }
7870
7871 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
7872 {
7873         int ok;
7874         isl_set *delta;
7875
7876         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
7877         ok = isl_set_is_singleton(delta);
7878         isl_set_free(delta);
7879
7880         return ok;
7881 }
7882
7883 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
7884 {
7885         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
7886                 return 0;
7887         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
7888                 return 0;
7889         return 1;
7890 }
7891
7892 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7893 {
7894         int i, j;
7895         unsigned nvar;
7896         unsigned ovar;
7897
7898         if (!bset)
7899                 return -1;
7900
7901         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
7902                 return 0;
7903
7904         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
7905         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
7906         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
7907                 int lower = 0, upper = 0;
7908                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7909                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
7910                                 continue;
7911                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7912                                 return 0;
7913                         break;
7914                 }
7915                 if (i < bset->n_eq)
7916                         continue;
7917                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7918                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7919                                 continue;
7920                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7921                                 return 0;
7922                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7923                                 lower = 1;
7924                         else
7925                                 upper = 1;
7926                 }
7927                 if (!lower || !upper)
7928                         return 0;
7929         }
7930
7931         return 1;
7932 }
7933
7934 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
7935 {
7936         if (!set)
7937                 return -1;
7938         if (set->n != 1)
7939                 return 0;
7940
7941         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
7942 }
7943
7944 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7945 {
7946         if (!bset)
7947                 return -1;
7948
7949         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
7950 }
7951
7952 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
7953 {
7954         if (!set)
7955                 return -1;
7956
7957         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
7958 }
7959
7960 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7961 {
7962         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7963         if (!bmap)
7964                 return NULL;
7965
7966         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
7967         if (!bmap->dim)
7968                 goto error;
7969
7970         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7971
7972         return (isl_basic_set *)bmap;
7973 error:
7974         isl_basic_map_free(bmap);
7975         return NULL;
7976 }
7977
7978 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
7979 {
7980         int i;
7981
7982         map = isl_map_cow(map);
7983         if (!map)
7984                 return NULL;
7985
7986         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7987                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
7988                 if (!map->p[i])
7989                         goto error;
7990         }
7991         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
7992         if (!map->dim)
7993                 goto error;
7994
7995         return (isl_set *)map;
7996 error:
7997         isl_map_free(map);
7998         return NULL;
7999 }
8000
8001 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
8002 {
8003         bset = isl_basic_set_cow(bset);
8004         if (!bset)
8005                 return NULL;
8006
8007         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
8008         if (!bset->dim)
8009                 goto error;
8010
8011         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
8012
8013         return (isl_basic_map *)bset;
8014 error:
8015         isl_basic_set_free(bset);
8016         return NULL;
8017 }
8018
8019 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
8020 {
8021         int i;
8022
8023         if (!set)
8024                 return NULL;
8025
8026         if (!isl_set_is_wrapping(set))
8027                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
8028                         goto error);
8029
8030         set = isl_set_cow(set);
8031         if (!set)
8032                 return NULL;
8033
8034         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8035                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
8036                 if (!set->p[i])
8037                         goto error;
8038         }
8039
8040         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
8041         if (!set->dim)
8042                 goto error;
8043
8044         return (isl_map *)set;
8045 error:
8046         isl_set_free(set);
8047         return NULL;
8048 }
8049
8050 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8051         enum isl_dim_type type)
8052 {
8053         if (!bmap)
8054                 return NULL;
8055
8056         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
8057                 return bmap;
8058
8059         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8060         if (!bmap)
8061                 return NULL;
8062
8063         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
8064         if (!bmap->dim)
8065                 goto error;
8066
8067         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8068
8069         return bmap;
8070 error:
8071         isl_basic_map_free(bmap);
8072         return NULL;
8073 }
8074
8075 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
8076         enum isl_dim_type type)
8077 {
8078         int i;
8079
8080         if (!map)
8081                 return NULL;
8082
8083         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
8084                 return map;
8085
8086         map = isl_map_cow(map);
8087         if (!map)
8088                 return NULL;
8089
8090         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8091                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
8092                 if (!map->p[i])
8093                         goto error;
8094         }
8095         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
8096         if (!map->dim)
8097                 goto error;
8098
8099         return map;
8100 error:
8101         isl_map_free(map);
8102         return NULL;
8103 }
8104
8105 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8106 {
8107         if (!bmap)
8108                 return NULL;
8109
8110         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
8111                 return bmap;
8112
8113         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8114         if (!bmap)
8115                 return NULL;
8116
8117         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
8118         if (!bmap->dim)
8119                 goto error;
8120
8121         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8122
8123         return bmap;
8124 error:
8125         isl_basic_map_free(bmap);
8126         return NULL;
8127 }
8128
8129 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(__isl_take isl_basic_set *bset)
8130 {
8131         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_flatten((isl_basic_map *)bset);
8132 }
8133
8134 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
8135 {
8136         int i;
8137
8138         if (!map)
8139                 return NULL;
8140
8141         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
8142                 return map;
8143
8144         map = isl_map_cow(map);
8145         if (!map)
8146                 return NULL;
8147
8148         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8149                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
8150                 if (!map->p[i])
8151                         goto error;
8152         }
8153         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
8154         if (!map->dim)
8155                 goto error;
8156
8157         return map;
8158 error:
8159         isl_map_free(map);
8160         return NULL;
8161 }
8162
8163 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
8164 {
8165         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
8166 }
8167
8168 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
8169 {
8170         isl_dim *dim, *flat_dim;
8171         isl_map *map;
8172
8173         dim = isl_set_get_dim(set);
8174         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
8175         map = isl_map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
8176         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
8177
8178         return map;
8179 }
8180
8181 /* Extend the given dim_map with mappings for the divs in bmap.
