add isl_aff_neg_basic_set
[platform/upstream/isl.git] / isl_map.c
1 /*
2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
4  * Copyright 2012      Ecole Normale Superieure
5  *
6  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
7  *
8  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
9  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
10  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
11  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France 
12  * and Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
13  */
14
15 #include <string.h>
16 #include <isl_ctx_private.h>
17 #include <isl_map_private.h>
18 #include <isl/blk.h>
19 #include "isl_space_private.h"
20 #include "isl_equalities.h"
21 #include <isl_list_private.h>
22 #include <isl/lp.h>
23 #include <isl/seq.h>
24 #include <isl/set.h>
25 #include <isl/map.h>
26 #include "isl_map_piplib.h"
27 #include <isl_reordering.h>
28 #include "isl_sample.h"
29 #include "isl_tab.h"
30 #include <isl/vec.h>
31 #include <isl_mat_private.h>
32 #include <isl_dim_map.h>
33 #include <isl_local_space_private.h>
34 #include <isl_aff_private.h>
35 #include <isl_options_private.h>
36
37 static unsigned n(__isl_keep isl_space *dim, enum isl_dim_type type)
38 {
39         switch (type) {
40         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
41         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
42         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
43         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
44         default:                return 0;
45         }
46 }
47
48 static unsigned pos(__isl_keep isl_space *dim, enum isl_dim_type type)
49 {
50         switch (type) {
51         case isl_dim_param:     return 1;
52         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
53         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
54         default:                return 0;
55         }
56 }
57
58 unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
59                                 enum isl_dim_type type)
60 {
61         if (!bmap)
62                 return 0;
63         switch (type) {
64         case isl_dim_cst:       return 1;
65         case isl_dim_param:
66         case isl_dim_in:
67         case isl_dim_out:       return isl_space_dim(bmap->dim, type);
68         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
69         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
70         default:                return 0;
71         }
72 }
73
74 unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type)
75 {
76         return map ? n(map->dim, type) : 0;
77 }
78
79 unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type)
80 {
81         return set ? n(set->dim, type) : 0;
82 }
83
84 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
85                                         enum isl_dim_type type)
86 {
87         isl_space *dim = bmap->dim;
88         switch (type) {
89         case isl_dim_cst:       return 0;
90         case isl_dim_param:     return 1;
91         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
92         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
93         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
94         default:                return 0;
95         }
96 }
97
98 unsigned isl_basic_set_offset(struct isl_basic_set *bset,
99                                         enum isl_dim_type type)
100 {
101         return isl_basic_map_offset(bset, type);
102 }
103
104 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
105 {
106         return pos(map->dim, type);
107 }
108
109 unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
110                                 enum isl_dim_type type)
111 {
112         return isl_basic_map_dim(bset, type);
113 }
114
115 unsigned isl_basic_set_n_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset)
116 {
117         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
118 }
119
120 unsigned isl_basic_set_n_param(__isl_keep isl_basic_set *bset)
121 {
122         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
123 }
124
125 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
126 {
127         if (!bset)
128                 return 0;
129         return isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_all) + bset->n_div;
130 }
131
132 unsigned isl_set_n_dim(__isl_keep isl_set *set)
133 {
134         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
135 }
136
137 unsigned isl_set_n_param(__isl_keep isl_set *set)
138 {
139         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
140 }
141
142 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
143 {
144         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
145 }
146
147 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
148 {
149         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
150 }
151
152 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
153 {
154         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
155 }
156
157 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
158 {
159         return bmap ? bmap->n_div : 0;
160 }
161
162 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
163 {
164         return bmap ? isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all) + bmap->n_div : 0;
165 }
166
167 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
168 {
169         return map ? map->dim->n_in : 0;
170 }
171
172 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
173 {
174         return map ? map->dim->n_out : 0;
175 }
176
177 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
178 {
179         return map ? map->dim->nparam : 0;
180 }
181
182 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
183 {
184         int m;
185         if (!map || !set)
186                 return -1;
187         m = isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
188         if (m < 0 || !m)
189                 return m;
190         return isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
191 }
192
193 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
194                 struct isl_basic_set *bset)
195 {
196         int m;
197         if (!bmap || !bset)
198                 return -1;
199         m = isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
200         if (m < 0 || !m)
201                 return m;
202         return isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
203 }
204
205 int isl_map_compatible_range(__isl_keep isl_map *map, __isl_keep isl_set *set)
206 {
207         int m;
208         if (!map || !set)
209                 return -1;
210         m = isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
211         if (m < 0 || !m)
212                 return m;
213         return isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_out, set->dim, isl_dim_set);
214 }
215
216 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
217                 struct isl_basic_set *bset)
218 {
219         int m;
220         if (!bmap || !bset)
221                 return -1;
222         m = isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
223         if (m < 0 || !m)
224                 return m;
225         return isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
226 }
227
228 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
229 {
230         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
231 }
232
233 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
234 {
235         return bset ? bset->ctx : NULL;
236 }
237
238 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
239 {
240         return map ? map->ctx : NULL;
241 }
242
243 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
244 {
245         return set ? set->ctx : NULL;
246 }
247
248 __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
249 {
250         if (!bmap)
251                 return NULL;
252         return isl_space_copy(bmap->dim);
253 }
254
255 __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(__isl_keep isl_basic_set *bset)
256 {
257         if (!bset)
258                 return NULL;
259         return isl_space_copy(bset->dim);
260 }
261
262 /* Extract the divs in "bmap" as a matrix.
263  */
264 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_get_divs(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
265 {
266         int i;
267         isl_ctx *ctx;
268         isl_mat *div;
269         unsigned total;
270         unsigned cols;
271
272         if (!bmap)
273                 return NULL;
274
275         ctx = isl_basic_map_get_ctx(bmap);
276         total = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
277         cols = 1 + 1 + total + bmap->n_div;
278         div = isl_mat_alloc(ctx, bmap->n_div, cols);
279         if (!div)
280                 return NULL;
281
282         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
283                 isl_seq_cpy(div->row[i], bmap->div[i], cols);
284
285         return div;
286 }
287
288 __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
289         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
290 {
291         isl_mat *div;
292
293         if (!bmap)
294                 return NULL;
295
296         div = isl_basic_map_get_divs(bmap);
297         return isl_local_space_alloc_div(isl_space_copy(bmap->dim), div);
298 }
299
300 __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
301         __isl_keep isl_basic_set *bset)
302 {
303         return isl_basic_map_get_local_space(bset);
304 }
305
306 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_local_space(
307         __isl_take isl_local_space *ls)
308 {
309         int i;
310         int n_div;
311         isl_basic_map *bmap;
312
313         if (!ls)
314                 return NULL;
315
316         n_div = isl_local_space_dim(ls, isl_dim_div);
317         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_local_space_get_space(ls),
318                                         n_div, 0, 2 * n_div);
319
320         for (i = 0; i < n_div; ++i)
321                 if (isl_basic_map_alloc_div(bmap) < 0)
322                         goto error;
323
324         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
325                 isl_seq_cpy(bmap->div[i], ls->div->row[i], ls->div->n_col);
326                 if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
327                         goto error;
328         }
329                                         
330         isl_local_space_free(ls);
331         return bmap;
332 error:
333         isl_local_space_free(ls);
334         isl_basic_map_free(bmap);
335         return NULL;
336 }
337
338 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_local_space(
339         __isl_take isl_local_space *ls)
340 {
341         return isl_basic_map_from_local_space(ls);
342 }
343
344 __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map)
345 {
346         if (!map)
347                 return NULL;
348         return isl_space_copy(map->dim);
349 }
350
351 __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set)
352 {
353         if (!set)
354                 return NULL;
355         return isl_space_copy(set->dim);
356 }
357
358 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
359         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
360 {
361         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
362         if (!bmap)
363                 return NULL;
364         bmap->dim = isl_space_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
365         if (!bmap->dim)
366                 goto error;
367         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
368         return bmap;
369 error:
370         isl_basic_map_free(bmap);
371         return NULL;
372 }
373
374 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
375         __isl_take isl_basic_set *bset, const char *s)
376 {
377         return isl_basic_map_set_tuple_name(bset, isl_dim_set, s);
378 }
379
380 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
381         enum isl_dim_type type)
382 {
383         return bmap ? isl_space_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
384 }
385
386 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
387         enum isl_dim_type type, const char *s)
388 {
389         int i;
390
391         map = isl_map_cow(map);
392         if (!map)
393                 return NULL;
394
395         map->dim = isl_space_set_tuple_name(map->dim, type, s);
396         if (!map->dim)
397                 goto error;
398
399         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
400                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
401                 if (!map->p[i])
402                         goto error;
403         }
404
405         return map;
406 error:
407         isl_map_free(map);
408         return NULL;
409 }
410
411 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
412         enum isl_dim_type type)
413 {
414         return map ? isl_space_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
415 }
416
417 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
418         const char *s)
419 {
420         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
421 }
422
423 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(__isl_take isl_map *map,
424         enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id)
425 {
426         map = isl_map_cow(map);
427         if (!map)
428                 return isl_id_free(id);
429
430         map->dim = isl_space_set_tuple_id(map->dim, type, id);
431
432         return isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(map->dim));
433 }
434
435 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(__isl_take isl_set *set,
436         __isl_take isl_id *id)
437 {
438         return isl_map_set_tuple_id(set, isl_dim_set, id);
439 }
440
441 __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(__isl_take isl_map *map,
442         enum isl_dim_type type)
443 {
444         map = isl_map_cow(map);
445         if (!map)
446                 return NULL;
447
448         map->dim = isl_space_reset_tuple_id(map->dim, type);
449
450         return isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(map->dim));
451 }
452
453 __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(__isl_take isl_set *set)
454 {
455         return isl_map_reset_tuple_id(set, isl_dim_set);
456 }
457
458 int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type)
459 {
460         return map ? isl_space_has_tuple_id(map->dim, type) : -1;
461 }
462
463 __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
464         enum isl_dim_type type)
465 {
466         return map ? isl_space_get_tuple_id(map->dim, type) : NULL;
467 }
468
469 int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set)
470 {
471         return isl_map_has_tuple_id(set, isl_dim_set);
472 }
473
474 __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(__isl_keep isl_set *set)
475 {
476         return isl_map_get_tuple_id(set, isl_dim_set);
477 }
478
479 /* Does the set tuple have a name?
480  */
481 int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
482 {
483         return set ? isl_space_has_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : -1;
484 }
485
486
487 const char *isl_basic_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_set *bset)
488 {
489         return bset ? isl_space_get_tuple_name(bset->dim, isl_dim_set) : NULL;
490 }
491
492 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
493 {
494         return set ? isl_space_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
495 }
496
497 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
498         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
499 {
500         return bmap ? isl_space_get_dim_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
501 }
502
503 const char *isl_basic_set_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_set *bset,
504         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
505 {
506         return bset ? isl_space_get_dim_name(bset->dim, type, pos) : NULL;
507 }
508
509 /* Does the given dimension have a name?
510  */
511 int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
512         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
513 {
514         return map ? isl_space_has_dim_name(map->dim, type, pos) : -1;
515 }
516
517 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
518         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
519 {
520         return map ? isl_space_get_dim_name(map->dim, type, pos) : NULL;
521 }
522
523 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
524         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
525 {
526         return set ? isl_space_get_dim_name(set->dim, type, pos) : NULL;
527 }
528
529 /* Does the given dimension have a name?
530  */
531 int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
532         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
533 {
534         return set ? isl_space_has_dim_name(set->dim, type, pos) : -1;
535 }
536
537 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
538         __isl_take isl_basic_map *bmap,
539         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
540 {
541         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
542         if (!bmap)
543                 return NULL;
544         bmap->dim = isl_space_set_dim_name(bmap->dim, type, pos, s);
545         if (!bmap->dim)
546                 goto error;
547         return isl_basic_map_finalize(bmap);
548 error:
549         isl_basic_map_free(bmap);
550         return NULL;
551 }
552
553 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
554         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
555 {
556         int i;
557
558         map = isl_map_cow(map);
559         if (!map)
560                 return NULL;
561
562         map->dim = isl_space_set_dim_name(map->dim, type, pos, s);
563         if (!map->dim)
564                 goto error;
565
566         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
567                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
568                 if (!map->p[i])
569                         goto error;
570         }
571
572         return map;
573 error:
574         isl_map_free(map);
575         return NULL;
576 }
577
578 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
579         __isl_take isl_basic_set *bset,
580         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
581 {
582         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
583                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
584 }
585
586 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
587         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
588 {
589         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
590 }
591
592 int isl_basic_map_has_dim_id(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
593         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
594 {
595         return bmap ? isl_space_has_dim_id(bmap->dim, type, pos) : -1;
596 }
597
598 __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(__isl_keep isl_basic_set *bset,
599         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
600 {
601         return bset ? isl_space_get_dim_id(bset->dim, type, pos) : NULL;
602 }
603
604 int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
605         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
606 {
607         return map ? isl_space_has_dim_id(map->dim, type, pos) : -1;
608 }
609
610 __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
611         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
612 {
613         return map ? isl_space_get_dim_id(map->dim, type, pos) : NULL;
614 }
615
616 int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
617         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
618 {
619         return isl_map_has_dim_id(set, type, pos);
620 }
621
622 __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
623         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
624 {
625         return isl_map_get_dim_id(set, type, pos);
626 }
627
628 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(__isl_take isl_map *map,
629         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_take isl_id *id)
630 {
631         map = isl_map_cow(map);
632         if (!map)
633                 return isl_id_free(id);
634
635         map->dim = isl_space_set_dim_id(map->dim, type, pos, id);
636
637         return isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(map->dim));
638 }
639
640 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(__isl_take isl_set *set,
641         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_take isl_id *id)
642 {
643         return isl_map_set_dim_id(set, type, pos, id);
644 }
645
646 int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
647         __isl_keep isl_id *id)
648 {
649         if (!map)
650                 return -1;
651         return isl_space_find_dim_by_id(map->dim, type, id);
652 }
653
654 int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
655         __isl_keep isl_id *id)
656 {
657         return isl_map_find_dim_by_id(set, type, id);
658 }
659
660 int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
661         const char *name)
662 {
663         if (!map)
664                 return -1;
665         return isl_space_find_dim_by_name(map->dim, type, name);
666 }
667
668 int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
669         const char *name)
670 {
671         return isl_map_find_dim_by_name(set, type, name);
672 }
673
674 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
675 {
676         if (!bmap)
677                 return -1;
678         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
679 }
680
681 int isl_basic_set_is_rational(__isl_keep isl_basic_set *bset)
682 {
683         return isl_basic_map_is_rational(bset);
684 }
685
686 /* Is this basic set a parameter domain?
687  */
688 int isl_basic_set_is_params(__isl_keep isl_basic_set *bset)
689 {
690         if (!bset)
691                 return -1;
692         return isl_space_is_params(bset->dim);
693 }
694
695 /* Is this set a parameter domain?
696  */
697 int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set)
698 {
699         if (!set)
700                 return -1;
701         return isl_space_is_params(set->dim);
702 }
703
704 /* Is this map actually a parameter domain?
705  * Users should never call this function.  Outside of isl,
706  * a map can never be a parameter domain.
707  */
708 int isl_map_is_params(__isl_keep isl_map *map)
709 {
710         if (!map)
711                 return -1;
712         return isl_space_is_params(map->dim);
713 }
714
715 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
716                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
717                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
718 {
719         int i;
720         size_t row_size = 1 + isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all) + extra;
721
722         bmap->ctx = ctx;
723         isl_ctx_ref(ctx);
724
725         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
726         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
727                 goto error;
728
729         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
730         if (!bmap->ineq)
731                 goto error;
732
733         if (extra == 0) {
734                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
735                 bmap->div = NULL;
736         } else {
737                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
738                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
739                         goto error;
740
741                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
742                 if (!bmap->div)
743                         goto error;
744         }
745
746         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
747                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
748
749         for (i = 0; i < extra; ++i)
750                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
751
752         bmap->ref = 1;
753         bmap->flags = 0;
754         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
755         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
756         bmap->extra = extra;
757         bmap->n_eq = 0;
758         bmap->n_ineq = 0;
759         bmap->n_div = 0;
760         bmap->sample = NULL;
761
762         return bmap;
763 error:
764         isl_basic_map_free(bmap);
765         return NULL;
766 }
767
768 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
769                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
770                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
771 {
772         struct isl_basic_map *bmap;
773         isl_space *space;
774
775         space = isl_space_set_alloc(ctx, nparam, dim);
776         if (!space)
777                 return NULL;
778
779         bmap = isl_basic_map_alloc_space(space, extra, n_eq, n_ineq);
780         return (struct isl_basic_set *)bmap;
781 }
782
783 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_space(__isl_take isl_space *dim,
784                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
785 {
786         struct isl_basic_map *bmap;
787         if (!dim)
788                 return NULL;
789         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
790         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, extra, n_eq, n_ineq);
791         return (struct isl_basic_set *)bmap;
792 error:
793         isl_space_free(dim);
794         return NULL;
795 }
796
797 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_space(__isl_take isl_space *dim,
798                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
799 {
800         struct isl_basic_map *bmap;
801
802         if (!dim)
803                 return NULL;
804         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
805         if (!bmap)
806                 goto error;
807         bmap->dim = dim;
808
809         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
810 error:
811         isl_space_free(dim);
812         return NULL;
813 }
814
815 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
816                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
817                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
818 {
819         struct isl_basic_map *bmap;
820         isl_space *dim;
821
822         dim = isl_space_alloc(ctx, nparam, in, out);
823         if (!dim)
824                 return NULL;
825
826         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, extra, n_eq, n_ineq);
827         return bmap;
828 }
829
830 static void dup_constraints(
831                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
832 {
833         int i;
834         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
835
836         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
837                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
838                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
839         }
840
841         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
842                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
843                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
844         }
845
846         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
847                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
848                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
849         }
850         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
851 }
852
853 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
854 {
855         struct isl_basic_map *dup;
856
857         if (!bmap)
858                 return NULL;
859         dup = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap->dim),
860                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
861         if (!dup)
862                 return NULL;
863         dup_constraints(dup, bmap);
864         dup->flags = bmap->flags;
865         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
866         return dup;
867 }
868
869 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
870 {
871         struct isl_basic_map *dup;
872
873         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
874         return (struct isl_basic_set *)dup;
875 }
876
877 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
878 {
879         if (!bset)
880                 return NULL;
881
882         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
883                 bset->ref++;
884                 return bset;
885         }
886         return isl_basic_set_dup(bset);
887 }
888
889 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
890 {
891         if (!set)
892                 return NULL;
893
894         set->ref++;
895         return set;
896 }
897
898 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
899 {
900         if (!bmap)
901                 return NULL;
902
903         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
904                 bmap->ref++;
905                 return bmap;
906         }
907         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
908         if (bmap)
909                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
910         return bmap;
911 }
912
913 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
914 {
915         if (!map)
916                 return NULL;
917
918         map->ref++;
919         return map;
920 }
921
922 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
923 {
924         if (!bmap)
925                 return;
926
927         if (--bmap->ref > 0)
928                 return;
929
930         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
931         free(bmap->div);
932         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
933         free(bmap->ineq);
934         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
935         isl_vec_free(bmap->sample);
936         isl_space_free(bmap->dim);
937         free(bmap);
938 }
939
940 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
941 {
942         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
943 }
944
945 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
946 {
947         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
948 }
949
950 __isl_give isl_map *isl_map_align_params_map_map_and(
951         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2,
952         __isl_give isl_map *(*fn)(__isl_take isl_map *map1,
953                                     __isl_take isl_map *map2))
954 {
955         if (!map1 || !map2)
956                 goto error;
957         if (isl_space_match(map1->dim, isl_dim_param, map2->dim, isl_dim_param))
958                 return fn(map1, map2);
959         if (!isl_space_has_named_params(map1->dim) ||
960             !isl_space_has_named_params(map2->dim))
961                 isl_die(map1->ctx, isl_error_invalid,
962                         "unaligned unnamed parameters", goto error);
963         map1 = isl_map_align_params(map1, isl_map_get_space(map2));
964         map2 = isl_map_align_params(map2, isl_map_get_space(map1));
965         return fn(map1, map2);
966 error:
967         isl_map_free(map1);
968         isl_map_free(map2);
969         return NULL;
970 }
971
972 int isl_map_align_params_map_map_and_test(__isl_keep isl_map *map1,
973         __isl_keep isl_map *map2,
974         int (*fn)(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2))
975 {
976         int r;
977
978         if (!map1 || !map2)
979                 return -1;
980         if (isl_space_match(map1->dim, isl_dim_param, map2->dim, isl_dim_param))
981                 return fn(map1, map2);
982         if (!isl_space_has_named_params(map1->dim) ||
983             !isl_space_has_named_params(map2->dim))
984                 isl_die(map1->ctx, isl_error_invalid,
985                         "unaligned unnamed parameters", return -1);
986         map1 = isl_map_copy(map1);
987         map2 = isl_map_copy(map2);
988         map1 = isl_map_align_params(map1, isl_map_get_space(map2));
989         map2 = isl_map_align_params(map2, isl_map_get_space(map1));
990         r = fn(map1, map2);
991         isl_map_free(map1);
992         isl_map_free(map2);
993         return r;
994 }
995
996 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
997 {
998         struct isl_ctx *ctx;
999         if (!bmap)
1000                 return -1;
1001         ctx = bmap->ctx;
1002         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
1003         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
1004                         return -1);
1005         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1006         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
1007         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
1008         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
1009         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
1010         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
1011                 isl_int *t;
1012                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1013                 if (j < 0)
1014                         return -1;
1015                 t = bmap->ineq[j];
1016                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
1017                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
1018                 bmap->eq[-1] = t;
1019                 bmap->n_eq++;
1020                 bmap->n_ineq--;
1021                 bmap->eq--;
1022                 return 0;
1023         }
1024         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
1025                       bmap->extra - bmap->n_div);
1026         return bmap->n_eq++;
1027 }
1028
1029 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
1030 {
1031         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
1032 }
1033
1034 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1035 {
1036         if (!bmap)
1037                 return -1;
1038         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
1039         bmap->n_eq -= n;
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1044 {
1045         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
1046 }
1047
1048 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1049 {
1050         isl_int *t;
1051         if (!bmap)
1052                 return -1;
1053         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
1054
1055         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
1056                 t = bmap->eq[pos];
1057                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
1058                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
1059         }
1060         bmap->n_eq--;
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
1065 {
1066         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
1067 }
1068
1069 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
1070                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1071 {
1072         isl_int *t;
1073
1074         t = bmap->ineq[pos];
1075         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
1076         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
1077         bmap->eq[-1] = t;
1078         bmap->n_eq++;
1079         bmap->n_ineq--;
1080         bmap->eq--;
1081         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
1082         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1083         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
1084         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
1085 }
1086
1087 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1088 {
1089         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
1090 }
1091
1092 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
1093 {
1094         struct isl_ctx *ctx;
1095         if (!bmap)
1096                 return -1;
1097         ctx = bmap->ctx;
1098         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
1099         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
1100         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
1101         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1102         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
1103         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
1104                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
1105                       bmap->extra - bmap->n_div);
1106         return bmap->n_ineq++;
1107 }
1108
1109 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
1110 {
1111         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
1112 }
1113
1114 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1115 {
1116         if (!bmap)
1117                 return -1;
1118         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
1119         bmap->n_ineq -= n;
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1124 {
1125         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
1126 }
1127
1128 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1129 {
1130         isl_int *t;
1131         if (!bmap)
1132                 return -1;
1133         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1134
1135         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
1136                 t = bmap->ineq[pos];
1137                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
1138                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
1139                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1140         }
1141         bmap->n_ineq--;
1142         return 0;
1143 }
1144
1145 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
1146 {
1147         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
1148 }
1149
1150 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
1151         isl_int *eq)
1152 {
1153         int k;
1154
1155         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
1156         if (!bmap)
1157                 return NULL;
1158         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1159         if (k < 0)
1160                 goto error;
1161         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
1162         return bmap;
1163 error:
1164         isl_basic_map_free(bmap);
1165         return NULL;
1166 }
1167
1168 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
1169         isl_int *eq)
1170 {
1171         return (isl_basic_set *)
1172                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
1173 }
1174
1175 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
1176         isl_int *ineq)
1177 {
1178         int k;
1179
1180         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
1181         if (!bmap)
1182                 return NULL;
1183         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1184         if (k < 0)
1185                 goto error;
1186         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
1187         return bmap;
1188 error:
1189         isl_basic_map_free(bmap);
1190         return NULL;
1191 }
1192
1193 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
1194         isl_int *ineq)
1195 {
1196         return (isl_basic_set *)
1197                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
1198 }
1199
1200 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
1201 {
1202         if (!bmap)
1203                 return -1;
1204         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
1205         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
1206                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
1207                       bmap->extra - bmap->n_div);
1208         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
1209         return bmap->n_div++;
1210 }
1211
1212 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
1213 {
1214         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
1215 }
1216
1217 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1218 {
1219         if (!bmap)
1220                 return -1;
1221         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
1222         bmap->n_div -= n;
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1227 {
1228         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
1229 }
1230
1231 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
1232  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
1233  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
1234  * variables.