8182  */
8183 static __isl_give struct isl_dim_map *extend_dim_map(
8184         __isl_keep struct isl_dim_map *dim_map,
8185         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
8186 {
8187         int i;
8188         struct isl_dim_map *res;
8189         int offset;
8190
8191         offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
8192
8193         res = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, dim_map->len - 1 + bmap->n_div);
8194         if (!res)
8195                 return NULL;
8196
8197         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
8198                 res->pos[i] = dim_map->pos[i];
8199         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
8200                 res->pos[dim_map->len + i] = offset + i;
8201
8202         return res;
8203 }
8204
8205 /* Extract a dim_map from a reordering.
8206  * We essentially need to reverse the mapping, and add an offset
8207  * of 1 for the constant term.
8208  */
8209 __isl_give struct isl_dim_map *isl_dim_map_from_reordering(
8210         __isl_keep isl_reordering *exp)
8211 {
8212         int i;
8213         struct isl_dim_map *dim_map;
8214
8215         if (!exp)
8216                 return NULL;
8217
8218         dim_map = isl_dim_map_alloc(exp->dim->ctx, isl_dim_total(exp->dim));
8219         if (!dim_map)
8220                 return NULL;
8221
8222         for (i = 0; i < exp->len; ++i)
8223                 dim_map->pos[1 + exp->pos[i]] = 1 + i;
8224
8225         return dim_map;
8226 }
8227
8228 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
8229  * and set the dimension specification to "dim".
8230  */
8231 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8232         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
8233 {
8234         isl_basic_map *res;
8235
8236         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8237         if (!bmap || !dim || !dim_map)
8238                 goto error;
8239
8240         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
8241                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
8242         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
8243         res = isl_basic_map_finalize(res);
8244         return res;
8245 error:
8246         free(dim_map);
8247         isl_basic_map_free(bmap);
8248         isl_dim_free(dim);
8249         return NULL;
8250 }
8251
8252 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
8253  */
8254 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
8255         __isl_take isl_reordering *r)
8256 {
8257         int i;
8258         struct isl_dim_map *dim_map;
8259
8260         map = isl_map_cow(map);
8261         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
8262         if (!map || !r || !dim_map)
8263                 goto error;
8264
8265         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8266                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
8267
8268                 dim_map_i = extend_dim_map(dim_map, map->p[i]);
8269
8270                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
8271                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
8272
8273                 if (!map->p[i])
8274                         goto error;
8275         }
8276
8277         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
8278
8279         isl_reordering_free(r);
8280         free(dim_map);
8281         return map;
8282 error:
8283         free(dim_map);
8284         isl_map_free(map);
8285         isl_reordering_free(r);
8286         return NULL;
8287 }
8288
8289 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
8290         __isl_take isl_reordering *r)
8291 {
8292         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
8293 }
8294
8295 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
8296                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8297                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8298                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8299 {
8300         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8301         struct isl_mat *mat;
8302         int i, j, k;
8303         int pos;
8304
8305         if (!bmap)
8306                 return NULL;
8307         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
8308                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8309         if (!mat)
8310                 return NULL;
8311         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
8312                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8313                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8314                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8315                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8316                                             bmap->eq[i][off + k]);
8317                                 ++pos;
8318                         }
8319                 }
8320
8321         return mat;
8322 }
8323
8324 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
8325                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8326                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8327                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8328 {
8329         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8330         struct isl_mat *mat;
8331         int i, j, k;
8332         int pos;
8333
8334         if (!bmap)
8335                 return NULL;
8336         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
8337                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8338         if (!mat)
8339                 return NULL;
8340         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
8341                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8342                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8343                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8344                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8345                                             bmap->ineq[i][off + k]);
8346                                 ++pos;
8347                         }
8348                 }
8349
8350         return mat;
8351 }
8352
8353 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
8354         __isl_take isl_dim *dim,
8355         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8356         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8357         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8358 {
8359         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8360         isl_basic_map *bmap;
8361         unsigned total;
8362         unsigned extra;
8363         int i, j, k, l;
8364         int pos;
8365
8366         if (!dim || !eq || !ineq)
8367                 goto error;
8368
8369         if (eq->n_col != ineq->n_col)
8370                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8371                         "equalities and inequalities matrices should have "
8372                         "same number of columns", goto error);
8373
8374         total = 1 + isl_dim_total(dim);
8375
8376         if (eq->n_col < total)
8377                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8378                         "number of columns too small", goto error);
8379
8380         extra = eq->n_col - total;
8381
8382         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
8383                                        eq->n_row, ineq->n_row);
8384         if (!bmap)
8385                 goto error;
8386         for (i = 0; i < extra; ++i) {
8387                 k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
8388                 if (k < 0)
8389                         goto error;
8390                 isl_int_set_si(bmap->div[k][0], 0);
8391         }
8392         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
8393                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8394                 if (l < 0)
8395                         goto error;
8396                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8397                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8398                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8399                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k],
8400                                             eq->row[i][pos]);
8401                                 ++pos;
8402                         }
8403                 }
8404         }
8405         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
8406                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8407                 if (l < 0)
8408                         goto error;
8409                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8410                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8411                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8412                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k],
8413                                             ineq->row[i][pos]);
8414                                 ++pos;
8415                         }
8416                 }
8417         }
8418
8419         isl_dim_free(dim);
8420         isl_mat_free(eq);
8421         isl_mat_free(ineq);
8422
8423         return bmap;
8424 error:
8425         isl_dim_free(dim);
8426         isl_mat_free(eq);
8427         isl_mat_free(ineq);
8428         return NULL;
8429 }
8430
8431 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
8432         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8433         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8434 {
8435         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8436                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8437 }
8438
8439 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
8440         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8441         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8442 {
8443         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8444                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8445 }
8446
8447 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
8448         __isl_take isl_dim *dim,
8449         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8450         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8451 {
8452         return (isl_basic_set*)
8453             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
8454                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8455 }
8456
8457 int isl_basic_map_can_zip(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8458 {
8459         if (!bmap)
8460                 return -1;
8461
8462         return isl_dim_can_zip(bmap->dim);
8463 }
8464
8465 int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map)
8466 {
8467         if (!map)
8468                 return -1;
8469
8470         return isl_dim_can_zip(map->dim);
8471 }
8472
8473 /* Given a basic map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding basic map
8474  * (A -> C) -> (B -> D).
8475  */
8476 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8477 {
8478         unsigned pos;
8479         unsigned n1;
8480         unsigned n2;
8481
8482         if (!bmap)
8483                 return NULL;
8484
8485         if (!isl_basic_map_can_zip(bmap))
8486                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
8487                         "basic map cannot be zipped", goto error);
8488         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_in) +
8489                 isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_in);
8490         n1 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_out);
8491         n2 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[1], isl_dim_in);
8492         bmap = isl_basic_map_swap_vars(bmap, pos, n1, n2);
8493         if (!bmap)
8494                 return NULL;
8495         bmap->dim = isl_dim_zip(bmap->dim);
8496         if (!bmap->dim)
8497                 goto error;
8498         return bmap;
8499 error:
8500         isl_basic_map_free(bmap);
8501         return NULL;
8502 }
8503
8504 /* Given a map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding map
8505  * (A -> C) -> (B -> D).
8506  */
8507 __isl_give isl_map *isl_map_zip(__isl_take isl_map *map)
8508 {
8509         int i;
8510
8511         if (!map)
8512                 return NULL;
8513
8514         if (!isl_map_can_zip(map))
8515                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be zipped",
8516                         goto error);
8517
8518         map = isl_map_cow(map);
8519         if (!map)
8520                 return NULL;
8521
8522         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8523                 map->p[i] = isl_basic_map_zip(map->p[i]);
8524                 if (!map->p[i])
8525                         goto error;
8526         }
8527
8528         map->dim = isl_dim_zip(map->dim);
8529         if (!map->dim)
8530                 goto error;
8531
8532         return map;
8533 error:
8534         isl_map_free(map);
8535         return NULL;
8536 }