1235  */
1236 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
1237                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
1238                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
1239 {
1240         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
1241         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
1242         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
1243         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
1244         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
1245         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
1246         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1247         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
1248         if (dst_nparam > src_nparam)
1249                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
1250                                 dst_nparam - src_nparam);
1251         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
1252         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
1253                     src+1+src_nparam,
1254                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
1255         if (dst_in-in_off > src_in)
1256                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
1257                                 dst_in - in_off - src_in);
1258         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
1259         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
1260                     src+1+src_nparam+src_in,
1261                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
1262         if (dst_out-out_off > src_out)
1263                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
1264                                 dst_out - out_off - src_out);
1265         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
1266         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
1267                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
1268                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
1269         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
1270                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
1271                                 div_off+src_map->n_div,
1272                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
1273 }
1274
1275 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
1276                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
1277                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
1278 {
1279         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1280         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
1281 }
1282
1283 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
1284                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
1285 {
1286         int i;
1287         unsigned div_off;
1288
1289         if (!bmap1 || !bmap2)
1290                 goto error;
1291
1292         div_off = bmap1->n_div;
1293
1294         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
1295                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
1296                 if (i1 < 0)
1297                         goto error;
1298                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
1299                                 i_pos, o_pos, div_off);
1300         }
1301
1302         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
1303                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
1304                 if (i1 < 0)
1305                         goto error;
1306                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
1307                                 i_pos, o_pos, div_off);
1308         }
1309
1310         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1311                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1312                 if (i1 < 0)
1313                         goto error;
1314                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1315                          i_pos, o_pos, div_off);
1316         }
1317
1318         isl_basic_map_free(bmap2);
1319
1320         return bmap1;
1321
1322 error:
1323         isl_basic_map_free(bmap1);
1324         isl_basic_map_free(bmap2);
1325         return NULL;
1326 }
1327
1328 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1329                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1330 {
1331         return (struct isl_basic_set *)
1332                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1333                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1334 }
1335
1336 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_space(struct isl_basic_map *base,
1337                 __isl_take isl_space *dim, unsigned extra,
1338                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1339 {
1340         struct isl_basic_map *ext;
1341         unsigned flags;
1342         int dims_ok;
1343
1344         if (!dim)
1345                 goto error;
1346
1347         if (!base)
1348                 goto error;
1349
1350         dims_ok = isl_space_is_equal(base->dim, dim) &&
1351                   base->extra >= base->n_div + extra;
1352
1353         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1354                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1355                 isl_space_free(dim);
1356                 return base;
1357         }
1358
1359         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1360         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1361         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1362         extra += base->extra;
1363         n_eq += base->n_eq;
1364         n_ineq += base->n_ineq;
1365
1366         ext = isl_basic_map_alloc_space(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1367         dim = NULL;
1368         if (!ext)
1369                 goto error;
1370
1371         if (dims_ok)
1372                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1373         flags = base->flags;
1374         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1375         if (ext) {
1376                 ext->flags = flags;
1377                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1378         }
1379
1380         return ext;
1381
1382 error:
1383         isl_space_free(dim);
1384         isl_basic_map_free(base);
1385         return NULL;
1386 }
1387
1388 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_space(struct isl_basic_set *base,
1389                 __isl_take isl_space *dim, unsigned extra,
1390                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1391 {
1392         return (struct isl_basic_set *)
1393                 isl_basic_map_extend_space((struct isl_basic_map *)base, dim,
1394                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1395 }
1396
1397 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1398                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1399 {
1400         if (!base)
1401                 return NULL;
1402         return isl_basic_map_extend_space(base, isl_space_copy(base->dim),
1403                                         0, n_eq, n_ineq);
1404 }
1405
1406 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1407                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1408                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1409 {
1410         struct isl_basic_map *bmap;
1411         isl_space *dim;
1412
1413         if (!base)
1414                 return NULL;
1415         dim = isl_space_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1416         if (!dim)
1417                 goto error;
1418
1419         bmap = isl_basic_map_extend_space(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1420         return bmap;
1421 error:
1422         isl_basic_map_free(base);
1423         return NULL;
1424 }
1425
1426 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1427                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1428                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1429 {
1430         return (struct isl_basic_set *)
1431                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1432                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1433 }
1434
1435 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1436                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1437 {
1438         return (struct isl_basic_set *)
1439                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1440                                                     n_eq, n_ineq);
1441 }
1442
1443 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1444 {
1445         return (struct isl_basic_set *)
1446                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1447 }
1448
1449 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1450 {
1451         if (!bmap)
1452                 return NULL;
1453
1454         if (bmap->ref > 1) {
1455                 bmap->ref--;
1456                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1457         }
1458         if (bmap)
1459                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1460         return bmap;
1461 }
1462
1463 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1464 {
1465         if (!set)
1466                 return NULL;
1467
1468         if (set->ref == 1)
1469                 return set;
1470         set->ref--;
1471         return isl_set_dup(set);
1472 }
1473
1474 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1475 {
1476         if (!map)
1477                 return NULL;
1478
1479         if (map->ref == 1)
1480                 return map;
1481         map->ref--;
1482         return isl_map_dup(map);
1483 }
1484
1485 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1486                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1487 {
1488         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1489         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1490         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1491 }
1492
1493 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_swap_vars(
1494         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, unsigned n1, unsigned n2)
1495 {
1496         int i;
1497         struct isl_blk blk;
1498
1499         if (!bmap)
1500                 goto error;
1501
1502         isl_assert(bmap->ctx,
1503                 pos + n1 + n2 <= 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap), goto error);
1504
1505         if (n1 == 0 || n2 == 0)
1506                 return bmap;
1507
1508         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1509         if (!bmap)
1510                 return NULL;
1511
1512         blk = isl_blk_alloc(bmap->ctx, n1 + n2);
1513         if (isl_blk_is_error(blk))
1514                 goto error;
1515
1516         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1517                 swap_vars(blk,
1518                           bmap->eq[i] + pos, n1, n2);
1519
1520         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1521                 swap_vars(blk,
1522                           bmap->ineq[i] + pos, n1, n2);
1523
1524         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1525                 swap_vars(blk,
1526                           bmap->div[i]+1 + pos, n1, n2);
1527
1528         isl_blk_free(bmap->ctx, blk);
1529
1530         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1531         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
1532         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1533 error:
1534         isl_basic_map_free(bmap);
1535         return NULL;
1536 }
1537
1538 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1539         __isl_take isl_basic_set *bset, unsigned n)
1540 {
1541         unsigned dim;
1542         unsigned nparam;
1543
1544         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1545         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1546         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1547
1548         return isl_basic_map_swap_vars(bset, 1 + nparam, n, dim - n);
1549 error:
1550         isl_basic_set_free(bset);
1551         return NULL;
1552 }
1553
1554 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1555 {
1556         int i = 0;
1557         unsigned total;
1558         if (!bmap)
1559                 goto error;
1560         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1561         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1562         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1563         if (bmap->n_eq > 0)
1564                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1565         else {
1566                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1567                 if (i < 0)
1568                         goto error;
1569         }
1570         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1571         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1572         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1573         isl_vec_free(bmap->sample);
1574         bmap->sample = NULL;
1575         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1576 error:
1577         isl_basic_map_free(bmap);
1578         return NULL;
1579 }
1580
1581 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1582 {
1583         return (struct isl_basic_set *)
1584                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1585 }
1586
1587 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1588 {
1589         int i;
1590         unsigned off = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
1591         isl_int *t = bmap->div[a];
1592         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1593         bmap->div[b] = t;
1594
1595         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1596                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1597
1598         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1599                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1600
1601         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1602                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1603         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1604 }
1605
1606 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1607  * constraints, without removing the dimensions from the space.
1608  * If the set is rational, the dimensions are eliminated using Fourier-Motzkin.
1609  */
1610 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1611         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1612 {
1613         int i;
1614
1615         if (!map)
1616                 return NULL;
1617         if (n == 0)
1618                 return map;
1619
1620         if (first + n > isl_map_dim(map, type) || first + n < first)
1621                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
1622                         "index out of bounds", goto error);
1623
1624         map = isl_map_cow(map);
1625         if (!map)
1626                 return NULL;
1627
1628         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1629                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate(map->p[i], type, first, n);
1630                 if (!map->p[i])
1631                         goto error;
1632         }
1633         return map;
1634 error:
1635         isl_map_free(map);
1636         return NULL;
1637 }
1638
1639 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1640  * constraints, without removing the dimensions from the space.
1641  * If the set is rational, the dimensions are eliminated using Fourier-Motzkin.
1642  */
1643 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1644         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1645 {
1646         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1647 }
1648
1649 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1650  * constraints, without removing the dimensions from the space.
1651  * If the set is rational, the dimensions are eliminated using Fourier-Motzkin.
1652  */
1653 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1654         unsigned first, unsigned n)
1655 {
1656         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1657 }
1658
1659 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1660         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1661 {
1662         if (!bmap)
1663                 return NULL;
1664         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1665                             isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all), bmap->n_div);
1666         if (!bmap)
1667                 return NULL;
1668         bmap->n_div = 0;
1669         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1670 }
1671
1672 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1673         __isl_take isl_basic_set *bset)
1674 {
1675         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1676                         (struct isl_basic_map *)bset);
1677 }
1678
1679 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(__isl_take isl_map *map)
1680 {
1681         int i;
1682
1683         if (!map)
1684                 return NULL;
1685         if (map->n == 0)
1686                 return map;
1687
1688         map = isl_map_cow(map);
1689         if (!map)
1690                 return NULL;
1691         
1692         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1693                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs(map->p[i]);
1694                 if (!map->p[i])
1695                         goto error;
1696         }
1697         return map;
1698 error:
1699         isl_map_free(map);
1700         return NULL;
1701 }
1702
1703 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(__isl_take isl_set *set)
1704 {
1705         return isl_map_remove_divs(set);
1706 }
1707
1708 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1709         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1710 {
1711         if (!bmap)
1712                 return NULL;
1713         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1714                         goto error);
1715         if (n == 0 && !isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
1716                 return bmap;
1717         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1718                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1719         if (!bmap)
1720                 return bmap;
1721         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1722                 return bmap;
1723         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1724         return bmap;
1725 error:
1726         isl_basic_map_free(bmap);
1727         return NULL;
1728 }
1729
1730 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1731  * any of the given variables.
1732  */
1733 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1734         unsigned first, unsigned n)
1735 {
1736         int i;
1737         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1738
1739         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1740                 return 0;
1741         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1742                 return 1;
1743
1744         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1745                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1746                         continue;
1747                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1748                         return 1;
1749         }
1750
1751         return 0;
1752 }
1753
1754 /* Try and add a lower and/or upper bound on "div" to "bmap"
1755  * based on inequality "i".
1756  * "total" is the total number of variables (excluding the divs).
1757  * "v" is a temporary object that can be used during the calculations.
1758  * If "lb" is set, then a lower bound should be constructed.
1759  * If "ub" is set, then an upper bound should be constructed.
1760  *
1761  * The calling function has already checked that the inequality does not
1762  * reference "div", but we still need to check that the inequality is
1763  * of the right form.  We'll consider the case where we want to construct
1764  * a lower bound.  The construction of upper bounds is similar.
1765  *
1766  * Let "div" be of the form
1767  *
1768  *      q = floor((a + f(x))/d)
1769  *
1770  * We essentially check if constraint "i" is of the form
1771  *
1772  *      b + f(x) >= 0
1773  *
1774  * so that we can use it to derive a lower bound on "div".
1775  * However, we allow a slightly more general form
1776  *
1777  *      b + g(x) >= 0
1778  *
1779  * with the condition that the coefficients of g(x) - f(x) are all
1780  * divisible by d.
1781  * Rewriting this constraint as
1782  *
1783  *      0 >= -b - g(x)
1784  *
1785  * adding a + f(x) to both sides and dividing by d, we obtain
1786  *
1787  *      (a + f(x))/d >= (a-b)/d + (f(x)-g(x))/d
1788  *
1789  * Taking the floor on both sides, we obtain
1790  *
1791  *      q >= floor((a-b)/d) + (f(x)-g(x))/d
1792  *
1793  * or
1794  *
1795  *      (g(x)-f(x))/d + ceil((b-a)/d) + q >= 0
1796  *
1797  * In the case of an upper bound, we construct the constraint
1798  *
1799  *      (g(x)+f(x))/d + floor((b+a)/d) - q >= 0
1800  *
1801  */
1802 static __isl_give isl_basic_map *insert_bounds_on_div_from_ineq(
1803         __isl_take isl_basic_map *bmap, int div, int i,
1804         unsigned total, isl_int v, int lb, int ub)
1805 {
1806         int j;
1807
1808         for (j = 0; (lb || ub) && j < total + bmap->n_div; ++j) {
1809                 if (lb) {
1810                         isl_int_sub(v, bmap->ineq[i][1 + j],
1811                                         bmap->div[div][1 + 1 + j]);
1812                         lb = isl_int_is_divisible_by(v, bmap->div[div][0]);
1813                 }
1814                 if (ub) {
1815                         isl_int_add(v, bmap->ineq[i][1 + j],
1816                                         bmap->div[div][1 + 1 + j]);
1817                         ub = isl_int_is_divisible_by(v, bmap->div[div][0]);
1818                 }
1819         }
1820         if (!lb && !ub)
1821                 return bmap;
1822
1823         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, lb + ub);
1824         if (lb) {
1825                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1826                 if (k < 0)
1827                         goto error;
1828                 for (j = 0; j < 1 + total + bmap->n_div; ++j) {
1829                         isl_int_sub(bmap->ineq[k][j], bmap->ineq[i][j],
1830                                         bmap->div[div][1 + j]);
1831                         isl_int_cdiv_q(bmap->ineq[k][j],
1832                                         bmap->ineq[k][j], bmap->div[div][0]);
1833                 }
1834                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + total + div], 1);
1835         }
1836         if (ub) {
1837                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1838                 if (k < 0)
1839                         goto error;
1840                 for (j = 0; j < 1 + total + bmap->n_div; ++j) {
1841                         isl_int_add(bmap->ineq[k][j], bmap->ineq[i][j],
1842                                         bmap->div[div][1 + j]);
1843                         isl_int_fdiv_q(bmap->ineq[k][j],
1844                                         bmap->ineq[k][j], bmap->div[div][0]);
1845                 }
1846                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + total + div], -1);
1847         }
1848
1849         return bmap;
1850 error:
1851         isl_basic_map_free(bmap);
1852         return NULL;
1853 }
1854
1855 /* This function is called right before "div" is eliminated from "bmap"
1856  * using Fourier-Motzkin.
1857  * Look through the constraints of "bmap" for constraints on the argument
1858  * of the integer division and use them to construct constraints on the
1859  * integer division itself.  These constraints can then be combined
1860  * during the Fourier-Motzkin elimination.
1861  * Note that it is only useful to introduce lower bounds on "div"
1862  * if "bmap" already contains upper bounds on "div" as the newly
1863  * introduce lower bounds can then be combined with the pre-existing
1864  * upper bounds.  Similarly for upper bounds.
1865  * We therefore first check if "bmap" contains any lower and/or upper bounds
1866  * on "div".
1867  *
1868  * It is interesting to note that the introduction of these constraints
1869  * can indeed lead to more accurate results, even when compared to
1870  * deriving constraints on the argument of "div" from constraints on "div".
1871  * Consider, for example, the set
1872  *
1873  *      { [i,j,k] : 3 + i + 2j >= 0 and 2 * [(i+2j)/4] <= k }
1874  *
1875  * The second constraint can be rewritten as
1876  *
1877  *      2 * [(-i-2j+3)/4] + k >= 0
1878  *
1879  * from which we can derive
1880  *
1881  *      -i - 2j + 3 >= -2k
1882  *
1883  * or
1884  *
1885  *      i + 2j <= 3 + 2k
1886  *
1887  * Combined with the first constraint, we obtain
1888  *
1889  *      -3 <= 3 + 2k    or      k >= -3
1890  *
1891  * If, on the other hand we derive a constraint on [(i+2j)/4] from
1892  * the first constraint, we obtain
1893  *
1894  *      [(i + 2j)/4] >= [-3/4] = -1
1895  *
1896  * Combining this constraint with the second constraint, we obtain
1897  *
1898  *      k >= -2
1899  */
1900 static __isl_give isl_basic_map *insert_bounds_on_div(
1901         __isl_take isl_basic_map *bmap, int div)
1902 {
1903         int i;
1904         int check_lb, check_ub;
1905         isl_int v;
1906         unsigned total;
1907
1908         if (!bmap)
1909                 return NULL;
1910
1911         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1912                 return bmap;
1913
1914         total = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
1915
1916         check_lb = 0;
1917         check_ub = 0;
1918         for (i = 0; (!check_lb || !check_ub) && i < bmap->n_ineq; ++i) {
1919                 int s = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][1 + total + div]);
1920                 if (s > 0)
1921                         check_ub = 1;
1922                 if (s < 0)
1923                         check_lb = 1;
1924         }
1925
1926         if (!check_lb && !check_ub)
1927                 return bmap;
1928
1929         isl_int_init(v);
1930
1931         for (i = 0; bmap && i < bmap->n_ineq; ++i) {
1932                 if (!isl_int_is_zero(bmap->ineq[i][1 + total + div]))
1933                         continue;
1934
1935                 bmap = insert_bounds_on_div_from_ineq(bmap, div, i, total, v,
1936                                                         check_lb, check_ub);
1937         }
1938
1939         isl_int_clear(v);
1940
1941         return bmap;
1942 }
1943
1944 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1945  * in their definitions.
1946  */
1947 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1948         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1949         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1950 {
1951         int i;
1952
1953         if (!bmap)
1954                 return NULL;
1955         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1956                         goto error);
1957         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1958
1959         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1960                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1961                         continue;
1962                 bmap = insert_bounds_on_div(bmap, i);
1963                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1964                 if (!bmap)
1965                         return NULL;
1966                 i = bmap->n_div;
1967         }
1968
1969         return bmap;
1970 error:
1971         isl_basic_map_free(bmap);
1972         return NULL;
1973 }
1974
1975 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1976         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1977 {
1978         int i;
1979
1980         if (!map)
1981                 return NULL;
1982         if (map->n == 0)
1983                 return map;
1984
1985         map = isl_map_cow(map);
1986         if (!map)
1987                 return NULL;
1988
1989         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1990                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1991                                                                 type, first, n);
1992                 if (!map->p[i])
1993                         goto error;
1994         }
1995         return map;
1996 error:
1997         isl_map_free(map);
1998         return NULL;
1999 }
2000
2001 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
2002         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2003 {
2004         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
2005                                                               type, first, n);
2006 }
2007
2008 /* Does the desciption of "bmap" depend on the specified dimensions?
2009  * We also check whether the dimensions appear in any of the div definitions.
2010  * In principle there is no need for this check.  If the dimensions appear
2011  * in a div definition, they also appear in the defining constraints of that
2012  * div.
2013  */
2014 int isl_basic_map_involves_dims(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
2015         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2016 {
2017         int i;
2018
2019         if (!bmap)
2020                 return -1;
2021
2022         if (first + n > isl_basic_map_dim(bmap, type))
2023                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
2024                         "index out of bounds", return -1);
2025
2026         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
2027         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2028                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i] + first, n) >= 0)
2029                         return 1;
2030         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2031                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->ineq[i] + first, n) >= 0)
2032                         return 1;
2033         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
2034                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2035                         continue;
2036                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i] + 1 + first, n) >= 0)
2037                         return 1;
2038         }
2039
2040         return 0;
2041 }
2042
2043 int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
2044         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2045 {
2046         int i;
2047
2048         if (!map)
2049                 return -1;
2050
2051         if (first + n > isl_map_dim(map, type))
2052                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
2053                         "index out of bounds", return -1);
2054
2055         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2056                 int involves = isl_basic_map_involves_dims(map->p[i],
2057                                                             type, first, n);
2058                 if (involves < 0 || involves)
2059                         return involves;
2060         }
2061
2062         return 0;
2063 }
2064
2065 int isl_basic_set_involves_dims(__isl_keep isl_basic_set *bset,
2066         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2067 {
2068         return isl_basic_map_involves_dims(bset, type, first, n);
2069 }
2070
2071 int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
2072         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2073 {
2074         return isl_map_involves_dims(set, type, first, n);
2075 }
2076
2077 /* Return true if the definition of the given div is unknown or depends
2078  * on unknown divs.
2079  */
2080 static int div_is_unknown(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div)
2081 {
2082         int i;
2083         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
2084
2085         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
2086                 return 1;
2087
2088         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
2089                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
2090                         continue;
2091                 if (div_is_unknown(bmap, i))
2092                         return 1;
2093         }
2094
2095         return 0;
2096 }
2097
2098 /* Remove all divs that are unknown or defined in terms of unknown divs.
2099  */
2100 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_unknown_divs(
2101         __isl_take isl_basic_map *bmap)
2102 {
2103         int i;
2104
2105         if (!bmap)
2106                 return NULL;
2107
2108         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
2109                 if (!div_is_unknown(bmap, i))
2110                         continue;
2111                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
2112                 if (!bmap)
2113                         return NULL;
2114                 i = bmap->n_div;
2115         }
2116
2117         return bmap;
2118 }
2119
2120 __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(__isl_take isl_map *map)
2121 {
2122         int i;
2123
2124         if (!map)
2125                 return NULL;
2126         if (map->n == 0)
2127                 return map;
2128
2129         map = isl_map_cow(map);
2130         if (!map)
2131                 return NULL;
2132
2133         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2134                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_unknown_divs(map->p[i]);
2135                 if (!map->p[i])
2136                         goto error;
2137         }
2138         return map;
2139 error:
2140         isl_map_free(map);
2141         return NULL;
2142 }
2143
2144 __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(__isl_take isl_set *set)
2145 {
2146         return (isl_set *)isl_map_remove_unknown_divs((isl_map *)set);
2147 }
2148
2149 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
2150         __isl_take isl_basic_set *bset,
2151         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2152 {
2153         return (isl_basic_set *)
2154             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2155 }
2156
2157 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
2158         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2159 {
2160         int i;
2161
2162         if (n == 0)
2163                 return map;
2164
2165         map = isl_map_cow(map);
2166         if (!map)
2167                 return NULL;
2168         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2169         
2170         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2171                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
2172                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
2173                 if (!map->p[i])
2174                         goto error;
2175         }
2176         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
2177         return map;
2178 error:
2179         isl_map_free(map);
2180         return NULL;
2181 }
2182
2183 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
2184         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2185 {
2186         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
2187 }
2188
2189 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
2190 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
2191         unsigned first, unsigned n)
2192 {
2193         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
2194 }
2195
2196 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
2197                         isl_int c, int pos, FILE *out)
2198 {
2199         const char *name;
2200         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2201         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
2202         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2203         if (!pos)
2204                 isl_int_print(out, c, 0);
2205         else {
2206                 if (!isl_int_is_one(c))
2207                         isl_int_print(out, c, 0);
2208                 if (pos < 1 + nparam) {
2209                         name = isl_space_get_dim_name(bmap->dim,
2210                                                 isl_dim_param, pos - 1);
2211                         if (name)
2212                                 fprintf(out, "%s", name);
2213                         else
2214                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
2215                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
2216                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
2217                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
2218                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
2219                 else
2220                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
2221         }
2222 }
2223
2224 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
2225                                 int sign, FILE *out)
2226 {
2227         int i;
2228         int first;
2229         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2230         isl_int v;
2231
2232         isl_int_init(v);
2233         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
2234                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
2235                         continue;
2236                 if (!first)
2237                         fprintf(out, " + ");
2238                 first = 0;
2239                 isl_int_abs(v, c[i]);
2240                 dump_term(bmap, v, i, out);
2241         }
2242         isl_int_clear(v);
2243         if (first)
2244                 fprintf(out, "0");
2245 }
2246
2247 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
2248                                 const char *op, FILE *out, int indent)
2249 {
2250         int i;
2251
2252         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2253
2254         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
2255         fprintf(out, " %s ", op);
2256         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
2257
2258         fprintf(out, "\n");
2259
2260         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
2261                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all)+i]))
2262                         continue;
2263                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2264                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
2265                 abort();
2266         }
2267 }
2268
2269 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
2270                                 isl_int **c, unsigned n,
2271                                 const char *op, FILE *out, int indent)
2272 {
2273         int i;
2274
2275         for (i = 0; i < n; ++i)
2276                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
2277 }
2278
2279 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
2280 {
2281         int j;
2282         int first = 1;
2283         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2284
2285         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
2286                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
2287                         continue;
2288                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
2289                         fprintf(out, "+");
2290                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
2291                 first = 0;
2292         }
2293 }
2294
2295 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
2296 {
2297         int i;
2298
2299         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
2300         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
2301
2302         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
2303                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2304                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
2305                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
2306                 fprintf(out, ")/");
2307                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
2308                 fprintf(out, "]\n");
2309         }
2310 }
2311
2312 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
2313         FILE *out, int indent)
2314 {
2315         if (!bset) {
2316                 fprintf(out, "null basic set\n");
2317                 return;
2318         }
2319
2320         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2321         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
2322                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
2323                         bset->extra, bset->flags);
2324         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
2325 }
2326
2327 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
2328         FILE *out, int indent)
2329 {
2330         if (!bmap) {
2331                 fprintf(out, "null basic map\n");
2332                 return;
2333         }
2334
2335         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2336         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
2337                         "flags: %x, n_name: %d\n",
2338                 bmap->ref,
2339                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
2340                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_id);
2341         dump(bmap, out, indent);
2342 }
2343
2344 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2345 {
2346         unsigned total;
2347         if (!bmap)
2348                 return -1;
2349         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2350         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
2351         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
2352         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
2353         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2354         return 0;
2355 }
2356
2357 __isl_give isl_set *isl_set_alloc_space(__isl_take isl_space *dim, int n,
2358         unsigned flags)
2359 {
2360         struct isl_set *set;
2361
2362         if (!dim)
2363                 return NULL;
2364         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
2365         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
2366         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
2367                         sizeof(struct isl_set) +
2368                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
2369         if (!set)
2370                 goto error;
2371
2372         set->ctx = dim->ctx;
2373         isl_ctx_ref(set->ctx);
2374         set->ref = 1;
2375         set->size = n;
2376         set->n = 0;
2377         set->dim = dim;
2378         set->flags = flags;
2379         return set;
2380 error:
2381         isl_space_free(dim);
2382         return NULL;
2383 }
2384
2385 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2386                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
2387 {
2388         struct isl_set *set;
2389         isl_space *dims;
2390
2391         dims = isl_space_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
2392         if (!dims)
2393                 return NULL;
2394
2395         set = isl_set_alloc_space(dims, n, flags);
2396         return set;
2397 }
2398
2399 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
2400  */
2401 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
2402 {
2403         int i;
2404         struct isl_map *grown = NULL;
2405
2406         if (!map)
2407                 return NULL;
2408         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
2409         if (map->n + n <= map->size)
2410                 return map;
2411         grown = isl_map_alloc_space(isl_map_get_space(map), map->n + n, map->flags);
2412         if (!grown)
2413                 goto error;
2414         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2415                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
2416                 if (!grown->p[i])
2417                         goto error;
2418                 grown->n++;
2419         }
2420         isl_map_free(map);
2421         return grown;
2422 error:
2423         isl_map_free(grown);
2424         isl_map_free(map);
2425         return NULL;
2426 }
2427
2428 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
2429  */
2430 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
2431 {
2432         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
2433 }
2434
2435 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
2436 {
2437         int i;
2438         struct isl_set *dup;
2439
2440         if (!set)
2441                 return NULL;
2442
2443         dup = isl_set_alloc_space(isl_space_copy(set->dim), set->n, set->flags);
2444         if (!dup)
2445                 return NULL;
2446         for (i = 0; i < set->n; ++i)
2447                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
2448         return dup;
2449 }
2450
2451 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
2452 {
2453         return isl_map_from_basic_map(bset);
2454 }
2455
2456 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2457 {
2458         struct isl_map *map;
2459
2460         if (!bmap)
2461                 return NULL;
2462
2463         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2464         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
2465 }
2466
2467 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
2468                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
2469 {
2470         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
2471                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
2472 }
2473
2474 void isl_set_free(struct isl_set *set)
2475 {
2476         int i;
2477
2478         if (!set)
2479                 return;
2480
2481         if (--set->ref > 0)
2482                 return;
2483
2484         isl_ctx_deref(set->ctx);
2485         for (i = 0; i < set->n; ++i)
2486                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
2487         isl_space_free(set->dim);
2488         free(set);
2489 }
2490
2491 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
2492 {
2493         int i;
2494
2495         if (!set) {
2496                 fprintf(out, "null set\n");
2497                 return;
2498         }
2499
2500         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2501         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
2502                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
2503                         set->flags);
2504         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2505                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2506                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
2507                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
2508         }
2509 }
2510
2511 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
2512 {
2513         int i;
2514
2515         if (!map) {
2516                 fprintf(out, "null map\n");
2517                 return;
2518         }
2519
2520         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2521         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
2522                      "flags: %x, n_name: %d\n",
2523                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
2524                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_id);
2525         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2526                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2527                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
2528                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
2529         }
2530 }
2531
2532 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2533                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2534 {
2535         struct isl_basic_map *bmap_domain;
2536
2537         if (!bmap || !bset)
2538                 goto error;
2539
2540         isl_assert(bset->ctx, isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2541                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2542
2543         if (isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2544                 isl_assert(bset->ctx,
2545                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
2546
2547         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2548         if (!bmap)
2549                 goto error;
2550         bmap = isl_basic_map_extend_space(bmap, isl_space_copy(bmap->dim),
2551                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2552         bmap_domain = isl_basic_map_from_domain(bset);
2553         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
2554
2555         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2556         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2557 error:
2558         isl_basic_map_free(bmap);
2559         isl_basic_set_free(bset);
2560         return NULL;
2561 }
2562
2563 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2564                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2565 {
2566         struct isl_basic_map *bmap_range;
2567
2568         if (!bmap || !bset)
2569                 goto error;
2570
2571         isl_assert(bset->ctx, isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2572                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2573
2574         if (isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2575                 isl_assert(bset->ctx,
2576                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2577
2578         if (isl_basic_set_is_universe(bset)) {
2579                 isl_basic_set_free(bset);
2580                 return bmap;
2581         }
2582
2583         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2584         if (!bmap)
2585                 goto error;
2586         bmap = isl_basic_map_extend_space(bmap, isl_space_copy(bmap->dim),
2587                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2588         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_space_copy(bset->dim));
2589         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2590
2591         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2592         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2593 error:
2594         isl_basic_map_free(bmap);
2595         isl_basic_set_free(bset);
2596         return NULL;
2597 }
2598
2599 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2600 {
2601         int i;
2602         unsigned total;
2603         isl_int s;
2604
2605         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2606         if (total != vec->size)
2607                 return -1;
2608
2609         isl_int_init(s);
2610
2611         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2612                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2613                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2614                         isl_int_clear(s);
2615                         return 0;
2616                 }
2617         }
2618
2619         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2620                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2621                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2622                         isl_int_clear(s);
2623                         return 0;
2624                 }
2625         }
2626
2627         isl_int_clear(s);
2628
2629         return 1;
2630 }
2631
2632 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2633 {
2634         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2635 }
2636
2637 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2638                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2639 {
2640         struct isl_vec *sample = NULL;
2641
2642         if (!bmap1 || !bmap2)
2643                 goto error;
2644
2645         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2646                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2647         if (isl_space_dim(bmap1->dim, isl_dim_all) ==
2648                                 isl_space_dim(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2649             isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_all) !=
2650                                 isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_param))
2651                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2652
2653         if (isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_all) !=
2654                                         isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_param))
2655                 isl_assert(bmap1->ctx,
2656                             isl_space_is_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2657
2658         if (bmap1->sample &&
2659             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2660             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2661                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2662         else if (bmap2->sample &&
2663             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2664             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2665                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2666
2667         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2668         if (!bmap1)
2669                 goto error;
2670         bmap1 = isl_basic_map_extend_space(bmap1, isl_space_copy(bmap1->dim),
2671                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2672         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2673
2674         if (!bmap1)
2675                 isl_vec_free(sample);
2676         else if (sample) {
2677                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2678                 bmap1->sample = sample;
2679         }
2680
2681         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2682         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2683 error:
2684         if (sample)
2685                 isl_vec_free(sample);
2686         isl_basic_map_free(bmap1);
2687         isl_basic_map_free(bmap2);
2688         return NULL;
2689 }
2690
2691 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2692                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2693 {
2694         return (struct isl_basic_set *)
2695                 isl_basic_map_intersect(
2696                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2697                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2698 }
2699
2700 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2701         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
2702 {
2703         return isl_basic_set_intersect(bset1, bset2);
2704 }
2705
2706 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2707  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2708  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2709  * added to the other map.
2710  */
2711 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2712         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2713 {
2714         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2715         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2716         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2717         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2718
2719         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2720                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2721
2722         isl_assert(map2->ctx,
2723                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2724
2725         map1 = isl_map_cow(map1);
2726         if (!map1)
2727                 goto error;
2728         if (isl_map_plain_is_empty(map1)) {
2729                 isl_map_free(map2);
2730                 return map1;
2731         }
2732         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2733         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2734                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2735         else
2736                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2737                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2738
2739         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2740         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2741         if (!map1->p[0])
2742                 goto error;
2743
2744         if (isl_basic_map_plain_is_empty(map1->p[0])) {
2745                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2746                 map1->n = 0;
2747         }
2748
2749         isl_map_free(map2);
2750
2751         return map1;
2752 error:
2753         isl_map_free(map1);
2754         isl_map_free(map2);
2755         return NULL;
2756 }
2757
2758 /* map2 may be either a parameter domain or a map living in the same
2759  * space as map1.
2760  */
2761 static __isl_give isl_map *map_intersect_internal(__isl_take isl_map *map1,
2762         __isl_take isl_map *map2)
2763 {
2764         unsigned flags = 0;
2765         struct isl_map *result;
2766         int i, j;
2767
2768         if (!map1 || !map2)
2769                 goto error;
2770
2771         if (isl_map_plain_is_empty(map1) &&
2772             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim)) {
2773                 isl_map_free(map2);
2774                 return map1;
2775         }
2776         if (isl_map_plain_is_empty(map2) &&
2777             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim)) {
2778                 isl_map_free(map1);
2779                 return map2;
2780         }
2781
2782         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2783             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2784             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2785             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2786              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2787                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2788
2789         if (isl_space_dim(map2->dim, isl_dim_all) !=
2790                                 isl_space_dim(map2->dim, isl_dim_param))
2791                 isl_assert(map1->ctx,
2792                             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2793
2794         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2795             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2796                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2797
2798         result = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map1->dim),
2799                                 map1->n * map2->n, flags);
2800         if (!result)
2801                 goto error;
2802         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2803                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2804                         struct isl_basic_map *part;
2805                         part = isl_basic_map_intersect(
2806                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2807                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2808                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2809                                 isl_basic_map_free(part);
2810                         else
2811                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2812                         if (!result)
2813                                 goto error;
2814                 }
2815         isl_map_free(map1);
2816         isl_map_free(map2);
2817         return result;
2818 error:
2819         isl_map_free(map1);
2820         isl_map_free(map2);
2821         return NULL;
2822 }
2823
2824 static __isl_give isl_map *map_intersect(__isl_take isl_map *map1,
2825         __isl_take isl_map *map2)
2826 {
2827         if (!map1 || !map2)
2828                 goto error;
2829         if (!isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim))
2830                 isl_die(isl_map_get_ctx(map1), isl_error_invalid,
2831                         "spaces don't match", goto error);
2832         return map_intersect_internal(map1, map2);
2833 error:
2834         isl_map_free(map1);
2835         isl_map_free(map2);
2836         return NULL;
2837 }
2838
2839 __isl_give isl_map *isl_map_intersect(__isl_take isl_map *map1,
2840         __isl_take isl_map *map2)
2841 {
2842         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_intersect);
2843 }
2844
2845 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2846 {
2847         return (struct isl_set *)
2848                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2849                                   (struct isl_map *)set2);
2850 }
2851
2852 /* map_intersect_internal accepts intersections
2853  * with parameter domains, so we can just call that function.
2854  */
2855 static __isl_give isl_map *map_intersect_params(__isl_take isl_map *map,
2856                 __isl_take isl_set *params)
2857 {
2858         return map_intersect_internal(map, params);
2859 }
2860
2861 __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(__isl_take isl_map *map1,
2862         __isl_take isl_map *map2)
2863 {
2864         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_intersect_params);
2865 }
2866
2867 __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(__isl_take isl_set *set,
2868                 __isl_take isl_set *params)
2869 {
2870         return isl_map_intersect_params(set, params);
2871 }
2872
2873 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2874 {
2875         isl_space *dim;
2876         struct isl_basic_set *bset;
2877         unsigned in;
2878
2879         if (!bmap)
2880                 return NULL;
2881         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2882         if (!bmap)
2883                 return NULL;
2884         dim = isl_space_reverse(isl_space_copy(bmap->dim));
2885         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2886         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2887         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2888         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2889 }
2890
2891 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_space_reset(
2892         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type)
2893 {
2894         isl_space *space;
2895
2896         if (!isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
2897                 return bmap;
2898
2899         space = isl_basic_map_get_space(bmap);
2900         space = isl_space_reset(space, type);
2901         bmap = isl_basic_map_reset_space(bmap, space);
2902         return bmap;
2903 }
2904
2905 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2906                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2907 {
2908         isl_space *res_dim;
2909         struct isl_basic_map *res;
2910         struct isl_dim_map *dim_map;
2911         unsigned total, off;
2912         enum isl_dim_type t;
2913
2914         if (n == 0)
2915                 return basic_map_space_reset(bmap, type);
2916
2917         if (!bmap)
2918                 return NULL;
2919
2920         res_dim = isl_space_insert_dims(isl_basic_map_get_space(bmap), type, pos, n);
2921
2922         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2923         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2924         off = 0;
2925         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2926                 if (t != type) {
2927                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2928                 } else {
2929                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2930                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2931                                                 0, pos, off);
2932                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2933                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2934                 }
2935                 off += isl_space_dim(res_dim, t);
2936         }
2937         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2938
2939         res = isl_basic_map_alloc_space(res_dim,
2940                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2941         if (isl_basic_map_is_rational(bmap))
2942                 res = isl_basic_map_set_rational(res);
2943         if (isl_basic_map_plain_is_empty(bmap)) {
2944                 isl_basic_map_free(bmap);
2945                 return isl_basic_map_set_to_empty(res);
2946         }
2947         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2948         return isl_basic_map_finalize(res);
2949 }
2950
2951 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2952                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2953 {
2954         if (!bmap)
2955                 return NULL;
2956         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2957                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2958 }
2959
2960 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2961                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2962 {
2963         if (!bset)
2964                 return NULL;
2965         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2966         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2967 error:
2968         isl_basic_set_free(bset);
2969         return NULL;
2970 }
2971
2972 static __isl_give isl_map *map_space_reset(__isl_take isl_map *map,
2973         enum isl_dim_type type)
2974 {
2975         isl_space *space;
2976
2977         if (!map || !isl_space_is_named_or_nested(map->dim, type))
2978                 return map;
2979
2980         space = isl_map_get_space(map);
2981         space = isl_space_reset(space, type);
2982         map = isl_map_reset_space(map, space);
2983         return map;
2984 }
2985
2986 __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(__isl_take isl_map *map,
2987                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2988 {
2989         int i;
2990
2991         if (n == 0)
2992                 return map_space_reset(map, type);
2993
2994         map = isl_map_cow(map);
2995         if (!map)
2996                 return NULL;
2997
2998         map->dim = isl_space_insert_dims(map->dim, type, pos, n);
2999         if (!map->dim)
3000                 goto error;
3001
3002         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3003                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
3004                 if (!map->p[i])
3005                         goto error;
3006         }
3007
3008         return map;
3009 error:
3010         isl_map_free(map);
3011         return NULL;
3012 }
3013
3014 __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(__isl_take isl_set *set,
3015                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
3016 {
3017         return isl_map_insert_dims(set, type, pos, n);
3018 }
3019
3020 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
3021                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
3022 {
3023         if (!map)
3024                 return NULL;
3025         return isl_map_insert_dims(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
3026 }
3027
3028 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
3029                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
3030 {
3031         if (!set)
3032                 return NULL;
3033         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
3034         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
3035 error:
3036         isl_set_free(set);
3037         return NULL;
3038 }
3039
3040 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
3041         __isl_take isl_basic_map *bmap,
3042         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3043         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3044 {
3045         struct isl_dim_map *dim_map;
3046         struct isl_basic_map *res;
3047         enum isl_dim_type t;
3048         unsigned total, off;
3049
3050         if (!bmap)
3051                 return NULL;
3052         if (n == 0)
3053                 return bmap;
3054
3055         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
3056                 goto error);
3057
3058         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
3059                 return bmap;
3060
3061         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
3062
3063         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
3064             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
3065                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
3066                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3067                 if (!bmap)
3068                         return NULL;
3069
3070                 bmap->dim = isl_space_move_dims(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
3071                                                 src_type, src_pos, n);
3072                 if (!bmap->dim)
3073                         goto error;
3074
3075                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3076
3077                 return bmap;
3078         }
3079
3080         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3081         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3082
3083         off = 0;
3084         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
3085                 unsigned size = isl_space_dim(bmap->dim, t);
3086                 if (t == dst_type) {
3087                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3088                                             0, dst_pos, off);
3089                         off += dst_pos;
3090                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
3091                                             src_pos, n, off);
3092                         off += n;
3093                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3094                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
3095                         off += size - dst_pos;
3096                 } else if (t == src_type) {
3097                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3098                                             0, src_pos, off);
3099                         off += src_pos;
3100                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3101                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
3102                         off += size - src_pos - n;
3103                 } else {
3104                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
3105                         off += size;
3106                 }
3107         }
3108         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
3109
3110         res = isl_basic_map_alloc_space(isl_basic_map_get_space(bmap),
3111                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
3112         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
3113
3114         bmap->dim = isl_space_move_dims(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
3115                                         src_type, src_pos, n);
3116         if (!bmap->dim)
3117                 goto error;
3118
3119         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
3120         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3121         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3122
3123         return bmap;
3124 error:
3125         isl_basic_map_free(bmap);
3126         return NULL;
3127 }
3128
3129 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
3130         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3131         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3132 {
3133         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
3134                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
3135 }
3136
3137 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
3138         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3139         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3140 {
3141         if (!set)
3142                 return NULL;
3143         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
3144         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
3145                                         src_type, src_pos, n);
3146 error:
3147         isl_set_free(set);
3148         return NULL;
3149 }
3150
3151 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
3152         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3153         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3154 {
3155         int i;
3156
3157         if (!map)
3158                 return NULL;
3159         if (n == 0)
3160                 return map;
3161
3162         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
3163                 goto error);
3164
3165         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
3166                 return map;
3167
3168         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
3169
3170         map = isl_map_cow(map);
3171         if (!map)
3172                 return NULL;
3173
3174         map->dim = isl_space_move_dims(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
3175         if (!map->dim)
3176                 goto error;
3177
3178         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3179                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
3180                                                 dst_type, dst_pos,
3181                                                 src_type, src_pos, n);
3182                 if (!map->p[i])
3183                         goto error;
3184         }
3185
3186         return map;
3187 error:
3188         isl_map_free(map);
3189         return NULL;
3190 }
3191
3192 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
3193  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
3194  * That's the responsibility of the caller.
3195  */
3196 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
3197         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3198 {
3199         struct isl_dim_map *dim_map;
3200         struct isl_basic_map *res;
3201         enum isl_dim_type t;
3202         unsigned total, off;
3203
3204         if (!bmap)
3205                 return NULL;
3206         if (pos(bmap->dim, type) + first + n ==
3207                                 1 + isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all))
3208                 return bmap;
3209
3210         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3211         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3212
3213         off = 0;
3214         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
3215                 unsigned size = isl_space_dim(bmap->dim, t);
3216                 if (t == type) {
3217                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3218                                             0, first, off);
3219                         off += first;
3220                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3221                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
3222                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3223                                             first + n, size - (first + n), off);
3224                         off += size - (first + n);
3225                 } else {
3226                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
3227                         off += size;
3228                 }
3229         }
3230         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
3231
3232         res = isl_basic_map_alloc_space(isl_basic_map_get_space(bmap),
3233                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
3234         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
3235         return res;
3236 }
3237
3238 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3239  * into existentially quantified variables.
3240  */
3241 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
3242                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3243                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3244 {
3245         int i;
3246         size_t row_size;
3247         isl_int **new_div;
3248         isl_int *old;
3249
3250         if (n == 0)
3251                 return basic_map_space_reset(bmap, type);
3252
3253         if (!bmap)
3254                 return NULL;
3255
3256         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
3257                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
3258
3259         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
3260                         goto error);
3261
3262         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
3263         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3264         if (!bmap)
3265                 return NULL;
3266
3267         row_size = 1 + isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all) + bmap->extra;
3268         old = bmap->block2.data;
3269         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
3270                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
3271         if (!bmap->block2.data)
3272                 goto error;
3273         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
3274         if (!new_div)
3275                 goto error;
3276         for (i = 0; i < n; ++i) {
3277                 new_div[i] = bmap->block2.data +
3278                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
3279                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
3280         }
3281         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3282                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
3283         free(bmap->div);
3284         bmap->div = new_div;
3285         bmap->n_div += n;
3286         bmap->extra += n;
3287
3288         bmap->dim = isl_space_drop_dims(bmap->dim, type, first, n);
3289         if (!bmap->dim)
3290                 goto error;
3291         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3292         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3293         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3294 error:
3295         isl_basic_map_free(bmap);
3296         return NULL;
3297 }
3298
3299 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3300  * into existentially quantified variables.
3301  */
3302 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
3303                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3304 {
3305         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
3306                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
3307 }
3308
3309 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3310  * into existentially quantified variables.
3311  */
3312 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
3313                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3314 {
3315         int i;
3316
3317         if (!map)
3318                 return NULL;
3319
3320         if (n == 0)
3321                 return map_space_reset(map, type);
3322
3323         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
3324
3325         map = isl_map_cow(map);
3326         if (!map)
3327                 return NULL;
3328
3329         map->dim = isl_space_drop_dims(map->dim, type, first, n);
3330         if (!map->dim)
3331                 goto error;
3332
3333         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3334                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
3335                 if (!map->p[i])
3336                         goto error;
3337         }
3338
3339         return map;
3340 error:
3341         isl_map_free(map);
3342         return NULL;
3343 }
3344
3345 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3346  * into existentially quantified variables.
3347  */
3348 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
3349                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3350 {
3351         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
3352 }
3353
3354 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
3355 {
3356         int i, j;
3357
3358         for (i = 0; i < n; ++i) {
3359                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
3360                 if (j < 0)
3361                         goto error;
3362                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
3363         }
3364         return bmap;
3365 error:
3366         isl_basic_map_free(bmap);
3367         return NULL;
3368 }
3369
3370 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3371                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3372 {
3373         isl_space *dim_result = NULL;
3374         struct isl_basic_map *bmap;
3375         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
3376         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
3377
3378         if (!bmap1 || !bmap2)
3379                 goto error;
3380
3381         dim_result = isl_space_join(isl_space_copy(bmap1->dim),
3382                                   isl_space_copy(bmap2->dim));
3383
3384         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
3385         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
3386         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
3387         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
3388
3389         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
3390         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
3391         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
3392         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3393         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3394         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3395         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
3396         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
3397         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
3398         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
3399         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
3400
3401         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim_result,
3402                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
3403                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
3404                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
3405         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
3406         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
3407         bmap = add_divs(bmap, n);
3408         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3409         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3410         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3411 error:
3412         isl_basic_map_free(bmap1);
3413         isl_basic_map_free(bmap2);
3414         return NULL;
3415 }
3416
3417 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3418                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
3419 {
3420         if (!bset || !bmap)
3421                 goto error;
3422
3423         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
3424                     goto error);
3425
3426         return (struct isl_basic_set *)
3427                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
3428 error:
3429         isl_basic_set_free(bset);
3430         isl_basic_map_free(bmap);
3431         return NULL;
3432 }
3433
3434 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3435                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3436 {
3437         if (!bmap1 || !bmap2)
3438                 goto error;
3439
3440         isl_assert(bmap1->ctx,
3441             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
3442         isl_assert(bmap1->ctx,
3443             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
3444             goto error);
3445
3446         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
3447         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
3448         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
3449 error:
3450         isl_basic_map_free(bmap1);
3451         isl_basic_map_free(bmap2);
3452         return NULL;
3453 }
3454
3455 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
3456  * A \cap B -> f(A) + f(B)
3457  */
3458 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
3459                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3460 {
3461         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3462         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3463         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
3464         int i;
3465
3466         if (!bmap1 || !bmap2)
3467                 goto error;
3468
3469         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_is_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
3470                 goto error);
3471
3472         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
3473         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
3474         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
3475
3476         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
3477         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
3478         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
3479         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3480         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
3481         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3482         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
3483         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
3484         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
3485         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
3486         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
3487
3488         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap1->dim),
3489                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
3490                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
3491                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
3492         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3493                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3494                 if (j < 0)
3495                         goto error;
3496                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
3497                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
3498                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
3499                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
3500         }
3501         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
3502         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
3503         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
3504
3505         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3506         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3507 error:
3508         isl_basic_map_free(bmap);
3509         isl_basic_map_free(bmap1);
3510         isl_basic_map_free(bmap2);
3511         return NULL;
3512 }
3513
3514 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
3515  * A \cap B -> f(A) + f(B)
3516  */
3517 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3518 {
3519         struct isl_map *result;
3520         int i, j;
3521
3522         if (!map1 || !map2)
3523                 goto error;
3524
3525         isl_assert(map1->ctx, isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3526
3527         result = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map1->dim),
3528                                 map1->n * map2->n, 0);
3529         if (!result)
3530                 goto error;
3531         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3532                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3533                         struct isl_basic_map *part;
3534                         part = isl_basic_map_sum(
3535                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3536                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
3537                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
3538                                 isl_basic_map_free(part);
3539                         else
3540                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
3541                         if (!result)
3542                                 goto error;
3543                 }
3544         isl_map_free(map1);
3545         isl_map_free(map2);
3546         return result;
3547 error:
3548         isl_map_free(map1);
3549         isl_map_free(map2);
3550         return NULL;
3551 }
3552
3553 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
3554         __isl_take isl_set *set2)
3555 {
3556         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
3557 }
3558
3559 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3560  */
3561 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
3562 {
3563         int i, j;
3564         unsigned off, n;
3565
3566         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3567         if (!bmap)
3568                 return NULL;
3569
3570         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3571         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
3572         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
3573                 for (j = 0; j < n; ++j)
3574                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
3575         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
3576                 for (j = 0; j < n; ++j)
3577                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
3578         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3579                 for (j = 0; j < n; ++j)
3580                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
3581         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3582         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3583 }
3584
3585 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_neg(__isl_take isl_basic_set *bset)
3586 {
3587         return isl_basic_map_neg(bset);
3588 }
3589
3590 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3591  */
3592 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
3593 {
3594         int i;
3595
3596         map = isl_map_cow(map);
3597         if (!map)
3598                 return NULL;
3599
3600         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3601                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
3602                 if (!map->p[i])
3603                         goto error;
3604         }
3605
3606         return map;
3607 error:
3608         isl_map_free(map);
3609         return NULL;
3610 }
3611
3612 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
3613 {
3614         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
3615 }
3616
3617 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
3618  * A -> floor(f(A)/d).
3619  */
3620 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
3621                 isl_int d)
3622 {
3623         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3624         struct isl_basic_map *result = NULL;
3625         struct isl_dim_map *dim_map;
3626         int i;
3627
3628         if (!bmap)
3629                 return NULL;
3630
3631         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3632         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3633         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3634
3635         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
3636         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3637         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3638         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3639         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
3640         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
3641
3642         result = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap->dim),
3643                         bmap->n_div + n_out,
3644                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
3645         result = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
3646         result = add_divs(result, n_out);
3647         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3648                 int j;
3649                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3650                 if (j < 0)
3651                         goto error;
3652                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3653                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3654                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
3655                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3656                 if (j < 0)
3657                         goto error;
3658                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3659                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3660                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
3661                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
3662         }
3663
3664         result = isl_basic_map_simplify(result);
3665         return isl_basic_map_finalize(result);
3666 error:
3667         isl_basic_map_free(result);
3668         return NULL;
3669 }
3670
3671 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3672  * A -> floor(f(A)/d).
3673  */
3674 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3675 {
3676         int i;
3677
3678         map = isl_map_cow(map);
3679         if (!map)
3680                 return NULL;
3681
3682         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3683         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3684         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3685                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3686                 if (!map->p[i])
3687                         goto error;
3688         }
3689
3690         return map;
3691 error:
3692         isl_map_free(map);
3693         return NULL;
3694 }
3695
3696 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3697 {
3698         int i;
3699         unsigned nparam;
3700         unsigned n_in;
3701
3702         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3703         if (i < 0)
3704                 goto error;
3705         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3706         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3707         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3708         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3709         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3710         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3711 error:
3712         isl_basic_map_free(bmap);
3713         return NULL;
3714 }
3715
3716 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3717  */
3718 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3719 {
3720         int i;
3721         unsigned nparam;
3722         unsigned n_in;
3723
3724         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3725         if (i < 0)
3726                 goto error;
3727         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3728         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3729         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3730         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3731         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3732         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3733         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3734 error:
3735         isl_basic_map_free(bmap);
3736         return NULL;
3737 }
3738
3739 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3740  */
3741 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3742         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3743 {
3744         int i;
3745         unsigned nparam;
3746         unsigned n_in;
3747
3748         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3749         if (i < 0)
3750                 goto error;
3751         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3752         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3753         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3754         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3755         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3756         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3757 error:
3758         isl_basic_map_free(bmap);
3759         return NULL;
3760 }
3761
3762 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3763  */
3764 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3765 {
3766         int i;
3767         unsigned nparam;
3768         unsigned n_in;
3769
3770         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3771         if (i < 0)
3772                 goto error;
3773         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3774         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3775         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3776         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3777         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3778         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3779         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3780 error:
3781         isl_basic_map_free(bmap);
3782         return NULL;
3783 }
3784
3785 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3786  */
3787 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3788         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3789 {
3790         int i;
3791         unsigned nparam;
3792         unsigned n_in;
3793
3794         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3795         if (i < 0)
3796                 goto error;
3797         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3798         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3799         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3800         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3801         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3802         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3803 error:
3804         isl_basic_map_free(bmap);
3805         return NULL;
3806 }
3807
3808 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equal(
3809         __isl_take isl_space *dim, unsigned n_equal)
3810 {
3811         int i;
3812         struct isl_basic_map *bmap;
3813         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, n_equal, 0);
3814         if (!bmap)
3815                 return NULL;
3816         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3817                 bmap = var_equal(bmap, i);
3818         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3819 }
3820
3821 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3822  */
3823 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(__isl_take isl_space *dim,
3824         unsigned pos)
3825 {
3826         int i;
3827         struct isl_basic_map *bmap;
3828         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3829         if (!bmap)
3830                 return NULL;
3831         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3832                 bmap = var_equal(bmap, i);
3833         if (bmap)
3834                 bmap = var_less(bmap, pos);
3835         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3836 }
3837
3838 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3839  */
3840 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3841         __isl_take isl_space *dim, unsigned pos)
3842 {
3843         int i;
3844         isl_basic_map *bmap;
3845
3846         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3847         for (i = 0; i < pos; ++i)
3848                 bmap = var_equal(bmap, i);
3849         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3850         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3851 }
3852
3853 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3854  */
3855 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(__isl_take isl_space *dim,
3856         unsigned pos)
3857 {
3858         int i;
3859         struct isl_basic_map *bmap;
3860         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3861         if (!bmap)
3862                 return NULL;
3863         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3864                 bmap = var_equal(bmap, i);
3865         if (bmap)
3866                 bmap = var_more(bmap, pos);
3867         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3868 }
3869
3870 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3871  */
3872 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3873         __isl_take isl_space *dim, unsigned pos)
3874 {
3875         int i;
3876         isl_basic_map *bmap;
3877
3878         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3879         for (i = 0; i < pos; ++i)
3880                 bmap = var_equal(bmap, i);
3881         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3882         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3883 }
3884
3885 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_space *dims,
3886         unsigned n, int equal)
3887 {
3888         struct isl_map *map;
3889         int i;
3890
3891         if (n == 0 && equal)
3892                 return isl_map_universe(dims);
3893
3894         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3895
3896         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3897                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3898                                   isl_basic_map_less_at(isl_space_copy(dims), i));
3899         if (n > 0) {
3900                 if (equal)
3901                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3902                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3903                 else
3904                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3905                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3906         } else
3907                 isl_space_free(dims);
3908
3909         return map;
3910 }
3911
3912 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_space *dims, int equal)
3913 {
3914         if (!dims)
3915                 return NULL;
3916         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3917 }
3918
3919 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3920 {
3921         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3922 }
3923
3924 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3925 {
3926         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3927 }
3928
3929 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_space *set_dim)
3930 {
3931         return map_lex_lte(isl_space_map_from_set(set_dim), 0);
3932 }
3933
3934 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_space *set_dim)
3935 {
3936         return map_lex_lte(isl_space_map_from_set(set_dim), 1);
3937 }
3938
3939 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_space *dims,
3940         unsigned n, int equal)
3941 {
3942         struct isl_map *map;
3943         int i;
3944
3945         if (n == 0 && equal)
3946                 return isl_map_universe(dims);
3947
3948         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3949
3950         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3951                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3952                                   isl_basic_map_more_at(isl_space_copy(dims), i));
3953         if (n > 0) {
3954                 if (equal)
3955                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3956                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3957                 else
3958                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3959                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3960         } else
3961                 isl_space_free(dims);
3962
3963         return map;
3964 }
3965
3966 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_space *dims, int equal)
3967 {
3968         if (!dims)
3969                 return NULL;
3970         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3971 }
3972
3973 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3974 {
3975         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3976 }
3977
3978 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3979 {
3980         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3981 }
3982
3983 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_space *set_dim)
3984 {
3985         return map_lex_gte(isl_space_map_from_set(set_dim), 0);
3986 }
3987
3988 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_space *set_dim)
3989 {
3990         return map_lex_gte(isl_space_map_from_set(set_dim), 1);
3991 }
3992
3993 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3994         __isl_take isl_set *set2)
3995 {
3996         isl_map *map;
3997         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_space(set1));
3998         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3999         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4000         return map;
4001 }
4002
4003 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
4004         __isl_take isl_set *set2)
4005 {
4006         isl_map *map;
4007         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_space(set1));
4008         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
4009         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4010         return map;
4011 }
4012
4013 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
4014         __isl_take isl_set *set2)
4015 {
4016         isl_map *map;
4017         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_space(set1));
4018         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
4019         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4020         return map;
4021 }
4022
4023 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
4024         __isl_take isl_set *set2)
4025 {
4026         isl_map *map;
4027         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_space(set1));
4028         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
4029         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4030         return map;
4031 }
4032
4033 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
4034         __isl_take isl_map *map2)
4035 {
4036         isl_map *map;
4037         map = isl_map_lex_le(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4038         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4039         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4040         return map;
4041 }
4042
4043 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
4044         __isl_take isl_map *map2)
4045 {
4046         isl_map *map;
4047         map = isl_map_lex_lt(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4048         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4049         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4050         return map;
4051 }
4052
4053 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
4054         __isl_take isl_map *map2)
4055 {
4056         isl_map *map;
4057         map = isl_map_lex_ge(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4058         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4059         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4060         return map;
4061 }
4062
4063 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
4064         __isl_take isl_map *map2)
4065 {
4066         isl_map *map;
4067         map = isl_map_lex_gt(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4068         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4069         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4070         return map;
4071 }
4072
4073 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
4074         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_space *dim)
4075 {
4076         struct isl_basic_map *bmap;
4077
4078         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4079         if (!bset || !dim)
4080                 goto error;
4081
4082         isl_assert(bset->ctx, isl_space_compatible(bset->dim, dim), goto error);
4083         isl_space_free(bset->dim);
4084         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
4085         bmap->dim = dim;
4086         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4087 error:
4088         isl_basic_set_free(bset);
4089         isl_space_free(dim);
4090         return NULL;
4091 }
4092
4093 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
4094 {
4095         if (!bmap)
4096                 goto error;
4097         if (bmap->dim->n_in == 0)
4098                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
4099         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4100         if (!bmap)
4101                 goto error;
4102         bmap->dim = isl_space_as_set_space(bmap->dim);
4103         if (!bmap->dim)
4104                 goto error;
4105         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4106         return (struct isl_basic_set *)bmap;
4107 error:
4108         isl_basic_map_free(bmap);
4109         return NULL;
4110 }
4111
4112 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
4113  *
4114  *              f - m d >= 0
4115  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
4116  *
4117  * Note that the second constraint is the negation of
4118  *
4119  *              f - m d >= n
4120  */
4121 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
4122         unsigned pos, isl_int *div)
4123 {
4124         int i, j;
4125         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4126
4127         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4128         if (i < 0)
4129                 return -1;
4130         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
4131         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
4132
4133         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4134         if (j < 0)
4135                 return -1;
4136         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
4137         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
4138         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
4139         return j;
4140 }
4141
4142 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
4143         unsigned pos, isl_int *div)
4144 {
4145         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
4146                                                         pos, div);
4147 }
4148
4149 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
4150 {
4151         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4152         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
4153
4154         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
4155                                                         bmap->div[div]);
4156 }
4157
4158 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
4159                 struct isl_basic_map *bmap)
4160 {
4161         if (!bmap)
4162                 goto error;
4163         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
4164             bmap->n_div == 0 &&
4165             !isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
4166             !isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
4167                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
4168         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4169         if (!bmap)
4170                 goto error;
4171         bmap->dim = isl_space_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
4172         if (!bmap->dim)
4173                 goto error;
4174         bmap->extra -= bmap->n_div;
4175         bmap->n_div = 0;
4176         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4177         return (struct isl_basic_set *)bmap;
4178 error:
4179         return NULL;
4180 }
4181
4182 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
4183                 __isl_take isl_basic_set *bset)
4184 {
4185         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
4186 }
4187
4188 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
4189         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
4190 {
4191         struct isl_basic_map *bmap;
4192         struct isl_ctx *ctx;
4193         unsigned total;
4194         int i;
4195
4196         if (!bset || !like)
4197                 goto error;
4198         ctx = bset->ctx;
4199         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
4200         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
4201         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
4202                         goto error);
4203         if (isl_space_is_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
4204                 isl_basic_map_free(like);
4205                 return (struct isl_basic_map *)bset;
4206         }
4207         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4208         if (!bset)
4209                 goto error;
4210         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
4211         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
4212         isl_space_free(bmap->dim);
4213         bmap->dim = isl_space_copy(like->dim);
4214         if (!bmap->dim)
4215                 goto error;
4216         bmap->n_div = like->n_div;
4217         bmap->extra += like->n_div;
4218         if (bmap->extra) {
4219                 unsigned ltotal;
4220                 isl_int **div;
4221                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
4222                 if (ltotal > total)
4223                         ltotal = total;
4224                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
4225                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
4226                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
4227                         goto error;
4228                 div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *, bmap->extra);
4229                 if (!div)
4230                         goto error;
4231                 bmap->div = div;
4232                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
4233                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
4234                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
4235                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
4236                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
4237                 }
4238                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 
4239                                                         0, 2 * like->n_div);
4240                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
4241                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4242                                 continue;
4243                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
4244                                 goto error;
4245                 }
4246         }
4247         isl_basic_map_free(like);
4248         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4249         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4250         return bmap;
4251 error:
4252         isl_basic_map_free(like);
4253         isl_basic_set_free(bset);
4254         return NULL;
4255 }
4256
4257 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
4258         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
4259 {
4260         return (struct isl_basic_set *)
4261                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
4262 }
4263
4264 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
4265         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
4266 {
4267         int i;
4268
4269         if (!set || !like)
4270                 goto error;
4271         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
4272                     goto error);
4273         if (isl_space_is_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
4274                 isl_basic_set_free(like);
4275                 return set;
4276         }
4277         set = isl_set_cow(set);
4278         if (!set)
4279                 goto error;
4280         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4281                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
4282                                                       isl_basic_set_copy(like));
4283                 if (!set->p[i])
4284                         goto error;
4285         }
4286         isl_space_free(set->dim);
4287         set->dim = isl_space_copy(like->dim);
4288         if (!set->dim)
4289                 goto error;
4290         isl_basic_set_free(like);
4291         return set;
4292 error:
4293         isl_basic_set_free(like);
4294         isl_set_free(set);
4295         return NULL;
4296 }
4297
4298 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
4299 {
4300         int i;
4301
4302         map = isl_map_cow(map);
4303         if (!map)
4304                 return NULL;
4305         map->dim = isl_space_cow(map->dim);
4306         if (!map->dim)
4307                 goto error;
4308
4309         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4310                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
4311                                 goto error);
4312         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4313                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
4314                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
4315                 if (!map->p[i])
4316                         goto error;
4317         }
4318         if (map->n == 0)
4319                 map->dim = isl_space_underlying(map->dim, 0);
4320         else {
4321                 isl_space_free(map->dim);
4322                 map->dim = isl_space_copy(map->p[0]->dim);
4323         }
4324         if (!map->dim)
4325                 goto error;
4326         return (struct isl_set *)map;
4327 error:
4328         isl_map_free(map);
4329         return NULL;
4330 }
4331
4332 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
4333 {
4334         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
4335 }
4336
4337 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_space(
4338         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_space *dim)
4339 {
4340         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4341         if (!bmap || !dim)
4342                 goto error;
4343
4344         isl_space_free(bmap->dim);
4345         bmap->dim = dim;
4346
4347         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4348
4349         return bmap;
4350 error:
4351         isl_basic_map_free(bmap);
4352         isl_space_free(dim);
4353         return NULL;
4354 }
4355
4356 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_space(
4357         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_space *dim)
4358 {
4359         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_space((isl_basic_map *)bset,
4360                                                         dim);
4361 }
4362
4363 __isl_give isl_map *isl_map_reset_space(__isl_take isl_map *map,
4364         __isl_take isl_space *dim)
4365 {
4366         int i;
4367
4368         map = isl_map_cow(map);
4369         if (!map || !dim)
4370                 goto error;
4371
4372         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4373                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_space(map->p[i],
4374                                                     isl_space_copy(dim));
4375                 if (!map->p[i])
4376                         goto error;
4377         }
4378         isl_space_free(map->dim);
4379         map->dim = dim;
4380
4381         return map;
4382 error:
4383         isl_map_free(map);
4384         isl_space_free(dim);
4385         return NULL;
4386 }
4387
4388 __isl_give isl_set *isl_set_reset_space(__isl_take isl_set *set,
4389         __isl_take isl_space *dim)
4390 {
4391         return (struct isl_set *) isl_map_reset_space((struct isl_map *)set, dim);
4392 }
4393
4394 /* Compute the parameter domain of the given basic set.
4395  */
4396 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(__isl_take isl_basic_set *bset)
4397 {
4398         isl_space *space;
4399         unsigned n;
4400
4401         if (isl_basic_set_is_params(bset))
4402                 return bset;
4403
4404         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
4405         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 0, n);
4406         space = isl_basic_set_get_space(bset);
4407         space = isl_space_params(space);
4408         bset = isl_basic_set_reset_space(bset, space);
4409         return bset;
4410 }
4411
4412 /* Compute the parameter domain of the given set.
4413  */
4414 __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set)
4415 {
4416         isl_space *space;
4417         unsigned n;
4418
4419         if (isl_set_is_params(set))
4420                 return set;
4421
4422         n = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
4423         set = isl_set_project_out(set, isl_dim_set, 0, n);
4424         space = isl_set_get_space(set);
4425         space = isl_space_params(space);
4426         set = isl_set_reset_space(set, space);
4427         return set;
4428 }
4429
4430 /* Construct a zero-dimensional set with the given parameter domain.
4431  */
4432 __isl_give isl_set *isl_set_from_params(__isl_take isl_set *set)
4433 {
4434         isl_space *space;
4435         space = isl_set_get_space(set);
4436         space = isl_space_set_from_params(space);
4437         set = isl_set_reset_space(set, space);
4438         return set;
4439 }
4440
4441 /* Compute the parameter domain of the given map.
4442  */
4443 __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map)
4444 {
4445         isl_space *space;
4446         unsigned n;
4447
4448         n = isl_map_dim(map, isl_dim_in);
4449         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_in, 0, n);
4450         n = isl_map_dim(map, isl_dim_out);
4451         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_out, 0, n);
4452         space = isl_map_get_space(map);
4453         space = isl_space_params(space);
4454         map = isl_map_reset_space(map, space);
4455         return map;
4456 }
4457
4458 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
4459 {
4460         isl_space *dim;
4461         struct isl_basic_set *domain;
4462         unsigned n_in;
4463         unsigned n_out;
4464
4465         if (!bmap)
4466                 return NULL;
4467         dim = isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap));
4468
4469         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
4470         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
4471         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
4472         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
4473
4474         domain = isl_basic_set_reset_space(domain, dim);
4475
4476         return domain;
4477 }
4478
4479 int isl_basic_map_may_be_set(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
4480 {
4481         if (!bmap)
4482                 return -1;
4483         return isl_space_may_be_set(bmap->dim);
4484 }
4485
4486 /* Is this basic map actually a set?
4487  * Users should never call this function.  Outside of isl,
4488  * the type should indicate whether something is a set or a map.
4489  */
4490 int isl_basic_map_is_set(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
4491 {
4492         if (!bmap)
4493                 return -1;
4494         return isl_space_is_set(bmap->dim);
4495 }
4496
4497 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
4498 {
4499         if (!bmap)
4500                 return NULL;
4501         if (isl_basic_map_is_set(bmap))
4502                 return bmap;
4503         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
4504 }
4505
4506 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
4507         __isl_take isl_basic_map *bmap)
4508 {
4509         int i, k;
4510         isl_space *dim;
4511         isl_basic_map *domain;
4512         int nparam, n_in, n_out;
4513         unsigned total;
4514
4515         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
4516         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
4517         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
4518
4519         dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap)));
4520         domain = isl_basic_map_universe(dim);
4521
4522         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
4523         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
4524         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
4525
4526         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4527
4528         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
4529                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4530                 if (k < 0)
4531                         goto error;
4532                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
4533                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
4534                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
4535         }
4536
4537         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
4538         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4539 error:
4540         isl_basic_map_free(bmap);
4541         return NULL;
4542 }
4543
4544 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
4545         __isl_take isl_basic_map *bmap)
4546 {
4547         int i, k;
4548         isl_space *dim;
4549         isl_basic_map *range;
4550         int nparam, n_in, n_out;
4551         unsigned total;
4552
4553         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
4554         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
4555         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
4556
4557         dim = isl_space_from_range(isl_space_range(isl_basic_map_get_space(bmap)));
4558         range = isl_basic_map_universe(dim);
4559
4560         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
4561         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
4562         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
4563
4564         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4565
4566         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
4567                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4568                 if (k < 0)
4569                         goto error;
4570                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
4571                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
4572                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
4573         }
4574
4575         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
4576         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4577 error:
4578         isl_basic_map_free(bmap);
4579         return NULL;
4580 }
4581
4582 int isl_map_may_be_set(__isl_keep isl_map *map)
4583 {
4584         if (!map)
4585                 return -1;
4586         return isl_space_may_be_set(map->dim);
4587 }
4588
4589 /* Is this map actually a set?
4590  * Users should never call this function.  Outside of isl,
4591  * the type should indicate whether something is a set or a map.
4592  */
4593 int isl_map_is_set(__isl_keep isl_map *map)
4594 {
4595         if (!map)
4596                 return -1;
4597         return isl_space_is_set(map->dim);
4598 }
4599
4600 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
4601 {
4602         int i;
4603         struct isl_set *set;
4604
4605         if (!map)
4606                 goto error;
4607         if (isl_map_is_set(map))
4608                 return (isl_set *)map;
4609
4610         map = isl_map_cow(map);
4611         if (!map)
4612                 goto error;
4613
4614         set = (struct isl_set *) map;
4615         set->dim = isl_space_range(set->dim);
4616         if (!set->dim)
4617                 goto error;
4618         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4619                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
4620                 if (!set->p[i])
4621                         goto error;
4622         }
4623         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
4624         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
4625         return set;
4626 error:
4627         isl_map_free(map);
4628         return NULL;
4629 }
4630
4631 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
4632 {
4633         int i;
4634         isl_space *domain_dim;
4635
4636         map = isl_map_cow(map);
4637         if (!map)
4638                 return NULL;
4639
4640         domain_dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_map_get_space(map)));
4641         map->dim = isl_space_from_domain(isl_space_wrap(map->dim));
4642         map->dim = isl_space_join(map->dim, domain_dim);
4643         if (!map->dim)
4644                 goto error;
4645         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4646                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
4647                 if (!map->p[i])
4648                         goto error;
4649         }
4650         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4651         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4652         return map;
4653 error:
4654         isl_map_free(map);
4655         return NULL;
4656 }
4657
4658 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
4659 {
4660         int i;
4661         isl_space *range_dim;
4662
4663         map = isl_map_cow(map);
4664         if (!map)
4665                 return NULL;
4666
4667         range_dim = isl_space_range(isl_map_get_space(map));
4668         range_dim = isl_space_from_range(range_dim);
4669         map->dim = isl_space_from_domain(isl_space_wrap(map->dim));
4670         map->dim = isl_space_join(map->dim, range_dim);
4671         if (!map->dim)
4672                 goto error;
4673         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4674                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
4675                 if (!map->p[i])
4676                         goto error;
4677         }
4678         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4679         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4680         return map;
4681 error:
4682         isl_map_free(map);
4683         return NULL;
4684 }
4685
4686 __isl_give isl_map *isl_map_from_set(__isl_take isl_set *set,
4687         __isl_take isl_space *dim)
4688 {
4689         int i;
4690         struct isl_map *map = NULL;
4691
4692         set = isl_set_cow(set);
4693         if (!set || !dim)
4694                 goto error;
4695         isl_assert(set->ctx, isl_space_compatible(set->dim, dim), goto error);
4696         map = (struct isl_map *)set;
4697         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4698                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
4699                                 set->p[i], isl_space_copy(dim));
4700                 if (!map->p[i])
4701                         goto error;
4702         }
4703         isl_space_free(map->dim);
4704         map->dim = dim;
4705         return map;
4706 error:
4707         isl_space_free(dim);
4708         isl_set_free(set);
4709         return NULL;
4710 }
4711
4712 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
4713         __isl_take isl_basic_set *bset)
4714 {
4715         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
4716 }
4717
4718 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
4719         __isl_take isl_basic_set *bset)
4720 {
4721         isl_space *space;
4722         space = isl_basic_set_get_space(bset);
4723         space = isl_space_from_range(space);
4724         bset = isl_basic_set_reset_space(bset, space);
4725         return (isl_basic_map *)bset;
4726 }
4727
4728 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
4729 {
4730         isl_space *space;
4731         space = isl_set_get_space(set);
4732         space = isl_space_from_range(space);
4733         set = isl_set_reset_space(set, space);
4734         return (struct isl_map *)set;
4735 }
4736
4737 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
4738 {
4739         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
4740 }
4741
4742 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain_and_range(
4743         __isl_take isl_basic_set *domain, __isl_take isl_basic_set *range)
4744 {
4745         return isl_basic_map_apply_range(isl_basic_map_reverse(domain), range);
4746 }
4747
4748 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
4749         __isl_take isl_set *range)
4750 {
4751         return isl_map_apply_range(isl_map_reverse(domain), range);
4752 }
4753
4754 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
4755 {
4756         int i;
4757         struct isl_set *set = NULL;
4758
4759         if (!map)
4760                 return NULL;
4761         map = isl_map_cow(map);
4762         if (!map)
4763                 return NULL;
4764         map->dim = isl_space_as_set_space(map->dim);
4765         if (!map->dim)
4766                 goto error;
4767         set = (struct isl_set *)map;
4768         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4769                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
4770                 if (!set->p[i])
4771                         goto error;
4772         }
4773         return set;
4774 error:
4775         isl_map_free(map);
4776         return NULL;
4777 }
4778
4779 __isl_give isl_map *isl_map_alloc_space(__isl_take isl_space *dim, int n,
4780         unsigned flags)
4781 {
4782         struct isl_map *map;
4783
4784         if (!dim)
4785                 return NULL;
4786         if (n < 0)
4787                 isl_die(dim->ctx, isl_error_internal,
4788                         "negative number of basic maps", goto error);
4789         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4790                         sizeof(struct isl_map) +
4791                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4792         if (!map)
4793                 goto error;
4794
4795         map->ctx = dim->ctx;
4796         isl_ctx_ref(map->ctx);
4797         map->ref = 1;
4798         map->size = n;
4799         map->n = 0;
4800         map->dim = dim;
4801         map->flags = flags;
4802         return map;
4803 error:
4804         isl_space_free(dim);
4805         return NULL;
4806 }
4807
4808 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4809                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4810                 unsigned flags)
4811 {
4812         struct isl_map *map;
4813         isl_space *dims;
4814
4815         dims = isl_space_alloc(ctx, nparam, in, out);
4816         if (!dims)
4817                 return NULL;
4818
4819         map = isl_map_alloc_space(dims, n, flags);
4820         return map;
4821 }
4822
4823 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(__isl_take isl_space *dim)
4824 {
4825         struct isl_basic_map *bmap;
4826         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, 1, 0);
4827         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4828         return bmap;
4829 }
4830
4831 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(__isl_take isl_space *dim)
4832 {
4833         struct isl_basic_set *bset;
4834         bset = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 1, 0);
4835         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4836         return bset;
4837 }
4838
4839 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4840 {
4841         struct isl_basic_map *bmap;
4842         if (!model)
4843                 return NULL;
4844         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4845         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4846         return bmap;
4847 }
4848
4849 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4850 {
4851         struct isl_basic_map *bmap;
4852         if (!model)
4853                 return NULL;
4854         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4855         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4856         return bmap;
4857 }
4858
4859 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4860 {
4861         struct isl_basic_set *bset;
4862         if (!model)
4863                 return NULL;
4864         bset = isl_basic_set_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4865         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4866         return bset;
4867 }
4868
4869 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(__isl_take isl_space *dim)
4870 {
4871         struct isl_basic_map *bmap;
4872         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, 0, 0);
4873         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4874         return bmap;
4875 }
4876
4877 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(__isl_take isl_space *dim)
4878 {
4879         struct isl_basic_set *bset;
4880         bset = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 0, 0);
4881         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4882         return bset;
4883 }
4884
4885 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4886 {
4887         int i;
4888         unsigned total = isl_space_dim(dim, isl_dim_all);
4889         isl_basic_map *bmap;
4890
4891         bmap= isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, 0, total);
4892         for (i = 0; i < total; ++i) {
4893                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4894                 if (k < 0)
4895                         goto error;
4896                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k], 1 + total);
4897                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + i], 1);
4898         }
4899         return bmap;
4900 error:
4901         isl_basic_map_free(bmap);
4902         return NULL;
4903 }
4904
4905 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4906 {
4907         return isl_basic_map_nat_universe(dim);
4908 }
4909
4910 __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4911 {
4912         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_nat_universe(dim));
4913 }
4914
4915 __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4916 {
4917         return isl_map_nat_universe(dim);
4918 }
4919
4920 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4921                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4922 {
4923         if (!model)
4924                 return NULL;
4925         return isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4926 }
4927
4928 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4929 {
4930         if (!model)
4931                 return NULL;
4932         return isl_basic_set_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4933 }
4934
4935 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4936         __isl_keep isl_set *model)
4937 {
4938         if (!model)
4939                 return NULL;
4940         return isl_basic_set_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4941 }
4942
4943 __isl_give isl_map *isl_map_empty(__isl_take isl_space *dim)
4944 {
4945         return isl_map_alloc_space(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4946 }
4947
4948 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4949 {
4950         if (!model)
4951                 return NULL;
4952         return isl_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4953 }
4954
4955 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4956 {
4957         if (!model)
4958                 return NULL;
4959         return isl_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4960 }
4961
4962 __isl_give isl_set *isl_set_empty(__isl_take isl_space *dim)
4963 {
4964         return isl_set_alloc_space(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4965 }
4966
4967 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4968 {
4969         if (!model)
4970                 return NULL;
4971         return isl_set_empty(isl_space_copy(model->dim));
4972 }
4973
4974 __isl_give isl_map *isl_map_universe(__isl_take isl_space *dim)
4975 {
4976         struct isl_map *map;
4977         if (!dim)
4978                 return NULL;
4979         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4980         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4981         return map;
4982 }
4983
4984 __isl_give isl_set *isl_set_universe(__isl_take isl_space *dim)
4985 {
4986         struct isl_set *set;
4987         if (!dim)
4988                 return NULL;
4989         set = isl_set_alloc_space(isl_space_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4990         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4991         return set;
4992 }
4993
4994 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4995 {
4996         if (!model)
4997                 return NULL;
4998         return isl_set_universe(isl_space_copy(model->dim));
4999 }
5000
5001 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
5002 {
5003         int i;
5004         struct isl_map *dup;
5005
5006         if (!map)
5007                 return NULL;
5008         dup = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map->dim), map->n, map->flags);
5009         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5010                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5011         return dup;
5012 }
5013
5014 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
5015                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
5016 {
5017         if (!bmap || !map)
5018                 goto error;
5019         if (isl_basic_map_plain_is_empty(bmap)) {
5020                 isl_basic_map_free(bmap);
5021                 return map;
5022         }
5023         isl_assert(map->ctx, isl_space_is_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
5024         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
5025         map->p[map->n] = bmap;
5026         map->n++;
5027         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5028         return map;
5029 error:
5030         if (map)
5031                 isl_map_free(map);
5032         if (bmap)
5033                 isl_basic_map_free(bmap);
5034         return NULL;
5035 }
5036
5037 void isl_map_free(struct isl_map *map)
5038 {
5039         int i;
5040
5041         if (!map)
5042                 return;
5043
5044         if (--map->ref > 0)
5045                 return;
5046
5047         isl_ctx_deref(map->ctx);
5048         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5049                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
5050         isl_space_free(map->dim);
5051         free(map);
5052 }
5053
5054 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
5055                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
5056 {
5057         int i;
5058
5059         base = isl_map_cow(base);
5060         if (!base)
5061                 return NULL;
5062
5063         base->dim = isl_space_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
5064         if (!base->dim)
5065                 goto error;
5066         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
5067                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_space(base->p[i],
5068                                 isl_space_copy(base->dim), 0, 0, 0);
5069                 if (!base->p[i])
5070                         goto error;
5071         }
5072         return base;
5073 error:
5074         isl_map_free(base);
5075         return NULL;
5076 }
5077
5078 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
5079                 unsigned nparam, unsigned dim)
5080 {
5081         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
5082                                                         nparam, 0, dim);
5083 }
5084
5085 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
5086         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
5087 {
5088         int j;
5089
5090         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5091         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
5092         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5093         if (j < 0)
5094                 goto error;
5095         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
5096         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
5097         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
5098         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5099         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5100 error:
5101         isl_basic_map_free(bmap);
5102         return NULL;
5103 }
5104
5105 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
5106         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
5107 {
5108         int j;
5109
5110         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5111         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
5112         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5113         if (j < 0)
5114                 goto error;
5115         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
5116         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
5117         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
5118         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5119         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5120 error:
5121         isl_basic_map_free(bmap);
5122         return NULL;
5123 }
5124
5125 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
5126                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5127 {
5128         if (!bmap)
5129                 return NULL;
5130         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
5131         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
5132                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
5133 error:
5134         isl_basic_map_free(bmap);
5135         return NULL;
5136 }
5137
5138 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
5139                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5140 {
5141         if (!bmap)
5142                 return NULL;
5143         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
5144         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
5145                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
5146 error:
5147         isl_basic_map_free(bmap);
5148         return NULL;
5149 }
5150
5151 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
5152                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5153 {
5154         return (struct isl_basic_set *)
5155                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
5156                                         type, pos, value);
5157 }
5158
5159 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
5160                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5161 {
5162         return (struct isl_basic_set *)
5163                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
5164                                         type, pos, value);
5165 }
5166
5167 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
5168                 unsigned input, int value)
5169 {
5170         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
5171 }
5172
5173 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
5174                 unsigned dim, int value)
5175 {
5176         return (struct isl_basic_set *)
5177                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
5178                                         isl_dim_set, dim, value);
5179 }
5180
5181 static int remove_if_empty(__isl_keep isl_map *map, int i)
5182 {
5183         int empty = isl_basic_map_plain_is_empty(map->p[i]);
5184
5185         if (empty < 0)
5186                 return -1;
5187         if (!empty)
5188                 return 0;
5189
5190         isl_basic_map_free(map->p[i]);
5191         if (i != map->n - 1) {
5192                 ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5193                 map->p[i] = map->p[map->n - 1];
5194         }
5195         map->n--;
5196
5197         return 0;
5198 }
5199
5200 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
5201                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5202 {
5203         int i;
5204
5205         map = isl_map_cow(map);
5206         if (!map)
5207                 return NULL;
5208
5209         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
5210         for (i = map->n - 1; i >= 0; --i) {
5211                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
5212                 if (remove_if_empty(map, i) < 0)
5213                         goto error;
5214         }
5215         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5216         return map;
5217 error:
5218         isl_map_free(map);
5219         return NULL;
5220 }
5221
5222 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
5223                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5224 {
5225         return (struct isl_set *)
5226                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
5227 }
5228
5229 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
5230                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5231 {
5232         int i;
5233
5234         map = isl_map_cow(map);
5235         if (!map)
5236                 return NULL;
5237
5238         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
5239         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5240                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
5241                 if (!map->p[i])
5242                         goto error;
5243         }
5244         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5245         return map;
5246 error:
5247         isl_map_free(map);
5248         return NULL;
5249 }
5250
5251 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
5252                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5253 {
5254         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
5255 }
5256
5257 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
5258                 unsigned input, int value)
5259 {
5260         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
5261 }
5262
5263 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
5264 {
5265         return (struct isl_set *)
5266                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
5267 }
5268
5269 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_bound_si(
5270         __isl_take isl_basic_map *bmap,
5271         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value, int upper)
5272 {
5273         int j;
5274
5275         if (!bmap)
5276                 return NULL;
5277         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
5278         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
5279         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5280         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
5281         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
5282         if (j < 0)
5283                 goto error;
5284         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5285         if (upper) {
5286                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], -1);
5287                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], value);
5288         } else {
5289                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
5290                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
5291         }
5292         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5293         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5294 error:
5295         isl_basic_map_free(bmap);
5296         return NULL;
5297 }
5298
5299 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
5300         __isl_take isl_basic_map *bmap,
5301         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5302 {
5303         return basic_map_bound_si(bmap, type, pos, value, 0);
5304 }
5305
5306 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
5307         unsigned dim, isl_int value)
5308 {
5309         int j;
5310
5311         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5312         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
5313         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5314         if (j < 0)
5315                 goto error;
5316         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5317         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
5318         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
5319         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
5320         return isl_basic_set_finalize(bset);
5321 error:
5322         isl_basic_set_free(bset);
5323         return NULL;
5324 }
5325
5326 static __isl_give isl_map *map_bound_si(__isl_take isl_map *map,
5327         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value, int upper)
5328 {
5329         int i;
5330
5331         map = isl_map_cow(map);
5332         if (!map)
5333                 return NULL;
5334
5335         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
5336         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5337                 map->p[i] = basic_map_bound_si(map->p[i],
5338                                                  type, pos, value, upper);
5339                 if (!map->p[i])
5340                         goto error;
5341         }
5342         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5343         return map;
5344 error:
5345         isl_map_free(map);
5346         return NULL;
5347 }
5348
5349 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
5350         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5351 {
5352         return map_bound_si(map, type, pos, value, 0);
5353 }
5354
5355 __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(__isl_take isl_map *map,
5356         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5357 {
5358         return map_bound_si(map, type, pos, value, 1);
5359 }
5360
5361 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
5362                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5363 {
5364         return (struct isl_set *)
5365                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
5366 }
5367
5368 __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(__isl_take isl_set *set,
5369         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5370 {
5371         return isl_map_upper_bound_si(set, type, pos, value);
5372 }
5373
5374 /* Bound the given variable of "bmap" from below (or above is "upper"
5375  * is set) to "value".
5376  */
5377 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_bound(
5378         __isl_take isl_basic_map *bmap,
5379         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value, int upper)
5380 {
5381         int j;
5382
5383         if (!bmap)
5384                 return NULL;
5385         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
5386                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
5387                         "index out of bounds", goto error);
5388         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
5389         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5390         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
5391         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
5392         if (j < 0)
5393                 goto error;
5394         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5395         if (upper) {
5396                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], -1);
5397                 isl_int_set(bmap->ineq[j][0], value);
5398         } else {
5399                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
5400                 isl_int_neg(bmap->ineq[j][0], value);
5401         }
5402         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5403         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5404 error:
5405         isl_basic_map_free(bmap);
5406         return NULL;
5407 }
5408
5409 /* Bound the given variable of "map" from below (or above is "upper"
5410  * is set) to "value".
5411  */
5412 static __isl_give isl_map *map_bound(__isl_take isl_map *map,
5413         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value, int upper)
5414 {
5415         int i;
5416
5417         map = isl_map_cow(map);
5418         if (!map)
5419                 return NULL;
5420
5421         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
5422                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5423                         "index out of bounds", goto error);
5424         for (i = map->n - 1; i >= 0; --i) {
5425                 map->p[i] = basic_map_bound(map->p[i], type, pos, value, upper);
5426                 if (remove_if_empty(map, i) < 0)
5427                         goto error;
5428         }
5429         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5430         return map;
5431 error:
5432         isl_map_free(map);
5433         return NULL;
5434 }
5435
5436 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound(__isl_take isl_map *map,
5437         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5438 {
5439         return map_bound(map, type, pos, value, 0);
5440 }
5441
5442 __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound(__isl_take isl_map *map,
5443         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5444 {
5445         return map_bound(map, type, pos, value, 1);
5446 }
5447
5448 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(__isl_take isl_set *set,
5449         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5450 {
5451         return isl_map_lower_bound(set, type, pos, value);
5452 }
5453
5454 __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(__isl_take isl_set *set,
5455         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5456 {
5457         return isl_map_upper_bound(set, type, pos, value);
5458 }
5459
5460 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
5461                                         isl_int value)
5462 {
5463         int i;
5464
5465         set = isl_set_cow(set);
5466         if (!set)
5467                 return NULL;
5468
5469         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
5470         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5471                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
5472                 if (!set->p[i])
5473                         goto error;
5474         }
5475         return set;
5476 error:
5477         isl_set_free(set);
5478         return NULL;
5479 }
5480
5481 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
5482 {
5483         int i;
5484
5485         map = isl_map_cow(map);
5486         if (!map)
5487                 return NULL;
5488
5489         map->dim = isl_space_reverse(map->dim);
5490         if (!map->dim)
5491                 goto error;
5492         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5493                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
5494                 if (!map->p[i])
5495                         goto error;
5496         }
5497         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5498         return map;
5499 error:
5500         isl_map_free(map);
5501         return NULL;
5502 }
5503
5504 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
5505                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
5506                 struct isl_set **empty, int max)
5507 {
5508         if (!bmap)
5509                 goto error;
5510         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
5511                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
5512         else
5513                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
5514 error:
5515         isl_basic_map_free(bmap);
5516         isl_basic_set_free(dom);
5517         if (empty)
5518                 *empty = NULL;
5519         return NULL;
5520 }
5521
5522 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
5523                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
5524                 struct isl_set **empty)
5525 {
5526         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
5527 }
5528
5529 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
5530                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
5531                 struct isl_set **empty)
5532 {
5533         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
5534 }
5535
5536 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
5537                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
5538                 struct isl_set **empty)
5539 {
5540         return (struct isl_set *)
5541                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
5542                         dom, empty);
5543 }
5544
5545 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
5546                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
5547                 struct isl_set **empty)
5548 {
5549         return (struct isl_set *)
5550                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
5551                         dom, empty);
5552 }
5553
5554 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
5555         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_basic_set *dom,
5556         __isl_give isl_set **empty)
5557 {
5558         return isl_basic_map_partial_lexopt_pw_multi_aff(bmap, dom, empty, 0);
5559 }
5560
5561 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
5562         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_basic_set *dom,
5563         __isl_give isl_set **empty)
5564 {
5565         return isl_basic_map_partial_lexopt_pw_multi_aff(bmap, dom, empty, 1);
5566 }
5567
5568 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
5569         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_basic_set *dom,
5570         __isl_give isl_set **empty)
5571 {
5572         return isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(bset, dom, empty);
5573 }
5574
5575 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
5576         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_basic_set *dom,
5577         __isl_give isl_set **empty)
5578 {
5579         return isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(bset, dom, empty);
5580 }
5581
5582 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_lexopt_pw_multi_aff(
5583         __isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
5584 {
5585         isl_basic_set *dom = NULL;
5586         isl_space *dom_space;
5587
5588         if (!bmap)
5589                 goto error;
5590         dom_space = isl_space_domain(isl_space_copy(bmap->dim));
5591         dom = isl_basic_set_universe(dom_space);
5592         return isl_basic_map_partial_lexopt_pw_multi_aff(bmap, dom, NULL, max);
5593 error:
5594         isl_basic_map_free(bmap);
5595         return NULL;
5596 }
5597
5598 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
5599         __isl_take isl_basic_map *bmap)
5600 {
5601         return isl_basic_map_lexopt_pw_multi_aff(bmap, 0);
5602 }
5603
5604 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
5605  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
5606  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
5607  *
5608  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
5609  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
5610  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
5611  * domain down into the parametric integer programming.
5612  */
5613 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
5614                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
5615                 __isl_give isl_set **empty, int max)
5616 {
5617         int i;
5618         struct isl_map *res;
5619
5620         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
5621         if (!dom)
5622                 goto error;
5623
5624         if (isl_set_plain_is_empty(dom)) {
5625                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
5626                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
5627                 isl_set_free(dom);
5628                 isl_basic_map_free(bmap);
5629                 return res;
5630         }
5631
5632         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
5633                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
5634                 
5635         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
5636                 struct isl_map *res_i;
5637                 struct isl_set *empty_i;
5638
5639                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
5640                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
5641
5642                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
5643                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
5644         }
5645
5646         isl_set_free(dom);
5647         isl_basic_map_free(bmap);
5648         return res;
5649 error:
5650         *empty = NULL;
5651         isl_set_free(dom);
5652         isl_basic_map_free(bmap);
5653         return NULL;
5654 }
5655
5656 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
5657  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
5658  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
5659  *
5660  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
5661  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
5662  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
5663  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
5664  * improve both "res" and "todo".
5665  *
5666  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
5667  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
5668  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
5669  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
5670  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
5671  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
5672  * In particular, the set where there is no solution is the set where
5673  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
5674  * for the ith basic map, i.e.,
5675  *
5676  *      todo^i = todo^k * todo_i
5677  *
5678  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
5679  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
5680  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
5681  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
5682  * the lexicographic order.)
5683  * In practice, we compute
5684  *
5685  *      res^k * (res_i . "<=")
5686  *
5687  * and
5688  *
5689  *      res_i * (res^k . "<")
5690  *
5691  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
5692  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
5693  * that one, i.e.,
5694  *
5695  *      res^k * todo_i
5696  * and
5697  *      res_i * todo^k
5698  *
5699  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
5700  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
5701  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
5702  * We want to avoid such splintering as much as possible.
5703  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
5704  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
5705  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
5706  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
5707  * the previous basic maps.
5708  */
5709 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt_aligned(
5710                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5711                 __isl_give isl_set **empty, int max)
5712 {
5713         int i;
5714         struct isl_map *res;
5715         struct isl_set *todo;
5716
5717         if (!map || !dom)
5718                 goto error;
5719
5720         if (isl_map_plain_is_empty(map)) {
5721                 if (empty)
5722                         *empty = dom;
5723                 else
5724                         isl_set_free(dom);
5725                 return map;
5726         }
5727
5728         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
5729                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
5730
5731         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
5732                 isl_map *lt, *le;
5733                 isl_map *res_i;
5734                 isl_set *todo_i;
5735                 isl_space *dim = isl_space_range(isl_map_get_space(res));
5736
5737                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5738                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
5739
5740                 if (max) {
5741                         lt = isl_map_lex_lt(isl_space_copy(dim));
5742                         le = isl_map_lex_le(dim);
5743                 } else {
5744                         lt = isl_map_lex_gt(isl_space_copy(dim));
5745                         le = isl_map_lex_ge(dim);
5746                 }
5747                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
5748                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
5749                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
5750                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
5751
5752                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
5753                         res = isl_map_intersect_domain(res,
5754                                                         isl_set_copy(todo_i));
5755                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
5756                                                         isl_set_copy(todo));
5757                 }
5758
5759                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
5760                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
5761                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
5762
5763                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
5764         }
5765
5766         isl_set_free(dom);
5767         isl_map_free(map);
5768
5769         if (empty)
5770                 *empty = todo;
5771         else
5772                 isl_set_free(todo);
5773
5774         return res;
5775 error:
5776         if (empty)
5777                 *empty = NULL;
5778         isl_set_free(dom);
5779         isl_map_free(map);
5780         return NULL;
5781 }
5782
5783 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
5784  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
5785  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
5786  *
5787  * Align parameters if needed and then call isl_map_partial_lexopt_aligned.
5788  */
5789 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
5790                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5791                 __isl_give isl_set **empty, int max)
5792 {
5793         if (!map || !dom)
5794                 goto error;
5795         if (isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, dom->dim, isl_dim_param))
5796                 return isl_map_partial_lexopt_aligned(map, dom, empty, max);
5797         if (!isl_space_has_named_params(map->dim) ||
5798             !isl_space_has_named_params(dom->dim))
5799                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5800                         "unaligned unnamed parameters", goto error);
5801         map = isl_map_align_params(map, isl_map_get_space(dom));
5802         dom = isl_map_align_params(dom, isl_map_get_space(map));
5803         return isl_map_partial_lexopt_aligned(map, dom, empty, max);
5804 error:
5805         if (empty)
5806                 *empty = NULL;
5807         isl_set_free(dom);
5808         isl_map_free(map);
5809         return NULL;
5810 }
5811
5812 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
5813                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5814                 __isl_give isl_set **empty)
5815 {
5816         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
5817 }
5818
5819 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
5820                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5821                 __isl_give isl_set **empty)
5822 {
5823         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
5824 }
5825
5826 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
5827                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
5828                 __isl_give isl_set **empty)
5829 {
5830         return (struct isl_set *)
5831                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
5832                         dom, empty);
5833 }
5834
5835 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
5836                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
5837                 __isl_give isl_set **empty)
5838 {
5839         return (struct isl_set *)
5840                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
5841                         dom, empty);
5842 }
5843
5844 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
5845 {
5846         struct isl_basic_set *dom = NULL;
5847         isl_space *dom_dim;
5848
5849         if (!bmap)
5850                 goto error;
5851         dom_dim = isl_space_domain(isl_space_copy(bmap->dim));
5852         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
5853         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
5854 error:
5855         isl_basic_map_free(bmap);
5856         return NULL;
5857 }
5858
5859 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
5860 {
5861         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
5862 }
5863
5864 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
5865 {
5866         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
5867 }
5868
5869 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
5870 {
5871         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
5872 }
5873
5874 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
5875 {
5876         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
5877 }
5878
5879 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
5880 {
5881         struct isl_set *dom = NULL;
5882         isl_space *dom_dim;
5883
5884         if (!map)
5885                 goto error;
5886         dom_dim = isl_space_domain(isl_space_copy(map->dim));
5887         dom = isl_set_universe(dom_dim);
5888         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
5889 error:
5890         isl_map_free(map);
5891         return NULL;
5892 }
5893
5894 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
5895 {
5896         return isl_map_lexopt(map, 0);
5897 }
5898
5899 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
5900 {
5901         return isl_map_lexopt(map, 1);
5902 }
5903
5904 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
5905 {
5906         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
5907 }
5908
5909 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
5910 {
5911         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
5912 }
5913
5914 /* Extract the first and only affine expression from list
5915  * and then add it to *pwaff with the given dom.
5916  * This domain is known to be disjoint from other domains
5917  * because of the way isl_basic_map_foreach_lexmax works.
5918  */
5919 static int update_dim_opt(__isl_take isl_basic_set *dom,
5920         __isl_take isl_aff_list *list, void *user)
5921 {
5922         isl_ctx *ctx = isl_basic_set_get_ctx(dom);
5923         isl_aff *aff;
5924         isl_pw_aff **pwaff = user;
5925         isl_pw_aff *pwaff_i;
5926
5927         if (isl_aff_list_n_aff(list) != 1)
5928                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
5929                         "expecting single element list", goto error);
5930
5931         aff = isl_aff_list_get_aff(list, 0);
5932         pwaff_i = isl_pw_aff_alloc(isl_set_from_basic_set(dom), aff);
5933
5934         *pwaff = isl_pw_aff_add_disjoint(*pwaff, pwaff_i);
5935
5936         isl_aff_list_free(list);
5937
5938         return 0;
5939 error:
5940         isl_basic_set_free(dom);
5941         isl_aff_list_free(list);
5942         return -1;
5943 }
5944
5945 /* Given a basic map with one output dimension, compute the minimum or
5946  * maximum of that dimension as an isl_pw_aff.
5947  *
5948  * The isl_pw_aff is constructed by having isl_basic_map_foreach_lexopt
5949  * call update_dim_opt on each leaf of the result.
5950  */
5951 static __isl_give isl_pw_aff *basic_map_dim_opt(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
5952         int max)
5953 {
5954         isl_space *dim = isl_basic_map_get_space(bmap);
5955         isl_pw_aff *pwaff;
5956         int r;
5957
5958         dim = isl_space_from_domain(isl_space_domain(dim));
5959         dim = isl_space_add_dims(dim, isl_dim_out, 1);
5960         pwaff = isl_pw_aff_empty(dim);
5961
5962         r = isl_basic_map_foreach_lexopt(bmap, max, &update_dim_opt, &pwaff);
5963         if (r < 0)
5964                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
5965
5966         return pwaff;
5967 }
5968
5969 /* Compute the minimum or maximum of the given output dimension
5970  * as a function of the parameters and the input dimensions,
5971  * but independently of the other output dimensions.
5972  *
5973  * We first project out the other output dimension and then compute
5974  * the "lexicographic" maximum in each basic map, combining the results
5975  * using isl_pw_aff_union_max.
5976  */
5977 static __isl_give isl_pw_aff *map_dim_opt(__isl_take isl_map *map, int pos,
5978         int max)
5979 {
5980         int i;
5981         isl_pw_aff *pwaff;
5982         unsigned n_out;
5983
5984         n_out = isl_map_dim(map, isl_dim_out);
5985         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_out, pos + 1, n_out - (pos + 1));
5986         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_out, 0, pos);
5987         if (!map)
5988                 return NULL;
5989
5990         if (map->n == 0) {
5991                 isl_space *dim = isl_map_get_space(map);
5992                 dim = isl_space_domain(isl_space_from_range(dim));
5993                 isl_map_free(map);
5994                 return isl_pw_aff_empty(dim);
5995         }
5996
5997         pwaff = basic_map_dim_opt(map->p[0], max);
5998         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
5999                 isl_pw_aff *pwaff_i;
6000
6001                 pwaff_i = basic_map_dim_opt(map->p[i], max);
6002                 pwaff = isl_pw_aff_union_opt(pwaff, pwaff_i, max);
6003         }
6004
6005         isl_map_free(map);
6006
6007         return pwaff;
6008 }
6009
6010 /* Compute the maximum of the given output dimension as a function of the
6011  * parameters and input dimensions, but independently of
6012  * the other output dimensions.
6013  */
6014 __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(__isl_take isl_map *map, int pos)
6015 {
6016         return map_dim_opt(map, pos, 1);
6017 }
6018
6019 /* Compute the minimum or maximum of the given set dimension
6020  * as a function of the parameters,
6021  * but independently of the other set dimensions.
6022  */
6023 static __isl_give isl_pw_aff *set_dim_opt(__isl_take isl_set *set, int pos,
6024         int max)
6025 {
6026         return map_dim_opt(set, pos, max);
6027 }
6028
6029 /* Compute the maximum of the given set dimension as a function of the
6030  * parameters, but independently of the other set dimensions.
6031  */
6032 __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(__isl_take isl_set *set, int pos)
6033 {
6034         return set_dim_opt(set, pos, 1);
6035 }
6036
6037 /* Compute the minimum of the given set dimension as a function of the
6038  * parameters, but independently of the other set dimensions.
6039  */
6040 __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(__isl_take isl_set *set, int pos)
6041 {
6042         return set_dim_opt(set, pos, 0);
6043 }
6044
6045 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
6046  * bset is assumed to have only parameters and divs.
6047  */
6048 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
6049         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
6050 {
6051         unsigned nparam;
6052
6053         if (!bset || !mat)
6054                 goto error;
6055
6056         bset->dim = isl_space_cow(bset->dim);
6057         if (!bset->dim)
6058                 goto error;
6059
6060         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
6061
6062         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
6063
6064         bset->dim->nparam = 0;
6065         bset->dim->n_out = nparam;
6066         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
6067         if (bset) {
6068                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
6069                 bset->dim->n_out = 0;
6070         }
6071         return bset;
6072 error:
6073         isl_mat_free(mat);
6074         isl_basic_set_free(bset);
6075         return NULL;
6076 }
6077
6078 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
6079  * set is assumed to have only parameters and divs.
6080  */
6081 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
6082         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
6083 {
6084         isl_space *dim = NULL;
6085         unsigned nparam;
6086
6087         if (!set || !mat)
6088                 goto error;
6089
6090         dim = isl_space_copy(set->dim);
6091         dim = isl_space_cow(dim);
6092         if (!dim)
6093                 goto error;
6094
6095         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
6096
6097         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
6098
6099         dim->nparam = 0;
6100         dim->n_out = nparam;
6101         isl_set_reset_space(set, dim);
6102         set = isl_set_preimage(set, mat);
6103         if (!set)
6104                 goto error2;
6105         dim = isl_space_copy(set->dim);
6106         dim = isl_space_cow(dim);
6107         if (!dim)
6108                 goto error2;
6109         dim->nparam = dim->n_out;
6110         dim->n_out = 0;
6111         isl_set_reset_space(set, dim);
6112         return set;
6113 error:
6114         isl_space_free(dim);
6115         isl_mat_free(mat);
6116 error2:
6117         isl_set_free(set);
6118         return NULL;
6119 }
6120
6121 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
6122  * equalities in "eq".
6123  */
6124 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
6125         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
6126 {
6127         int i, k;
6128         unsigned len;
6129
6130         if (!bset || !eq)
6131                 goto error;
6132
6133         bset = isl_basic_set_extend_space(bset, isl_space_copy(bset->dim), 0,
6134                                         eq->n_row, 0);
6135         if (!bset)
6136                 goto error;
6137
6138         len = 1 + isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_all) + bset->extra;
6139         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
6140                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
6141                 if (k < 0)
6142                         goto error;
6143                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
6144                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
6145         }
6146         isl_mat_free(eq);
6147
6148         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
6149         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
6150
6151         return bset;
6152 error:
6153         isl_mat_free(eq);
6154         isl_basic_set_free(bset);
6155         return NULL;
6156 }
6157
6158 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
6159  * equalities in "eq".
6160  */
6161 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
6162         struct isl_mat *eq)
6163 {
6164         int i;
6165
6166         if (!set || !eq)
6167                 goto error;
6168
6169         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6170                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
6171                                         isl_mat_copy(eq));
6172                 if (!set->p[i])
6173                         goto error;
6174         }
6175         isl_mat_free(eq);
6176         return set;
6177 error:
6178         isl_mat_free(eq);
6179         isl_set_free(set);
6180         return NULL;
6181 }
6182
6183 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
6184  * new, explicit, existential variables in the constraints.
6185  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
6186  * The output has the same parameters, but only
6187  * explicit existentially quantified variables.
6188  *
6189  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
6190  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
6191  * among the parameters by performing a variable compression on
6192  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
6193  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
6194  */
6195 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
6196 {
6197         int i, j;
6198         struct isl_mat *eq;
6199         struct isl_mat *T, *T2;
6200         struct isl_set *set;
6201         unsigned nparam, n_div;
6202
6203         bset = isl_basic_set_cow(bset);
6204         if (!bset)
6205                 return NULL;
6206
6207         if (bset->n_eq == 0)
6208                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
6209
6210         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
6211
6212         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
6213         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
6214
6215         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
6216                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
6217                         ++i;
6218         }
6219         if (i == bset->n_eq)
6220                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
6221
6222         eq = isl_mat_sub_alloc6(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
6223                 0, 1 + nparam);
6224         eq = isl_mat_cow(eq);
6225         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
6226         if (T && T->n_col == 0) {
6227                 isl_mat_free(T);
6228                 isl_mat_free(T2);
6229                 isl_mat_free(eq);
6230                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
6231                 return isl_set_from_basic_set(bset);
6232         }
6233         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
6234
6235         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
6236         set = set_parameter_preimage(set, T2);
6237         set = set_append_equalities(set, eq);
6238         return set;
6239 }
6240
6241 /* Compute an explicit representation for all the existentially
6242  * quantified variables.
6243  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
6244  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
6245  * no input or output dimensions and the dimension specification
6246  * is reset to that of the input.
6247  */
6248 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6249 {
6250         struct isl_basic_set *bset;
6251         struct isl_set *set;
6252         struct isl_map *map;
6253         isl_space *dim, *orig_dim = NULL;
6254         unsigned         nparam;
6255         unsigned         n_in;
6256         unsigned         n_out;
6257
6258         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
6259         if (!bmap)
6260                 return NULL;
6261
6262         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
6263         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
6264         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
6265         dim = isl_space_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
6266         if (!dim)
6267                 goto error;
6268
6269         orig_dim = bmap->dim;
6270         bmap->dim = dim;
6271         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
6272
6273         set = parameter_compute_divs(bset);
6274         map = (struct isl_map *)set;
6275         map = isl_map_reset_space(map, orig_dim);
6276
6277         return map;
6278 error:
6279         isl_basic_map_free(bmap);
6280         return NULL;
6281 }
6282
6283 int isl_basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
6284 {
6285         int i;
6286         unsigned off;
6287
6288         if (!bmap)
6289                 return -1;
6290
6291         off = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
6292         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6293                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6294                         return 0;
6295                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
6296                                 return -1);
6297         }
6298         return 1;
6299 }
6300
6301 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
6302 {
6303         int i;
6304
6305         if (!map)
6306                 return -1;
6307
6308         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6309                 int known = isl_basic_map_divs_known(map->p[i]);
6310                 if (known <= 0)
6311                         return known;
6312         }
6313
6314         return 1;
6315 }
6316
6317 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
6318  * expressions for them.  However, this computation may be
6319  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
6320  * strictly needed.
6321  */
6322 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6323 {
6324         int known;
6325         struct isl_map *map;
6326
6327         known = isl_basic_map_divs_known(bmap);
6328         if (known < 0)
6329                 goto error;
6330         if (known)
6331                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
6332
6333         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
6334
6335         known = isl_basic_map_divs_known(bmap);
6336         if (known < 0)
6337                 goto error;
6338         if (known)
6339                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
6340
6341         map = compute_divs(bmap);
6342         return map;
6343 error:
6344         isl_basic_map_free(bmap);
6345         return NULL;
6346 }
6347
6348 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
6349 {
6350         int i;
6351         int known;
6352         struct isl_map *res;
6353
6354         if (!map)
6355                 return NULL;
6356         if (map->n == 0)
6357                 return map;
6358
6359         known = map_divs_known(map);
6360         if (known < 0) {
6361                 isl_map_free(map);
6362                 return NULL;
6363         }
6364         if (known)
6365                 return map;
6366
6367         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
6368         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
6369                 struct isl_map *r2;
6370                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6371                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
6372                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
6373                 else
6374                         res = isl_map_union(res, r2);
6375         }
6376         isl_map_free(map);
6377
6378         return res;
6379 }
6380
6381 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
6382 {
6383         return (struct isl_set *)
6384                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6385 }
6386
6387 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
6388 {
6389         return (struct isl_set *)
6390                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
6391 }
6392
6393 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
6394 {
6395         int i;
6396         struct isl_set *set;
6397
6398         if (!map)
6399                 goto error;
6400
6401         map = isl_map_cow(map);
6402         if (!map)
6403                 return NULL;
6404
6405         set = (struct isl_set *)map;
6406         set->dim = isl_space_domain(set->dim);
6407         if (!set->dim)
6408                 goto error;
6409         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6410                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
6411                 if (!set->p[i])
6412                         goto error;
6413         }
6414         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
6415         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
6416         return set;
6417 error:
6418         isl_map_free(map);
6419         return NULL;
6420 }
6421
6422 static __isl_give isl_map *map_union_disjoint(__isl_take isl_map *map1,
6423         __isl_take isl_map *map2)
6424 {
6425         int i;
6426         unsigned flags = 0;
6427         struct isl_map *map = NULL;
6428
6429         if (!map1 || !map2)
6430                 goto error;
6431
6432         if (map1->n == 0) {
6433                 isl_map_free(map1);
6434                 return map2;
6435         }
6436         if (map2->n == 0) {
6437                 isl_map_free(map2);
6438                 return map1;
6439         }
6440
6441         isl_assert(map1->ctx, isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
6442
6443         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6444             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
6445                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6446
6447         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map1->dim),
6448                                 map1->n + map2->n, flags);
6449         if (!map)
6450                 goto error;
6451         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
6452                 map = isl_map_add_basic_map(map,
6453                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
6454                 if (!map)
6455                         goto error;
6456         }
6457         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
6458                 map = isl_map_add_basic_map(map,
6459                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
6460                 if (!map)
6461                         goto error;
6462         }
6463         isl_map_free(map1);
6464         isl_map_free(map2);
6465         return map;
6466 error:
6467         isl_map_free(map);
6468         isl_map_free(map1);
6469         isl_map_free(map2);
6470         return NULL;
6471 }
6472
6473 __isl_give isl_map *isl_map_union_disjoint(__isl_take isl_map *map1,
6474         __isl_take isl_map *map2)
6475 {
6476         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_union_disjoint);
6477 }
6478
6479 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6480 {
6481         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
6482         if (!map1)
6483                 return NULL;
6484         if (map1->n > 1)
6485                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
6486         return map1;
6487 }
6488
6489 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
6490                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6491 {
6492         return (struct isl_set *)
6493                 isl_map_union_disjoint(
6494                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
6495 }
6496
6497 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6498 {
6499         return (struct isl_set *)
6500                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
6501 }
6502
6503 static __isl_give isl_map *map_intersect_range(__isl_take isl_map *map,
6504         __isl_take isl_set *set)
6505 {
6506         unsigned flags = 0;
6507         struct isl_map *result;
6508         int i, j;
6509
6510         if (!map || !set)
6511                 goto error;
6512
6513         if (!isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param))
6514                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
6515                         "parameters don't match", goto error);
6516
6517         if (isl_space_dim(set->dim, isl_dim_set) != 0 &&
6518             !isl_map_compatible_range(map, set))
6519                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
6520                         "incompatible spaces", goto error);
6521
6522         if (isl_set_plain_is_universe(set)) {
6523                 isl_set_free(set);
6524                 return map;
6525         }
6526
6527         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6528             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
6529                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6530
6531         result = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map->dim),
6532                                         map->n * set->n, flags);
6533         if (!result)
6534                 goto error;
6535         for (i = 0; i < map->n; ++i)
6536                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
6537                         result = isl_map_add_basic_map(result,
6538                             isl_basic_map_intersect_range(
6539                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
6540                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
6541                         if (!result)
6542                                 goto error;
6543                 }
6544         isl_map_free(map);
6545         isl_set_free(set);
6546         return result;
6547 error:
6548         isl_map_free(map);
6549         isl_set_free(set);
6550         return NULL;
6551 }
6552
6553 __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(__isl_take isl_map *map,
6554         __isl_take isl_set *set)
6555 {
6556         return isl_map_align_params_map_map_and(map, set, &map_intersect_range);
6557 }
6558
6559 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
6560                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
6561 {
6562         return isl_map_reverse(
6563                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
6564 }
6565
6566 static __isl_give isl_map *map_apply_domain(__isl_take isl_map *map1,
6567         __isl_take isl_map *map2)
6568 {
6569         if (!map1 || !map2)
6570                 goto error;
6571         map1 = isl_map_reverse(map1);
6572         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
6573         return isl_map_reverse(map1);
6574 error:
6575         isl_map_free(map1);
6576         isl_map_free(map2);
6577         return NULL;
6578 }
6579
6580 __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(__isl_take isl_map *map1,
6581         __isl_take isl_map *map2)
6582 {
6583         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_apply_domain);
6584 }
6585
6586 static __isl_give isl_map *map_apply_range(__isl_take isl_map *map1,
6587         __isl_take isl_map *map2)
6588 {
6589         isl_space *dim_result;
6590         struct isl_map *result;
6591         int i, j;
6592
6593         if (!map1 || !map2)
6594                 goto error;
6595
6596         dim_result = isl_space_join(isl_space_copy(map1->dim),
6597                                   isl_space_copy(map2->dim));
6598
6599         result = isl_map_alloc_space(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
6600         if (!result)
6601                 goto error;
6602         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
6603                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
6604                         result = isl_map_add_basic_map(result,
6605                             isl_basic_map_apply_range(
6606                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
6607                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
6608                         if (!result)
6609                                 goto error;
6610                 }
6611         isl_map_free(map1);
6612         isl_map_free(map2);
6613         if (result && result->n <= 1)
6614                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
6615         return result;
6616 error:
6617         isl_map_free(map1);
6618         isl_map_free(map2);
6619         return NULL;
6620 }
6621
6622 __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(__isl_take isl_map *map1,
6623         __isl_take isl_map *map2)
6624 {
6625         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_apply_range);
6626 }
6627
6628 /*
6629  * returns range - domain
6630  */
6631 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
6632 {
6633         isl_space *dims, *target_dim;
6634         struct isl_basic_set *bset;
6635         unsigned dim;
6636         unsigned nparam;
6637         int i;
6638
6639         if (!bmap)
6640                 goto error;
6641         isl_assert(bmap->ctx, isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
6642                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
6643                    goto error);
6644         target_dim = isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap));
6645         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
6646         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
6647         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
6648         bset = isl_basic_set_cow(bset);
6649         dims = isl_basic_set_get_space(bset);
6650         dims = isl_space_add_dims(dims, isl_dim_set, dim);
6651         bset = isl_basic_set_extend_space(bset, dims, 0, dim, 0);
6652         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
6653         for (i = 0; i < dim; ++i) {
6654                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
6655                                             (struct isl_basic_map *)bset);
6656                 if (j < 0)
6657                         goto error;
6658                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
6659                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
6660                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
6661                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
6662         }
6663         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
6664         bset = isl_basic_set_reset_space(bset, target_dim);
6665         return bset;
6666 error:
6667         isl_basic_map_free(bmap);
6668         return NULL;
6669 }
6670
6671 /*
6672  * returns range - domain
6673  */
6674 __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map)
6675 {
6676         int i;
6677         isl_space *dim;
6678         struct isl_set *result;
6679
6680         if (!map)
6681                 return NULL;
6682
6683         isl_assert(map->ctx, isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
6684                                                  map->dim, isl_dim_out),
6685                    goto error);
6686         dim = isl_map_get_space(map);
6687         dim = isl_space_domain(dim);
6688         result = isl_set_alloc_space(dim, map->n, 0);
6689         if (!result)
6690                 goto error;
6691         for (i = 0; i < map->n; ++i)
6692                 result = isl_set_add_basic_set(result,
6693                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
6694         isl_map_free(map);
6695         return result;
6696 error:
6697         isl_map_free(map);
6698         return NULL;
6699 }
6700
6701 /*
6702  * returns [domain -> range] -> range - domain
6703  */
6704 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
6705         __isl_take isl_basic_map *bmap)
6706 {
6707         int i, k;
6708         isl_space *dim;
6709         isl_basic_map *domain;
6710         int nparam, n;
6711         unsigned total;
6712
6713         if (!isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bmap->dim, isl_dim_out))
6714                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
6715                         "domain and range don't match", goto error);
6716
6717         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
6718         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
6719
6720         dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap)));
6721         domain = isl_basic_map_universe(dim);
6722
6723         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
6724         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
6725         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n, 0);
6726
6727         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6728
6729         for (i = 0; i < n; ++i) {
6730                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
6731                 if (k < 0)
6732                         goto error;
6733                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
6734                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], 1);
6735                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + i], -1);
6736                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + n + i], 1);
6737         }
6738
6739         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
6740         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6741 error:
6742         isl_basic_map_free(bmap);
6743         return NULL;
6744 }
6745
6746 /*
6747  * returns [domain -> range] -> range - domain
6748  */
6749 __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(__isl_take isl_map *map)
6750 {
6751         int i;
6752         isl_space *domain_dim;
6753
6754         if (!map)
6755                 return NULL;
6756
6757         if (!isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, map->dim, isl_dim_out))
6758                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
6759                         "domain and range don't match", goto error);
6760
6761         map = isl_map_cow(map);
6762         if (!map)
6763                 return NULL;
6764
6765         domain_dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_map_get_space(map)));
6766         map->dim = isl_space_from_domain(isl_space_wrap(map->dim));
6767         map->dim = isl_space_join(map->dim, domain_dim);
6768         if (!map->dim)
6769                 goto error;
6770         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6771                 map->p[i] = isl_basic_map_deltas_map(map->p[i]);
6772                 if (!map->p[i])
6773                         goto error;
6774         }
6775         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6776         return map;
6777 error:
6778         isl_map_free(map);
6779         return NULL;
6780 }
6781
6782 __isl_give struct isl_basic_map *basic_map_identity(__isl_take isl_space *dims)
6783 {
6784         struct isl_basic_map *bmap;
6785         unsigned nparam;
6786         unsigned dim;
6787         int i;
6788
6789         if (!dims)
6790                 return NULL;
6791
6792         nparam = dims->nparam;
6793         dim = dims->n_out;
6794         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dims, 0, dim, 0);
6795         if (!bmap)
6796                 goto error;
6797
6798         for (i = 0; i < dim; ++i) {
6799                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
6800                 if (j < 0)
6801                         goto error;
6802                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
6803                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
6804                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
6805         }
6806         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6807 error:
6808         isl_basic_map_free(bmap);
6809         return NULL;
6810 }
6811
6812 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(__isl_take isl_space *dim)
6813 {
6814         if (!dim)
6815                 return NULL;
6816         if (dim->n_in != dim->n_out)
6817                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
6818                         "number of input and output dimensions needs to be "
6819                         "the same", goto error);
6820         return basic_map_identity(dim);
6821 error:
6822         isl_space_free(dim);
6823         return NULL;
6824 }
6825
6826 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
6827 {
6828         if (!model || !model->dim)
6829                 return NULL;
6830         return isl_basic_map_identity(isl_space_copy(model->dim));
6831 }
6832
6833 __isl_give isl_map *isl_map_identity(__isl_take isl_space *dim)
6834 {
6835         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_identity(dim));
6836 }
6837
6838 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
6839 {
6840         if (!model || !model->dim)
6841                 return NULL;
6842         return isl_map_identity(isl_space_copy(model->dim));
6843 }
6844
6845 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
6846 {
6847         if (!model || !model->dim)
6848                 return NULL;
6849         return isl_map_identity(isl_space_copy(model->dim));
6850 }
6851
6852 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
6853 {
6854         isl_space *dim = isl_set_get_space(set);
6855         isl_map *id;
6856         id = isl_map_identity(isl_space_map_from_set(dim));
6857         return isl_map_intersect_range(id, set);
6858 }
6859
6860 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
6861  * values.
6862  */
6863 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(
6864         __isl_take isl_space *space)
6865 {
6866         int i;
6867         unsigned nparam;
6868         unsigned dim;
6869         struct isl_basic_set *bset;
6870
6871         if (!space)
6872                 return NULL;
6873         nparam = space->nparam;
6874         dim = space->n_out;
6875         bset = isl_basic_set_alloc_space(space, 0, 0, dim);
6876         if (!bset)
6877                 return NULL;
6878         for (i = 0; i < dim; ++i) {
6879                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6880                 if (k < 0)
6881                         goto error;
6882                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
6883                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
6884         }
6885         return bset;
6886 error:
6887         isl_basic_set_free(bset);
6888         return NULL;
6889 }
6890
6891 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
6892  */
6893 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_space *dim,
6894         int pos)
6895 {
6896         int k;
6897         isl_basic_set *nonneg;
6898
6899         nonneg = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 0, 1);
6900         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
6901         if (k < 0)
6902                 goto error;
6903         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
6904         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
6905
6906         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
6907 error:
6908         isl_basic_set_free(nonneg);
6909         return NULL;
6910 }
6911
6912 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
6913  */
6914 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_space *dim, int pos)
6915 {
6916         int k;
6917         isl_basic_set *neg;
6918
6919         neg = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 0, 1);
6920         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
6921         if (k < 0)
6922                 goto error;
6923         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
6924         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
6925         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
6926
6927         return isl_basic_set_finalize(neg);
6928 error:
6929         isl_basic_set_free(neg);
6930         return NULL;
6931 }
6932
6933 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
6934         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
6935 {
6936         int i;
6937         isl_basic_set *nonneg;
6938         isl_basic_set *neg;
6939
6940         if (!set)
6941                 return NULL;
6942         if (n == 0)
6943                 return set;
6944
6945         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
6946
6947         for (i = 0; i < n; ++i) {
6948                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6949                                           pos(set->dim, type) + first + i);
6950                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6951                                           pos(set->dim, type) + first + i);
6952
6953                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
6954         }
6955
6956         return set;
6957 error:
6958         isl_set_free(set);
6959         return NULL;
6960 }
6961
6962 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
6963         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
6964         void *user)
6965 {
6966         isl_set *half;
6967
6968         if (!set)
6969                 return -1;
6970         if (isl_set_plain_is_empty(set)) {
6971                 isl_set_free(set);
6972                 return 0;
6973         }
6974         if (first == len)
6975                 return fn(set, signs, user);
6976
6977         signs[first] = 1;
6978         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6979                                                         1 + first));
6980         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
6981         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
6982                 goto error;
6983
6984         signs[first] = -1;
6985         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6986                                                         1 + first));
6987         half = isl_set_intersect(half, set);
6988         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
6989 error:
6990         isl_set_free(set);
6991         return -1;
6992 }
6993
6994 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
6995  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
6996  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
6997  * to the sign of the corresponding variable.
6998  */
6999 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
7000         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
7001         void *user)
7002 {
7003         unsigned nparam;
7004         unsigned nvar;
7005         int *signs;
7006         int r;
7007
7008         if (!set)
7009                 return -1;
7010         if (isl_set_plain_is_empty(set))
7011                 return 0;
7012
7013         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
7014         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
7015
7016         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
7017
7018         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
7019                             fn, user);
7020
7021         free(signs);
7022
7023         return r;
7024 }
7025
7026 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7027 {
7028         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
7029 }
7030
7031 int isl_basic_map_is_subset(
7032                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7033 {
7034         int is_subset;
7035         struct isl_map *map1;
7036         struct isl_map *map2;
7037
7038         if (!bmap1 || !bmap2)
7039                 return -1;
7040
7041         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
7042         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
7043
7044         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
7045
7046         isl_map_free(map1);
7047         isl_map_free(map2);
7048
7049         return is_subset;
7050 }
7051
7052 int isl_basic_set_is_subset(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
7053         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
7054 {
7055         return isl_basic_map_is_subset(bset1, bset2);
7056 }
7057
7058 int isl_basic_map_is_equal(
7059                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7060 {
7061         int is_subset;
7062
7063         if (!bmap1 || !bmap2)
7064                 return -1;
7065         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
7066         if (is_subset != 1)
7067                 return is_subset;
7068         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
7069         return is_subset;
7070 }
7071
7072 int isl_basic_set_is_equal(
7073                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
7074 {
7075         return isl_basic_map_is_equal(
7076                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
7077 }
7078
7079 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
7080 {
7081         int i;
7082         int is_empty;
7083
7084         if (!map)
7085                 return -1;
7086         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7087                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
7088                 if (is_empty < 0)
7089                         return -1;
7090                 if (!is_empty)
7091                         return 0;
7092         }
7093         return 1;
7094 }
7095
7096 int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map)
7097 {
7098         return map ? map->n == 0 : -1;
7099 }
7100
7101 int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map)
7102 {
7103         return isl_map_plain_is_empty(map);
7104 }
7105
7106 int isl_set_plain_is_empty(struct isl_set *set)
7107 {
7108         return set ? set->n == 0 : -1;
7109 }
7110
7111 int isl_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_set *set)
7112 {
7113         return isl_set_plain_is_empty(set);
7114 }
7115
7116 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
7117 {
7118         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
7119 }
7120
7121 int isl_map_has_equal_space(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7122 {
7123         if (!map1 || !map2)
7124                 return -1;
7125
7126         return isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim);
7127 }
7128
7129 int isl_set_has_equal_space(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
7130 {
7131         if (!set1 || !set2)
7132                 return -1;
7133
7134         return isl_space_is_equal(set1->dim, set2->dim);
7135 }
7136
7137 static int map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7138 {
7139         int is_subset;
7140
7141         if (!map1 || !map2)
7142                 return -1;
7143         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
7144         if (is_subset != 1)
7145                 return is_subset;
7146         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
7147         return is_subset;
7148 }
7149
7150 int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7151 {
7152         return isl_map_align_params_map_map_and_test(map1, map2, &map_is_equal);
7153 }
7154
7155 int isl_basic_map_is_strict_subset(
7156                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7157 {
7158         int is_subset;
7159
7160         if (!bmap1 || !bmap2)
7161                 return -1;
7162         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
7163         if (is_subset != 1)
7164                 return is_subset;
7165         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
7166         if (is_subset == -1)
7167                 return is_subset;
7168         return !is_subset;
7169 }
7170
7171 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7172 {
7173         int is_subset;
7174
7175         if (!map1 || !map2)
7176                 return -1;
7177         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
7178         if (is_subset != 1)
7179                 return is_subset;
7180         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
7181         if (is_subset == -1)
7182                 return is_subset;
7183         return !is_subset;
7184 }
7185
7186 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
7187 {
7188         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7189 }
7190
7191 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
7192 {
7193         if (!bmap)
7194                 return -1;
7195         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
7196 }
7197
7198 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
7199 {
7200         if (!bset)
7201                 return -1;
7202         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
7203 }
7204
7205 int isl_map_plain_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
7206 {
7207         int i;
7208
7209         if (!map)
7210                 return -1;
7211
7212         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7213                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
7214                 if (r < 0 || r)
7215                         return r;
7216         }
7217
7218         return 0;
7219 }
7220
7221 int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
7222 {
7223         return isl_map_plain_is_universe((isl_map *) set);
7224 }
7225
7226 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
7227 {
7228         return isl_set_plain_is_universe(set);
7229 }
7230
7231 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
7232 {
7233         struct isl_basic_set *bset = NULL;
7234         struct isl_vec *sample = NULL;
7235         int empty;
7236         unsigned total;
7237
7238         if (!bmap)
7239                 return -1;
7240
7241         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
7242                 return 1;
7243
7244         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
7245                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
7246                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
7247                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
7248                 isl_basic_map_free(copy);
7249                 return empty;
7250         }
7251
7252         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
7253         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
7254                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
7255                 if (contains < 0)
7256                         return -1;
7257                 if (contains)
7258                         return 0;
7259         }
7260         isl_vec_free(bmap->sample);
7261         bmap->sample = NULL;
7262         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
7263         if (!bset)
7264                 return -1;
7265         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
7266         if (!sample)
7267                 return -1;
7268         empty = sample->size == 0;
7269         isl_vec_free(bmap->sample);
7270         bmap->sample = sample;
7271         if (empty)
7272                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
7273
7274         return empty;
7275 }
7276
7277 int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7278 {
7279         if (!bmap)
7280                 return -1;
7281         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
7282 }
7283
7284 int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7285 {
7286         return isl_basic_map_plain_is_empty(bmap);
7287 }
7288
7289 int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7290 {
7291         if (!bset)
7292                 return -1;
7293         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
7294 }
7295
7296 int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7297 {
7298         return isl_basic_set_plain_is_empty(bset);
7299 }
7300
7301 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
7302 {
7303         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
7304 }
7305
7306 struct isl_map *isl_basic_map_union(
7307         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7308 {
7309         struct isl_map *map;
7310         if (!bmap1 || !bmap2)
7311                 goto error;
7312
7313         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_is_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
7314
7315         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap1->dim), 2, 0);
7316         if (!map)
7317                 goto error;
7318         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
7319         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
7320         return map;
7321 error:
7322         isl_basic_map_free(bmap1);
7323         isl_basic_map_free(bmap2);
7324         return NULL;
7325 }
7326
7327 struct isl_set *isl_basic_set_union(
7328                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
7329 {
7330         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
7331                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
7332                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
7333 }
7334
7335 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
7336 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
7337 {
7338         int i;
7339         unsigned off;
7340
7341         if (!bmap)
7342                 return NULL;
7343
7344         off = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
7345
7346         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7347                 int pos;
7348                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7349                         continue;
7350                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
7351                                                             bmap->n_div-i);
7352                 if (pos == -1)
7353                         continue;
7354                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
7355                 --i;
7356         }
7357         return bmap;
7358 }
7359
7360 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
7361 {
7362         return (struct isl_basic_set *)
7363                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
7364 }
7365
7366 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
7367 {
7368         int i;
7369
7370         if (!map)
7371                 return 0;
7372
7373         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7374                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
7375                 if (!map->p[i])
7376                         goto error;
7377         }
7378
7379         return map;
7380 error:
7381         isl_map_free(map);
7382         return NULL;
7383 }
7384
7385 /* Apply the expansion computed by isl_merge_divs.
7386  * The expansion itself is given by "exp" while the resulting
7387  * list of divs is given by "div".
7388  */
7389 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_expand_divs(
7390         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_mat *div, int *exp)
7391 {
7392         int i, j;
7393         int n_div;
7394
7395         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7396         if (!bset || !div)
7397                 goto error;
7398
7399         if (div->n_row < bset->n_div)
7400                 isl_die(isl_mat_get_ctx(div), isl_error_invalid,
7401                         "not an expansion", goto error);
7402
7403         bset = isl_basic_map_extend_space(bset, isl_space_copy(bset->dim),
7404                                         div->n_row - bset->n_div, 0,
7405                                         2 * (div->n_row - bset->n_div));
7406
7407         n_div = bset->n_div;
7408         for (i = n_div; i < div->n_row; ++i)
7409                 if (isl_basic_set_alloc_div(bset) < 0)
7410                         goto error;
7411
7412         j = n_div - 1;
7413         for (i = div->n_row - 1; i >= 0; --i) {
7414                 if (j >= 0 && exp[j] == i) {
7415                         if (i != j)
7416                                 isl_basic_map_swap_div(bset, i, j);
7417                         j--;
7418                 } else {
7419                         isl_seq_cpy(bset->div[i], div->row[i], div->n_col);
7420                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bset, i) < 0)
7421                                 goto error;
7422                 }
7423         }
7424
7425         isl_mat_free(div);
7426         return bset;
7427 error:
7428         isl_basic_set_free(bset);
7429         isl_mat_free(div);
7430         return NULL;
7431 }
7432
7433 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
7434  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
7435  * 
7436  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
7437  * of the corresponding div in dst otherwise.
7438  */
7439 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
7440                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
7441 {
7442         int i;
7443
7444         unsigned total = isl_space_dim(src->dim, isl_dim_all);
7445
7446         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
7447         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
7448                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
7449                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
7450                                                 dst->n_div - div) == -1)
7451                         return i;
7452         return -1;
7453 }
7454
7455 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
7456                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
7457 {
7458         int i;
7459         unsigned total = isl_space_dim(src->dim, isl_dim_all);
7460
7461         if (!dst || !src)
7462                 goto error;
7463
7464         if (src->n_div == 0)
7465                 return dst;
7466
7467         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
7468                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
7469
7470         src = isl_basic_map_order_divs(src);
7471         dst = isl_basic_map_cow(dst);
7472         dst = isl_basic_map_extend_space(dst, isl_space_copy(dst->dim),
7473                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
7474         if (!dst)
7475                 return NULL;
7476         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
7477                 int j = find_div(dst, src, i);
7478                 if (j < 0) {
7479                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
7480                         if (j < 0)
7481                                 goto error;
7482                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
7483                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
7484                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
7485                                 goto error;
7486                 }
7487                 if (j != i)
7488                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
7489         }
7490         return dst;
7491 error:
7492         isl_basic_map_free(dst);
7493         return NULL;
7494 }
7495
7496 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
7497                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
7498 {
7499         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
7500                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
7501 }
7502
7503 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
7504 {
7505         int i;
7506
7507         if (!map)
7508                 return NULL;
7509         if (map->n == 0)
7510                 return map;
7511         map = isl_map_compute_divs(map);
7512         map = isl_map_cow(map);
7513         if (!map)
7514                 return NULL;
7515
7516         for (i = 1; i < map->n; ++i)
7517                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
7518         for (i = 1; i < map->n; ++i)
7519                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
7520
7521         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
7522         return map;
7523 }
7524
7525 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
7526 {
7527         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
7528 }
7529
7530 static __isl_give isl_set *set_apply( __isl_take isl_set *set,
7531         __isl_take isl_map *map)
7532 {
7533         if (!set || !map)
7534                 goto error;
7535         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
7536         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
7537         set = isl_map_range(map);
7538         return set;
7539 error:
7540         isl_set_free(set);
7541         isl_map_free(map);
7542         return NULL;
7543 }
7544
7545 __isl_give isl_set *isl_set_apply( __isl_take isl_set *set,
7546         __isl_take isl_map *map)
7547 {
7548         return isl_map_align_params_map_map_and(set, map, &set_apply);
7549 }
7550
7551 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
7552  * the meaning of the set.
7553  */
7554 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
7555 {
7556         int i;
7557
7558         if (!map)
7559                 return NULL;
7560
7561         for (i = map->n - 1; i >= 0; --i)
7562                 remove_if_empty(map, i);
7563
7564         return map;
7565 }
7566
7567 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
7568 {
7569         return (struct isl_set *)
7570                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
7571 }
7572
7573 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
7574 {
7575         struct isl_basic_map *bmap;
7576         if (!map || map->n == 0)
7577                 return NULL;
7578         bmap = map->p[map->n-1];
7579         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
7580         return isl_basic_map_copy(bmap);
7581 }
7582
7583 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
7584 {
7585         return (struct isl_basic_set *)
7586                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
7587 }
7588
7589 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
7590                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
7591 {
7592         int i;
7593
7594         if (!map || !bmap)
7595                 goto error;
7596         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
7597                 if (map->p[i] != bmap)
7598                         continue;
7599                 map = isl_map_cow(map);
7600                 if (!map)
7601                         goto error;
7602                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
7603                 if (i != map->n-1) {
7604                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
7605                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
7606                 }
7607                 map->n--;
7608                 return map;
7609         }
7610         return map;
7611 error:
7612         isl_map_free(map);
7613         return NULL;
7614 }
7615
7616 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
7617                                                 struct isl_basic_set *bset)
7618 {
7619         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
7620                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
7621 }
7622
7623 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
7624  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
7625  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
7626  */
7627 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
7628         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
7629         int pos, isl_int *opt)
7630 {
7631         isl_space *dims;
7632         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
7633         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
7634         struct isl_ctx *ctx;
7635         struct isl_vec *obj;
7636         unsigned total;
7637         unsigned nparam;
7638         unsigned dim1, dim2;
7639         enum isl_lp_result res;
7640
7641         if (!bset1 || !bset2)
7642                 return isl_lp_error;
7643
7644         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
7645         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
7646         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
7647         dims = isl_space_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
7648         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
7649         dims = isl_space_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
7650         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
7651         if (!bmap1 || !bmap2)
7652                 goto error;
7653         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
7654         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
7655                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
7656                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
7657         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
7658         if (!bmap1)
7659                 goto error;
7660         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
7661         ctx = bmap1->ctx;
7662         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
7663         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
7664         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
7665         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
7666         if (!obj)
7667                 goto error;
7668         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
7669                                         opt, NULL, NULL);
7670         isl_basic_map_free(bmap1);
7671         isl_vec_free(obj);
7672         return res;
7673 error:
7674         isl_basic_map_free(bmap1);
7675         isl_basic_map_free(bmap2);
7676         return isl_lp_error;
7677 }
7678
7679 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
7680  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
7681  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
7682  * smaller or larger than those in bset2.
7683  *
7684  * Returns
7685  *       1 if bset1 follows bset2
7686  *      -1 if bset1 precedes bset2
7687  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
7688  *      -2 if some error occurred.
7689  */
7690 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
7691         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
7692 {
7693         isl_int opt;
7694         enum isl_lp_result res;
7695         int cmp;
7696
7697         isl_int_init(opt);
7698
7699         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
7700
7701         if (res == isl_lp_empty)
7702                 cmp = 0;
7703         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
7704                   res == isl_lp_unbounded)
7705                 cmp = 1;
7706         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
7707                 cmp = -1;
7708         else
7709                 cmp = -2;
7710
7711         isl_int_clear(opt);
7712         return cmp;
7713 }
7714
7715 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
7716  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
7717  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
7718  * than a value of the same dimension in bset2.
7719  *
7720  * Return
7721  *       1 if there exists such a pair
7722  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
7723  *      -1 otherwise
7724  *      -2 if some error occurred.
7725  */
7726 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
7727         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
7728 {
7729         isl_int opt;
7730         enum isl_lp_result res;
7731         int cmp;
7732
7733         isl_int_init(opt);
7734
7735         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
7736
7737         if (res == isl_lp_empty)
7738                 cmp = -1;
7739         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
7740                   res == isl_lp_unbounded)
7741                 cmp = 1;
7742         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
7743                 cmp = -1;
7744         else if (res == isl_lp_ok)
7745                 cmp = 0;
7746         else
7747                 cmp = -2;
7748
7749         isl_int_clear(opt);
7750         return cmp;
7751 }
7752
7753 /* Given two sets set1 and set2, check whether
7754  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
7755  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
7756  * than a value of the same dimension in set2.
7757  *
7758  * Return
7759  *       1 if there exists such a pair
7760  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
7761  *      -1 otherwise
7762  *      -2 if some error occurred.
7763  */
7764 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
7765         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
7766 {
7767         int i, j;
7768         int follows = -1;
7769
7770         if (!set1 || !set2)
7771                 return -2;
7772
7773         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
7774                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
7775                         int f;
7776                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
7777                         if (f == 1 || f == -2)
7778                                 return f;
7779                         if (f > follows)
7780                                 follows = f;
7781                 }
7782
7783         return follows;
7784 }
7785
7786 static int isl_basic_map_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7787         unsigned pos, isl_int *val)
7788 {
7789         int i;
7790         int d;
7791         unsigned total;
7792
7793         if (!bmap)
7794                 return -1;
7795         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7796         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
7797                 for (; d+1 > pos; --d)
7798                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
7799                                 break;
7800                 if (d != pos)
7801                         continue;
7802                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
7803                         return 0;
7804                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
7805                         return 0;
7806                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
7807                         return 0;
7808                 if (val)
7809                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
7810                 return 1;
7811         }
7812         return 0;
7813 }
7814
7815 static int isl_map_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_map *map,
7816         unsigned pos, isl_int *val)
7817 {
7818         int i;
7819         isl_int v;
7820         isl_int tmp;
7821         int fixed;
7822
7823         if (!map)
7824                 return -1;
7825         if (map->n == 0)
7826                 return 0;
7827         if (map->n == 1)
7828                 return isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[0], pos, val); 
7829         isl_int_init(v);
7830         isl_int_init(tmp);
7831         fixed = isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v); 
7832         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
7833                 fixed = isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp); 
7834                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
7835                         fixed = 0;
7836         }
7837         if (val)
7838                 isl_int_set(*val, v);
7839         isl_int_clear(tmp);
7840         isl_int_clear(v);
7841         return fixed;
7842 }
7843
7844 static int isl_basic_set_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7845         unsigned pos, isl_int *val)
7846 {
7847         return isl_basic_map_plain_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
7848                                                 pos, val);
7849 }
7850
7851 static int isl_set_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_set *set, unsigned pos,
7852         isl_int *val)
7853 {
7854         return isl_map_plain_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
7855 }
7856
7857 int isl_basic_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7858         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7859 {
7860         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
7861                 return -1;
7862         return isl_basic_map_plain_has_fixed_var(bmap,
7863                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
7864 }
7865
7866 int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
7867         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7868 {
7869         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
7870                 return -1;
7871         return isl_map_plain_has_fixed_var(map,
7872                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
7873 }
7874
7875 int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
7876         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7877 {
7878         return isl_map_plain_is_fixed(set, type, pos, val);
7879 }
7880
7881 int isl_map_fast_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
7882         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7883 {
7884         return isl_map_plain_is_fixed(map, type, pos, val);
7885 }
7886
7887 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
7888  * then return this fixed value in *val.
7889  */
7890 int isl_basic_set_plain_dim_is_fixed(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7891         unsigned dim, isl_int *val)
7892 {
7893         return isl_basic_set_plain_has_fixed_var(bset,
7894                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
7895 }
7896
7897 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
7898  * then return this fixed value in *val.
7899  */
7900 int isl_set_plain_dim_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
7901         unsigned dim, isl_int *val)
7902 {
7903         return isl_set_plain_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
7904 }
7905
7906 int isl_set_fast_dim_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
7907         unsigned dim, isl_int *val)
7908 {
7909         return isl_set_plain_dim_is_fixed(set, dim, val);
7910 }
7911
7912 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
7913  * then return this fixed value in *val.
7914  */
7915 int isl_map_plain_input_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
7916         unsigned in, isl_int *val)
7917 {
7918         return isl_map_plain_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
7919 }
7920
7921 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
7922  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
7923  */
7924 int isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(
7925         __isl_keep isl_basic_set *bset, unsigned dim, isl_int *val)
7926 {
7927         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
7928         isl_int *c;
7929         unsigned total;
7930         unsigned nparam;
7931
7932         if (!bset)
7933                 return -1;
7934         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
7935         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7936         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7937                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
7938                         continue;
7939                 if (i_eq != -1)
7940                         return 0;
7941                 i_eq = i;
7942         }
7943         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7944                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
7945                         continue;
7946                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
7947                         return 0;
7948                 i_ineq = i;
7949         }
7950         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
7951                 return 0;
7952         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
7953         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
7954         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
7955                 return 0;
7956         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
7957                 return 0;
7958         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
7959                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
7960                 return 0;
7961         if (val)
7962                 isl_int_neg(*val, c[0]);
7963         return 1;
7964 }
7965
7966 int isl_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
7967         unsigned dim, isl_int *val)
7968 {
7969         int i;
7970         isl_int v;
7971         isl_int tmp;
7972         int fixed;
7973
7974         if (!set)
7975                 return -1;
7976         if (set->n == 0)
7977                 return 0;
7978         if (set->n == 1)
7979                 return isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
7980                                                                 dim, val);
7981         isl_int_init(v);
7982         isl_int_init(tmp);
7983         fixed = isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
7984                                                                 dim, &v);
7985         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
7986                 fixed = isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
7987                                                                 dim, &tmp);
7988                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
7989                         fixed = 0;
7990         }
7991         if (val)
7992                 isl_int_set(*val, v);
7993         isl_int_clear(tmp);
7994         isl_int_clear(v);
7995         return fixed;
7996 }
7997
7998 struct constraint {
7999         unsigned        size;
8000         isl_int         *c;
8001 };
8002
8003 /* uset_gist depends on constraints without existentially quantified
8004  * variables sorting first.
8005  */
8006 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
8007 {
8008         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
8009         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
8010         int l1, l2;
8011         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
8012
8013         l1 = isl_seq_last_non_zero(c1->c, size);
8014         l2 = isl_seq_last_non_zero(c2->c, size);
8015
8016         if (l1 != l2)
8017                 return l1 - l2;
8018
8019         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
8020 }
8021
8022 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
8023         struct isl_basic_map *bmap)
8024 {
8025         int i;
8026         struct constraint *c;
8027         unsigned total;
8028
8029         if (!bmap)
8030                 return NULL;
8031         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
8032         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
8033         if (!c)
8034                 goto error;
8035         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
8036                 c[i].size = total;
8037                 c[i].c = bmap->ineq[i];
8038         }
8039         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
8040         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
8041                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
8042         free(c);
8043         return bmap;
8044 error:
8045         isl_basic_map_free(bmap);
8046         return NULL;
8047 }
8048
8049 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
8050         __isl_take isl_basic_set *bset)
8051 {
8052         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
8053                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
8054 }
8055
8056 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
8057 {
8058         if (!bmap)
8059                 return NULL;
8060         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
8061                 return bmap;
8062         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
8063         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
8064         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
8065         return bmap;
8066 }
8067
8068 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
8069 {
8070         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
8071                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
8072 }
8073
8074 int isl_basic_map_plain_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
8075         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
8076 {
8077         int i, cmp;
8078         unsigned total;
8079
8080         if (bmap1 == bmap2)
8081                 return 0;
8082         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) !=
8083             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
8084                 return ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) ? -1 : 1;
8085         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
8086                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
8087         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
8088                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
8089         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
8090                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
8091         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
8092             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
8093                 return 0;
8094         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
8095                 return 1;
8096         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
8097                 return -1;
8098         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
8099                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
8100         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
8101                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
8102         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
8103                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
8104         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
8105         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
8106                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
8107                 if (cmp)
8108                         return cmp;
8109         }
8110         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
8111                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
8112                 if (cmp)
8113                         return cmp;
8114         }
8115         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
8116                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
8117                 if (cmp)
8118                         return cmp;
8119         }
8120         return 0;
8121 }
8122
8123 int isl_basic_set_plain_cmp(const __isl_keep isl_basic_set *bset1,
8124         const __isl_keep isl_basic_set *bset2)
8125 {
8126         return isl_basic_map_plain_cmp(bset1, bset2);
8127 }
8128
8129 int isl_set_plain_cmp(const __isl_keep isl_set *set1,
8130         const __isl_keep isl_set *set2)
8131 {
8132         int i, cmp;
8133
8134         if (set1 == set2)
8135                 return 0;
8136         if (set1->n != set2->n)
8137                 return set1->n - set2->n;
8138
8139         for (i = 0; i < set1->n; ++i) {
8140                 cmp = isl_basic_set_plain_cmp(set1->p[i], set2->p[i]);
8141                 if (cmp)
8142                         return cmp;
8143         }
8144
8145         return 0;
8146 }
8147
8148 int isl_basic_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
8149         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
8150 {
8151         return isl_basic_map_plain_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
8152 }
8153
8154 int isl_basic_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
8155         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
8156 {
8157         return isl_basic_map_plain_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
8158                                             (isl_basic_map *)bset2);
8159 }
8160
8161 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
8162 {
8163         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
8164         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
8165
8166         return isl_basic_map_plain_cmp(bmap1, bmap2);
8167 }
8168
8169 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
8170  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
8171  * meaning of any possible other copies of map.
8172  */
8173 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
8174 {
8175         int i, j;
8176         struct isl_basic_map *bmap;
8177
8178         if (!map)
8179                 return NULL;
8180         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
8181                 return map;
8182         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8183                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
8184                 if (!bmap)
8185                         goto error;
8186                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
8187                 map->p[i] = bmap;
8188         }
8189         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
8190         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
8191         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
8192         if (!map)
8193                 return NULL;
8194         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
8195                 if (!isl_basic_map_plain_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
8196                         continue;
8197                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
8198                 for (j = i; j < map->n; ++j)
8199                         map->p[j-1] = map->p[j];
8200                 map->n--;
8201         }
8202         return map;
8203 error:
8204         isl_map_free(map);
8205         return NULL;
8206
8207 }
8208
8209 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
8210 {
8211         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
8212 }
8213
8214 int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
8215 {
8216         int i;
8217         int equal;
8218
8219         if (!map1 || !map2)
8220                 return -1;
8221
8222         if (map1 == map2)
8223                 return 1;
8224         if (!isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim))
8225                 return 0;
8226
8227         map1 = isl_map_copy(map1);
8228         map2 = isl_map_copy(map2);
8229         map1 = isl_map_normalize(map1);
8230         map2 = isl_map_normalize(map2);
8231         if (!map1 || !map2)
8232                 goto error;
8233         equal = map1->n == map2->n;
8234         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
8235                 equal = isl_basic_map_plain_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
8236                 if (equal < 0)
8237                         goto error;
8238         }
8239         isl_map_free(map1);
8240         isl_map_free(map2);
8241         return equal;
8242 error:
8243         isl_map_free(map1);
8244         isl_map_free(map2);
8245         return -1;
8246 }
8247
8248 int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
8249 {
8250         return isl_map_plain_is_equal(map1, map2);
8251 }
8252
8253 int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
8254 {
8255         return isl_map_plain_is_equal((struct isl_map *)set1,
8256                                                 (struct isl_map *)set2);
8257 }
8258
8259 int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
8260 {
8261         return isl_set_plain_is_equal(set1, set2);
8262 }
8263
8264 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
8265  */
8266 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
8267         isl_int min, isl_int max)
8268 {
8269         int k;
8270         struct isl_basic_set *bset = NULL;
8271
8272         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
8273         if (!bset)
8274                 goto error;
8275
8276         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
8277         if (k < 0)
8278                 goto error;
8279         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
8280         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
8281
8282         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
8283         if (k < 0)
8284                 goto error;
8285         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
8286         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
8287
8288         return bset;
8289 error:
8290         isl_basic_set_free(bset);
8291         return NULL;
8292 }
8293
8294 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
8295  */
8296 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_product(
8297         __isl_take struct isl_basic_set_list *list)
8298 {
8299         int i;
8300         unsigned dim;
8301         unsigned nparam;
8302         unsigned extra;
8303         unsigned n_eq;
8304         unsigned n_ineq;
8305         struct isl_basic_set *product = NULL;
8306
8307         if (!list)
8308                 goto error;
8309         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
8310         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
8311         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
8312         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
8313         extra = list->p[0]->n_div;
8314         n_eq = list->p[0]->n_eq;
8315         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
8316         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
8317                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
8318                 isl_assert(list->ctx,
8319                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
8320                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
8321                 extra += list->p[i]->n_div;
8322                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
8323                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
8324         }
8325         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
8326                                         n_eq, n_ineq);
8327         if (!product)
8328                 goto error;
8329         dim = 0;
8330         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
8331                 isl_basic_set_add_constraints(product,
8332                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
8333                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
8334         }
8335         isl_basic_set_list_free(list);
8336         return product;
8337 error:
8338         isl_basic_set_free(product);
8339         isl_basic_set_list_free(list);
8340         return NULL;
8341 }
8342
8343 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
8344                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
8345 {
8346         isl_space *dim_result = NULL;
8347         struct isl_basic_map *bmap;
8348         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
8349         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
8350
8351         if (!bmap1 || !bmap2)
8352                 goto error;
8353
8354         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
8355                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
8356         dim_result = isl_space_product(isl_space_copy(bmap1->dim),
8357                                                    isl_space_copy(bmap2->dim));
8358
8359         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
8360         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
8361         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
8362         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
8363         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
8364
8365         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
8366         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8367         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8368         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8369         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8370         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
8371         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
8372         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
8373         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
8374         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
8375         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
8376
8377         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim_result,
8378                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
8379                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
8380                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
8381         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
8382         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
8383         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8384         return isl_basic_map_finalize(bmap);
8385 error:
8386         isl_basic_map_free(bmap1);
8387         isl_basic_map_free(bmap2);
8388         return NULL;
8389 }
8390
8391 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
8392         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8393 {
8394         isl_basic_map *prod;
8395
8396         prod = isl_basic_map_product(bmap1, bmap2);
8397         prod = isl_basic_map_flatten(prod);
8398         return prod;
8399 }
8400
8401 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
8402         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
8403 {
8404         return isl_basic_map_flat_range_product(bset1, bset2);
8405 }
8406
8407 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
8408         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8409 {
8410         isl_space *space_result = NULL;
8411         isl_basic_map *bmap;
8412         unsigned in1, in2, out, nparam, total, pos;
8413         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
8414
8415         if (!bmap1 || !bmap2)
8416                 goto error;
8417
8418         space_result = isl_space_domain_product(isl_space_copy(bmap1->dim),
8419                                                 isl_space_copy(bmap2->dim));
8420
8421         in1 = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
8422         in2 = isl_basic_map_dim(bmap2, isl_dim_in);
8423         out = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_out);
8424         nparam = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_param);
8425
8426         total = nparam + in1 + in2 + out + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
8427         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8428         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8429         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8430         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8431         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
8432         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
8433         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
8434         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos);
8435         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out);
8436         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
8437
8438         bmap = isl_basic_map_alloc_space(space_result,
8439                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
8440                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
8441                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
8442         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
8443         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
8444         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8445         return isl_basic_map_finalize(bmap);
8446 error:
8447         isl_basic_map_free(bmap1);
8448         isl_basic_map_free(bmap2);
8449         return NULL;
8450 }
8451
8452 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
8453         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8454 {
8455         isl_space *dim_result = NULL;
8456         isl_basic_map *bmap;
8457         unsigned in, out1, out2, nparam, total, pos;
8458         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
8459
8460         if (!bmap1 || !bmap2)
8461                 goto error;
8462
8463         if (!isl_space_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
8464                             bmap2->dim, isl_dim_param))
8465                 isl_die(isl_basic_map_get_ctx(bmap1), isl_error_invalid,
8466                         "parameters don't match", goto error);
8467
8468         dim_result = isl_space_range_product(isl_space_copy(bmap1->dim),
8469                                            isl_space_copy(bmap2->dim));
8470
8471         in = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
8472         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
8473         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
8474         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
8475
8476         total = nparam + in + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
8477         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8478         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8479         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8480         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8481         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
8482         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
8483         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in);
8484         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
8485         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
8486         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
8487
8488         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim_result,
8489                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
8490                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
8491                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
8492         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
8493         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
8494         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8495         return isl_basic_map_finalize(bmap);
8496 error:
8497         isl_basic_map_free(bmap1);
8498         isl_basic_map_free(bmap2);
8499         return NULL;
8500 }
8501
8502 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
8503         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8504 {
8505         isl_basic_map *prod;
8506
8507         prod = isl_basic_map_range_product(bmap1, bmap2);
8508         prod = isl_basic_map_flatten_range(prod);
8509         return prod;
8510 }
8511
8512 static __isl_give isl_map *map_product(__isl_take isl_map *map1,
8513         __isl_take isl_map *map2,
8514         __isl_give isl_space *(*dim_product)(__isl_take isl_space *left,
8515                                            __isl_take isl_space *right),
8516         __isl_give isl_basic_map *(*basic_map_product)(
8517                 __isl_take isl_basic_map *left, __isl_take isl_basic_map *right))
8518 {
8519         unsigned flags = 0;
8520         struct isl_map *result;
8521         int i, j;
8522
8523         if (!map1 || !map2)
8524                 goto error;
8525
8526         isl_assert(map1->ctx, isl_space_match(map1->dim, isl_dim_param,
8527                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
8528
8529         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
8530             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
8531                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
8532
8533         result = isl_map_alloc_space(dim_product(isl_space_copy(map1->dim),
8534                                                isl_space_copy(map2->dim)),
8535                                 map1->n * map2->n, flags);
8536         if (!result)
8537                 goto error;
8538         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
8539                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
8540                         struct isl_basic_map *part;
8541                         part = basic_map_product(isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
8542                                                  isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
8543                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
8544                                 isl_basic_map_free(part);
8545                         else
8546                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
8547                         if (!result)
8548                                 goto error;
8549                 }
8550         isl_map_free(map1);
8551         isl_map_free(map2);
8552         return result;
8553 error:
8554         isl_map_free(map1);
8555         isl_map_free(map2);
8556         return NULL;
8557 }
8558
8559 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
8560  */
8561 static __isl_give isl_map *map_product_aligned(__isl_take isl_map *map1,
8562         __isl_take isl_map *map2)
8563 {
8564         return map_product(map1, map2, &isl_space_product, &isl_basic_map_product);
8565 }
8566
8567 __isl_give isl_map *isl_map_product(__isl_take isl_map *map1,
8568         __isl_take isl_map *map2)
8569 {
8570         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_product_aligned);
8571 }
8572
8573 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
8574  */
8575 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
8576         __isl_take isl_map *map2)
8577 {
8578         isl_map *prod;
8579
8580         prod = isl_map_product(map1, map2);
8581         prod = isl_map_flatten(prod);
8582         return prod;
8583 }
8584
8585 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
8586  */
8587 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
8588 {
8589         return isl_map_range_product(set1, set2);
8590 }
8591
8592 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
8593         __isl_take isl_set *set2)
8594 {
8595         return isl_map_flat_range_product(set1, set2);
8596 }
8597
8598 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> (B * D)
8599  */
8600 static __isl_give isl_map *map_domain_product_aligned(__isl_take isl_map *map1,
8601         __isl_take isl_map *map2)
8602 {
8603         return map_product(map1, map2, &isl_space_domain_product,
8604                                 &isl_basic_map_domain_product);
8605 }
8606
8607 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> [B -> D]
8608  */
8609 static __isl_give isl_map *map_range_product_aligned(__isl_take isl_map *map1,
8610         __isl_take isl_map *map2)
8611 {
8612         return map_product(map1, map2, &isl_space_range_product,
8613                                 &isl_basic_map_range_product);
8614 }
8615
8616 __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(__isl_take isl_map *map1,
8617         __isl_take isl_map *map2)
8618 {
8619         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2,
8620                                                 &map_domain_product_aligned);
8621 }
8622
8623 __isl_give isl_map *isl_map_range_product(__isl_take isl_map *map1,
8624         __isl_take isl_map *map2)
8625 {
8626         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2,
8627                                                 &map_range_product_aligned);
8628 }
8629
8630 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B * D)
8631  */
8632 __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(__isl_take isl_map *map1,
8633         __isl_take isl_map *map2)
8634 {
8635         isl_map *prod;
8636
8637         prod = isl_map_domain_product(map1, map2);
8638         prod = isl_map_flatten_domain(prod);
8639         return prod;
8640 }
8641
8642 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> (B, D)
8643  */
8644 __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(__isl_take isl_map *map1,
8645         __isl_take isl_map *map2)
8646 {
8647         isl_map *prod;
8648
8649         prod = isl_map_range_product(map1, map2);
8650         prod = isl_map_flatten_range(prod);
8651         return prod;
8652 }
8653
8654 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8655 {
8656         int i;
8657         uint32_t hash = isl_hash_init();
8658         unsigned total;
8659
8660         if (!bmap)
8661                 return 0;
8662         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
8663         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
8664         if (!bmap)
8665                 return 0;
8666         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
8667         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
8668         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
8669                 uint32_t c_hash;
8670                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
8671                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
8672         }
8673         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
8674         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
8675                 uint32_t c_hash;
8676                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
8677                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
8678         }
8679         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
8680         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
8681                 uint32_t c_hash;
8682                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
8683                         continue;
8684                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
8685                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
8686                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
8687         }
8688         isl_basic_map_free(bmap);
8689         return hash;
8690 }
8691
8692 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
8693 {
8694         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
8695 }
8696
8697 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
8698 {
8699         int i;
8700         uint32_t hash;
8701
8702         if (!map)
8703                 return 0;
8704         map = isl_map_copy(map);
8705         map = isl_map_normalize(map);
8706         if (!map)
8707                 return 0;
8708
8709         hash = isl_hash_init();
8710         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8711                 uint32_t bmap_hash;
8712                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
8713                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
8714         }
8715                 
8716         isl_map_free(map);
8717
8718         return hash;
8719 }
8720
8721 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
8722 {
8723         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
8724 }
8725
8726 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
8727  * by the values of the other parameters and variables.
8728  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
8729  */
8730 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
8731 {
8732         int i;
8733         unsigned nparam;
8734
8735         if (!bset)
8736                 return -1;
8737         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
8738         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
8739                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
8740                         return 1;
8741         return 0;
8742 }
8743
8744 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
8745  * by the values of the other parameters and variables.
8746  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
8747  * for each of the subsets.
8748  */
8749 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
8750 {
8751         int i;
8752
8753         if (!set)
8754                 return -1;
8755         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8756                 int unique;
8757                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
8758                 if (unique != 1)
8759                         return unique;
8760         }
8761         return 1;
8762 }
8763
8764 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
8765 {
8766         return set ? set->n : 0;
8767 }
8768
8769 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
8770         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
8771 {
8772         int i;
8773
8774         if (!map)
8775                 return -1;
8776
8777         for (i = 0; i < map->n; ++i)
8778                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
8779                         return -1;
8780
8781         return 0;
8782 }
8783
8784 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
8785         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
8786 {
8787         int i;
8788
8789         if (!set)
8790                 return -1;
8791
8792         for (i = 0; i < set->n; ++i)
8793                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
8794                         return -1;
8795
8796         return 0;
8797 }
8798
8799 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
8800 {
8801         isl_space *dim;
8802
8803         if (!bset)
8804                 return NULL;
8805
8806         bset = isl_basic_set_cow(bset);
8807         if (!bset)
8808                 return NULL;
8809
8810         dim = isl_basic_set_get_space(bset);
8811         dim = isl_space_lift(dim, bset->n_div);
8812         if (!dim)
8813                 goto error;
8814         isl_space_free(bset->dim);
8815         bset->dim = dim;
8816         bset->extra -= bset->n_div;
8817         bset->n_div = 0;
8818
8819         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
8820
8821         return bset;
8822 error:
8823         isl_basic_set_free(bset);
8824         return NULL;
8825 }
8826
8827 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
8828 {
8829         int i;
8830         isl_space *dim;
8831         unsigned n_div;
8832
8833         set = isl_set_align_divs(set);
8834
8835         if (!set)
8836                 return NULL;
8837
8838         set = isl_set_cow(set);
8839         if (!set)
8840                 return NULL;
8841
8842         n_div = set->p[0]->n_div;
8843         dim = isl_set_get_space(set);
8844         dim = isl_space_lift(dim, n_div);
8845         if (!dim)
8846                 goto error;
8847         isl_space_free(set->dim);
8848         set->dim = dim;
8849
8850         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8851                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
8852                 if (!set->p[i])
8853                         goto error;
8854         }
8855
8856         return set;
8857 error:
8858         isl_set_free(set);
8859         return NULL;
8860 }
8861
8862 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
8863 {
8864         isl_space *dim;
8865         struct isl_basic_map *bmap;
8866         unsigned n_set;
8867         unsigned n_div;
8868         unsigned n_param;
8869         unsigned total;
8870         int i, k, l;
8871
8872         set = isl_set_align_divs(set);
8873
8874         if (!set)
8875                 return NULL;
8876
8877         dim = isl_set_get_space(set);
8878         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
8879                 isl_set_free(set);
8880                 return isl_map_identity(isl_space_map_from_set(dim));
8881         }
8882
8883         n_div = set->p[0]->n_div;
8884         dim = isl_space_map_from_set(dim);
8885         n_param = isl_space_dim(dim, isl_dim_param);
8886         n_set = isl_space_dim(dim, isl_dim_in);
8887         dim = isl_space_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
8888         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
8889         for (i = 0; i < n_set; ++i)
8890                 bmap = var_equal(bmap, i);
8891
8892         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
8893         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
8894                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8895                 if (k < 0)
8896                         goto error;
8897                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
8898                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
8899                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
8900                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
8901                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
8902                             set->p[0]->div[i][0]);
8903
8904                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8905                 if (l < 0)
8906                         goto error;
8907                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
8908                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
8909                             set->p[0]->div[i][0]);
8910                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
8911         }
8912
8913         isl_set_free(set);
8914         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8915         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8916         return isl_map_from_basic_map(bmap);
8917 error:
8918         isl_set_free(set);
8919         isl_basic_map_free(bmap);
8920         return NULL;
8921 }
8922
8923 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
8924 {
8925         unsigned dim;
8926         int size = 0;
8927
8928         if (!bset)
8929                 return -1;
8930
8931         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
8932         size += bset->n_eq * (1 + dim);
8933         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
8934         size += bset->n_div * (2 + dim);
8935
8936         return size;
8937 }
8938
8939 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
8940 {
8941         int i;
8942         int size = 0;
8943
8944         if (!set)
8945                 return -1;
8946
8947         for (i = 0; i < set->n; ++i)
8948                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
8949
8950         return size;
8951 }
8952
8953 /* Check if there is any lower bound (if lower == 0) and/or upper
8954  * bound (if upper == 0) on the specified dim.
8955  */
8956 static int basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8957         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int lower, int upper)
8958 {
8959         int i;
8960
8961         if (!bmap)
8962                 return -1;
8963
8964         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
8965
8966         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
8967
8968         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
8969                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
8970                         continue;
8971                 if (!isl_int_is_zero(bmap->div[i][1 + pos]))
8972                         return 1;
8973         }
8974
8975         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
8976                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
8977                         return 1;
8978
8979         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
8980                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
8981                 if (sgn > 0)
8982                         lower = 1;
8983                 if (sgn < 0)
8984                         upper = 1;
8985         }
8986
8987         return lower && upper;
8988 }
8989
8990 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8991         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
8992 {
8993         return basic_map_dim_is_bounded(bmap, type, pos, 0, 0);
8994 }
8995
8996 int isl_basic_map_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8997         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
8998 {
8999         return basic_map_dim_is_bounded(bmap, type, pos, 0, 1);
9000 }
9001
9002 int isl_basic_map_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
9003         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9004 {
9005         return basic_map_dim_is_bounded(bmap, type, pos, 1, 0);
9006 }
9007
9008 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
9009         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9010 {
9011         int i;
9012
9013         if (!map)
9014                 return -1;
9015
9016         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9017                 int bounded;
9018                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
9019                 if (bounded < 0 || !bounded)
9020                         return bounded;
9021         }
9022
9023         return 1;
9024 }
9025
9026 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
9027  * and a lower bound.
9028  */
9029 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
9030         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9031 {
9032         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
9033 }
9034
9035 static int has_bound(__isl_keep isl_map *map,
9036         enum isl_dim_type type, unsigned pos,
9037         int (*fn)(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
9038                   enum isl_dim_type type, unsigned pos))
9039 {
9040         int i;
9041
9042         if (!map)
9043                 return -1;
9044
9045         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9046                 int bounded;
9047                 bounded = fn(map->p[i], type, pos);
9048                 if (bounded < 0 || bounded)
9049                         return bounded;
9050         }
9051
9052         return 0;
9053 }
9054
9055 /* Return 1 if the specified dim is involved in any lower bound.
9056  */
9057 int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
9058         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9059 {
9060         return has_bound(set, type, pos, &isl_basic_map_dim_has_lower_bound);
9061 }
9062
9063 /* Return 1 if the specified dim is involved in any upper bound.
9064  */
9065 int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
9066         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9067 {
9068         return has_bound(set, type, pos, &isl_basic_map_dim_has_upper_bound);
9069 }
9070
9071 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
9072  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
9073  * elements of the array "signs".
9074  * Sign
9075  *      1 means that the variable is non-negative
9076  *      -1 means that the variable is non-positive
9077  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
9078  */
9079 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
9080         unsigned first, unsigned n, int *signs)
9081 {
9082         isl_vec *bound = NULL;
9083         struct isl_tab *tab = NULL;
9084         struct isl_tab_undo *snap;
9085         int i;
9086
9087         if (!bset || !signs)
9088                 return -1;
9089
9090         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
9091         tab = isl_tab_from_basic_set(bset, 0);
9092         if (!bound || !tab)
9093                 goto error;
9094
9095         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
9096         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
9097
9098         snap = isl_tab_snap(tab);
9099         for (i = 0; i < n; ++i) {
9100                 int empty;
9101
9102                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
9103                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
9104                         goto error;
9105                 empty = tab->empty;
9106                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
9107                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
9108                         goto error;
9109
9110                 if (empty) {
9111                         signs[i] = 1;
9112                         continue;
9113                 }
9114
9115                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
9116                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
9117                         goto error;
9118                 empty = tab->empty;
9119                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
9120                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
9121                         goto error;
9122
9123                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
9124         }
9125
9126         isl_tab_free(tab);
9127         isl_vec_free(bound);
9128         return 0;
9129 error:
9130         isl_tab_free(tab);
9131         isl_vec_free(bound);
9132         return -1;
9133 }
9134
9135 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
9136         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
9137 {
9138         if (!bset || !signs)
9139                 return -1;
9140         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
9141                 return -1);
9142
9143         first += pos(bset->dim, type) - 1;
9144         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
9145 }
9146
9147 /* Check if the given basic map is obviously single-valued.
9148  * In particular, for each output dimension, check that there is
9149  * an equality that defines the output dimension in terms of
9150  * earlier dimensions.
9151  */
9152 int isl_basic_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
9153 {
9154         int i, j;
9155         unsigned total;
9156         unsigned n_out;
9157         unsigned o_out;
9158
9159         if (!bmap)
9160                 return -1;
9161
9162         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
9163         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
9164         o_out = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
9165
9166         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
9167                 for (j = 0; j < bmap->n_eq; ++j) {
9168                         if (isl_int_is_zero(bmap->eq[j][o_out + i]))
9169                                 continue;
9170                         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[j] + o_out + i + 1,
9171                                                 total - (o_out + i + 1)) == -1)
9172                                 break;
9173                 }
9174                 if (j >= bmap->n_eq)
9175                         return 0;
9176         }
9177
9178         return 1;
9179 }
9180
9181 /* Check if the given basic map is single-valued.
9182  * We simply compute
9183  *
9184  *      M \circ M^-1
9185  *
9186  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
9187  */
9188 int isl_basic_map_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
9189 {
9190         isl_space *space;
9191         isl_basic_map *test;
9192         isl_basic_map *id;
9193         int sv;
9194
9195         sv = isl_basic_map_plain_is_single_valued(bmap);
9196         if (sv < 0 || sv)
9197                 return sv;
9198
9199         test = isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_copy(bmap));
9200         test = isl_basic_map_apply_range(test, isl_basic_map_copy(bmap));
9201
9202         space = isl_basic_map_get_space(bmap);
9203         space = isl_space_map_from_set(isl_space_range(space));
9204         id = isl_basic_map_identity(space);
9205
9206         sv = isl_basic_map_is_subset(test, id);
9207
9208         isl_basic_map_free(test);
9209         isl_basic_map_free(id);
9210
9211         return sv;
9212 }
9213
9214 /* Check if the given map is obviously single-valued.
9215  */
9216 int isl_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
9217 {
9218         if (!map)
9219                 return -1;
9220         if (map->n == 0)
9221                 return 1;
9222         if (map->n >= 2)
9223                 return 0;
9224
9225         return isl_basic_map_plain_is_single_valued(map->p[0]);
9226 }
9227
9228 /* Check if the given map is single-valued.
9229  * We simply compute
9230  *
9231  *      M \circ M^-1
9232  *
9233  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
9234  */
9235 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
9236 {
9237         isl_space *dim;
9238         isl_map *test;
9239         isl_map *id;
9240         int sv;
9241
9242         sv = isl_map_plain_is_single_valued(map);
9243         if (sv < 0 || sv)
9244                 return sv;
9245
9246         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
9247         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
9248
9249         dim = isl_space_map_from_set(isl_space_range(isl_map_get_space(map)));
9250         id = isl_map_identity(dim);
9251
9252         sv = isl_map_is_subset(test, id);
9253
9254         isl_map_free(test);
9255         isl_map_free(id);
9256
9257         return sv;
9258 }
9259
9260 int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
9261 {
9262         int in;
9263
9264         map = isl_map_copy(map);
9265         map = isl_map_reverse(map);
9266         in = isl_map_is_single_valued(map);
9267         isl_map_free(map);
9268
9269         return in;
9270 }
9271
9272 /* Check if the given map is obviously injective.
9273  */
9274 int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
9275 {
9276         int in;
9277
9278         map = isl_map_copy(map);
9279         map = isl_map_reverse(map);
9280         in = isl_map_plain_is_single_valued(map);
9281         isl_map_free(map);
9282
9283         return in;
9284 }
9285
9286 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
9287 {
9288         int sv;
9289
9290         sv = isl_map_is_single_valued(map);
9291         if (sv < 0 || !sv)
9292                 return sv;
9293
9294         return isl_map_is_injective(map);
9295 }
9296
9297 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
9298 {
9299         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
9300 }
9301
9302 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
9303 {
9304         int ok;
9305         isl_set *delta;
9306
9307         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
9308         ok = isl_set_is_singleton(delta);
9309         isl_set_free(delta);
9310
9311         return ok;
9312 }
9313
9314 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
9315 {
9316         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
9317                 return 0;
9318         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
9319                 return 0;
9320         return 1;
9321 }
9322
9323 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
9324 {
9325         int i, j;
9326         unsigned nvar;
9327         unsigned ovar;
9328
9329         if (!bset)
9330                 return -1;
9331
9332         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
9333                 return 0;
9334
9335         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
9336         ovar = isl_space_offset(bset->dim, isl_dim_set);
9337         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
9338                 int lower = 0, upper = 0;
9339                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
9340                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
9341                                 continue;
9342                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
9343                                 return 0;
9344                         break;
9345                 }
9346                 if (i < bset->n_eq)
9347                         continue;
9348                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
9349                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
9350                                 continue;
9351                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
9352                                 return 0;
9353                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
9354                                 lower = 1;
9355                         else
9356                                 upper = 1;
9357                 }
9358                 if (!lower || !upper)
9359                         return 0;
9360         }
9361
9362         return 1;
9363 }
9364
9365 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
9366 {
9367         if (!set)
9368                 return -1;
9369         if (set->n != 1)
9370                 return 0;
9371
9372         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
9373 }
9374
9375 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
9376 {
9377         if (!bset)
9378                 return -1;
9379         
9380         return isl_space_is_wrapping(bset->dim);
9381 }
9382
9383 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
9384 {
9385         if (!set)
9386                 return -1;
9387         
9388         return isl_space_is_wrapping(set->dim);
9389 }
9390
9391 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
9392 {
9393         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9394         if (!bmap)
9395                 return NULL;
9396
9397         bmap->dim = isl_space_wrap(bmap->dim);
9398         if (!bmap->dim)
9399                 goto error;
9400
9401         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9402
9403         return (isl_basic_set *)bmap;
9404 error:
9405         isl_basic_map_free(bmap);
9406         return NULL;
9407 }
9408
9409 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
9410 {
9411         int i;
9412
9413         map = isl_map_cow(map);
9414         if (!map)
9415                 return NULL;
9416
9417         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9418                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
9419                 if (!map->p[i])
9420                         goto error;
9421         }
9422         map->dim = isl_space_wrap(map->dim);
9423         if (!map->dim)
9424                 goto error;
9425
9426         return (isl_set *)map;
9427 error:
9428         isl_map_free(map);
9429         return NULL;
9430 }
9431
9432 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
9433 {
9434         bset = isl_basic_set_cow(bset);
9435         if (!bset)
9436                 return NULL;
9437
9438         bset->dim = isl_space_unwrap(bset->dim);
9439         if (!bset->dim)
9440                 goto error;
9441
9442         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
9443
9444         return (isl_basic_map *)bset;
9445 error:
9446         isl_basic_set_free(bset);
9447         return NULL;
9448 }
9449
9450 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
9451 {
9452         int i;
9453
9454         if (!set)
9455                 return NULL;
9456
9457         if (!isl_set_is_wrapping(set))
9458                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
9459                         goto error);
9460
9461         set = isl_set_cow(set);
9462         if (!set)
9463                 return NULL;
9464
9465         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
9466                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
9467                 if (!set->p[i])
9468                         goto error;
9469         }
9470
9471         set->dim = isl_space_unwrap(set->dim);
9472         if (!set->dim)
9473                 goto error;
9474
9475         return (isl_map *)set;
9476 error:
9477         isl_set_free(set);
9478         return NULL;
9479 }
9480
9481 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
9482         enum isl_dim_type type)
9483 {
9484         if (!bmap)
9485                 return NULL;
9486
9487         if (!isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
9488                 return bmap;
9489
9490         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9491         if (!bmap)
9492                 return NULL;
9493
9494         bmap->dim = isl_space_reset(bmap->dim, type);
9495         if (!bmap->dim)
9496                 goto error;
9497
9498         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9499
9500         return bmap;
9501 error:
9502         isl_basic_map_free(bmap);
9503         return NULL;
9504 }
9505
9506 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
9507         enum isl_dim_type type)
9508 {
9509         int i;
9510
9511         if (!map)
9512                 return NULL;
9513
9514         if (!isl_space_is_named_or_nested(map->dim, type))
9515                 return map;
9516
9517         map = isl_map_cow(map);
9518         if (!map)
9519                 return NULL;
9520
9521         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9522                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
9523                 if (!map->p[i])
9524                         goto error;
9525         }
9526         map->dim = isl_space_reset(map->dim, type);
9527         if (!map->dim)
9528                 goto error;
9529
9530         return map;
9531 error:
9532         isl_map_free(map);
9533         return NULL;
9534 }
9535
9536 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
9537 {
9538         if (!bmap)
9539                 return NULL;
9540
9541         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
9542                 return bmap;
9543
9544         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9545         if (!bmap)
9546                 return NULL;
9547
9548         bmap->dim = isl_space_flatten(bmap->dim);
9549         if (!bmap->dim)
9550                 goto error;
9551
9552         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9553
9554         return bmap;
9555 error:
9556         isl_basic_map_free(bmap);
9557         return NULL;
9558 }
9559
9560 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(__isl_take isl_basic_set *bset)
9561 {
9562         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_flatten((isl_basic_map *)bset);
9563 }
9564
9565 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
9566         __isl_take isl_basic_map *bmap)
9567 {
9568         if (!bmap)
9569                 return NULL;
9570
9571         if (!bmap->dim->nested[0])
9572                 return bmap;
9573
9574         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9575         if (!bmap)
9576                 return NULL;
9577
9578         bmap->dim = isl_space_flatten_domain(bmap->dim);
9579         if (!bmap->dim)
9580                 goto error;
9581
9582         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9583
9584         return bmap;
9585 error:
9586         isl_basic_map_free(bmap);
9587         return NULL;
9588 }
9589
9590 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
9591         __isl_take isl_basic_map *bmap)
9592 {
9593         if (!bmap)
9594                 return NULL;
9595
9596         if (!bmap->dim->nested[1])
9597                 return bmap;
9598
9599         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9600         if (!bmap)
9601                 return NULL;
9602
9603         bmap->dim = isl_space_flatten_range(bmap->dim);
9604         if (!bmap->dim)
9605                 goto error;
9606
9607         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9608
9609         return bmap;
9610 error:
9611         isl_basic_map_free(bmap);
9612         return NULL;
9613 }
9614
9615 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
9616 {
9617         int i;
9618
9619         if (!map)
9620                 return NULL;
9621
9622         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
9623                 return map;
9624
9625         map = isl_map_cow(map);
9626         if (!map)
9627                 return NULL;
9628
9629         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9630                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
9631                 if (!map->p[i])
9632                         goto error;
9633         }
9634         map->dim = isl_space_flatten(map->dim);
9635         if (!map->dim)
9636                 goto error;
9637
9638         return map;
9639 error:
9640         isl_map_free(map);
9641         return NULL;
9642 }
9643
9644 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
9645 {
9646         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
9647 }
9648
9649 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
9650 {
9651         isl_space *dim, *flat_dim;
9652         isl_map *map;
9653
9654         dim = isl_set_get_space(set);
9655         flat_dim = isl_space_flatten(isl_space_copy(dim));
9656         map = isl_map_identity(isl_space_join(isl_space_reverse(dim), flat_dim));
9657         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
9658
9659         return map;
9660 }
9661
9662 __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(__isl_take isl_map *map)
9663 {
9664         int i;
9665
9666         if (!map)
9667                 return NULL;
9668
9669         if (!map->dim->nested[0])
9670                 return map;
9671
9672         map = isl_map_cow(map);
9673         if (!map)
9674                 return NULL;
9675
9676         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9677                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten_domain(map->p[i]);
9678                 if (!map->p[i])
9679                         goto error;
9680         }
9681         map->dim = isl_space_flatten_domain(map->dim);
9682         if (!map->dim)
9683                 goto error;
9684
9685         return map;
9686 error:
9687         isl_map_free(map);
9688         return NULL;
9689 }
9690
9691 __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(__isl_take isl_map *map)
9692 {
9693         int i;
9694
9695         if (!map)
9696                 return NULL;
9697
9698         if (!map->dim->nested[1])
9699                 return map;
9700
9701         map = isl_map_cow(map);
9702         if (!map)
9703                 return NULL;
9704
9705         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9706                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten_range(map->p[i]);
9707                 if (!map->p[i])
9708                         goto error;
9709         }
9710         map->dim = isl_space_flatten_range(map->dim);
9711         if (!map->dim)
9712                 goto error;
9713
9714         return map;
9715 error:
9716         isl_map_free(map);
9717         return NULL;
9718 }
9719
9720 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
9721  * and set the dimension specification to "dim".
9722  */
9723 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
9724         __isl_take isl_space *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
9725 {
9726         isl_basic_map *res;
9727         unsigned flags;
9728
9729         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9730         if (!bmap || !dim || !dim_map)
9731                 goto error;
9732
9733         flags = bmap->flags;
9734         ISL_FL_CLR(flags, ISL_BASIC_MAP_FINAL);
9735         ISL_FL_CLR(flags, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
9736         ISL_FL_CLR(flags, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
9737         res = isl_basic_map_alloc_space(dim,
9738                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
9739         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
9740         if (res)
9741                 res->flags = flags;
9742         res = isl_basic_map_finalize(res);
9743         return res;
9744 error:
9745         free(dim_map);
9746         isl_basic_map_free(bmap);
9747         isl_space_free(dim);
9748         return NULL;
9749 }
9750
9751 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
9752  */
9753 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
9754         __isl_take isl_reordering *r)
9755 {
9756         int i;
9757         struct isl_dim_map *dim_map;
9758
9759         map = isl_map_cow(map);
9760         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
9761         if (!map || !r || !dim_map)
9762                 goto error;
9763
9764         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9765                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
9766
9767                 dim_map_i = isl_dim_map_extend(dim_map, map->p[i]);
9768
9769                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
9770                                             isl_space_copy(r->dim), dim_map_i);
9771
9772                 if (!map->p[i])
9773                         goto error;
9774         }
9775
9776         map = isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(r->dim));
9777
9778         isl_reordering_free(r);
9779         free(dim_map);
9780         return map;
9781 error:
9782         free(dim_map);
9783         isl_map_free(map);
9784         isl_reordering_free(r);
9785         return NULL;
9786 }
9787
9788 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
9789         __isl_take isl_reordering *r)
9790 {
9791         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
9792 }
9793
9794 __isl_give isl_map *isl_map_align_params(__isl_take isl_map *map,
9795         __isl_take isl_space *model)
9796 {
9797         isl_ctx *ctx;
9798
9799         if (!map || !model)
9800                 goto error;
9801
9802         ctx = isl_space_get_ctx(model);
9803         if (!isl_space_has_named_params(model))
9804                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
9805                         "model has unnamed parameters", goto error);
9806         if (!isl_space_has_named_params(map->dim))
9807                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
9808                         "relation has unnamed parameters", goto error);
9809         if (!isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, model, isl_dim_param)) {
9810                 isl_reordering *exp;
9811
9812                 model = isl_space_drop_dims(model, isl_dim_in,
9813                                         0, isl_space_dim(model, isl_dim_in));
9814                 model = isl_space_drop_dims(model, isl_dim_out,
9815                                         0, isl_space_dim(model, isl_dim_out));
9816                 exp = isl_parameter_alignment_reordering(map->dim, model);
9817                 exp = isl_reordering_extend_space(exp, isl_map_get_space(map));
9818                 map = isl_map_realign(map, exp);
9819         }
9820
9821         isl_space_free(model);
9822         return map;
9823 error:
9824         isl_space_free(model);
9825         isl_map_free(map);
9826         return NULL;
9827 }
9828
9829 __isl_give isl_set *isl_set_align_params(__isl_take isl_set *set,
9830         __isl_take isl_space *model)
9831 {
9832         return isl_map_align_params(set, model);
9833 }
9834
9835 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
9836                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
9837                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
9838                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
9839 {
9840         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
9841         struct isl_mat *mat;
9842         int i, j, k;
9843         int pos;
9844
9845         if (!bmap)
9846                 return NULL;
9847         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
9848                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
9849         if (!mat)
9850                 return NULL;
9851         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
9852                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9853                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9854                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9855                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
9856                                             bmap->eq[i][off + k]);
9857                                 ++pos;
9858                         }
9859                 }
9860
9861         return mat;
9862 }
9863
9864 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
9865                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
9866                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
9867                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
9868 {
9869         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
9870         struct isl_mat *mat;
9871         int i, j, k;
9872         int pos;
9873
9874         if (!bmap)
9875                 return NULL;
9876         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
9877                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
9878         if (!mat)
9879                 return NULL;
9880         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
9881                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9882                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9883                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9884                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
9885                                             bmap->ineq[i][off + k]);
9886                                 ++pos;
9887                         }
9888                 }
9889
9890         return mat;
9891 }
9892
9893 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
9894         __isl_take isl_space *dim,
9895         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
9896         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
9897         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
9898 {
9899         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
9900         isl_basic_map *bmap;
9901         unsigned total;
9902         unsigned extra;
9903         int i, j, k, l;
9904         int pos;
9905
9906         if (!dim || !eq || !ineq)
9907                 goto error;
9908
9909         if (eq->n_col != ineq->n_col)
9910                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
9911                         "equalities and inequalities matrices should have "
9912                         "same number of columns", goto error);
9913
9914         total = 1 + isl_space_dim(dim, isl_dim_all);
9915
9916         if (eq->n_col < total)
9917                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
9918                         "number of columns too small", goto error);
9919
9920         extra = eq->n_col - total;
9921
9922         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(dim), extra,
9923                                        eq->n_row, ineq->n_row);
9924         if (!bmap)
9925                 goto error;
9926         for (i = 0; i < extra; ++i) {
9927                 k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
9928                 if (k < 0)
9929                         goto error;
9930                 isl_int_set_si(bmap->div[k][0], 0);
9931         }
9932         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
9933                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
9934                 if (l < 0)
9935                         goto error;
9936                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9937                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9938                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9939                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k], 
9940                                             eq->row[i][pos]);
9941                                 ++pos;
9942                         }
9943                 }
9944         }
9945         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
9946                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
9947                 if (l < 0)
9948                         goto error;
9949                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9950                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9951                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9952                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k], 
9953                                             ineq->row[i][pos]);
9954                                 ++pos;
9955                         }
9956                 }
9957         }
9958
9959         isl_space_free(dim);
9960         isl_mat_free(eq);
9961         isl_mat_free(ineq);
9962
9963         return bmap;
9964 error:
9965         isl_space_free(dim);
9966         isl_mat_free(eq);
9967         isl_mat_free(ineq);
9968         return NULL;
9969 }
9970
9971 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
9972         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
9973         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
9974 {
9975         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
9976                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
9977 }
9978
9979 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
9980         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
9981         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
9982 {
9983         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
9984                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
9985 }
9986
9987 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
9988         __isl_take isl_space *dim,
9989         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
9990         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
9991 {
9992         return (isl_basic_set*)
9993             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
9994                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
9995 }
9996
9997 int isl_basic_map_can_zip(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
9998 {
9999         if (!bmap)
10000                 return -1;
10001         
10002         return isl_space_can_zip(bmap->dim);
10003 }
10004
10005 int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map)
10006 {
10007         if (!map)
10008                 return -1;
10009         
10010         return isl_space_can_zip(map->dim);
10011 }
10012
10013 /* Given a basic map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding basic map
10014  * (A -> C) -> (B -> D).
10015  */
10016 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(__isl_take isl_basic_map *bmap)
10017 {
10018         unsigned pos;
10019         unsigned n1;
10020         unsigned n2;
10021
10022         if (!bmap)
10023                 return NULL;
10024
10025         if (!isl_basic_map_can_zip(bmap))
10026                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
10027                         "basic map cannot be zipped", goto error);
10028         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_in) +
10029                 isl_space_dim(bmap->dim->nested[0], isl_dim_in);
10030         n1 = isl_space_dim(bmap->dim->nested[0], isl_dim_out);
10031         n2 = isl_space_dim(bmap->dim->nested[1], isl_dim_in);
10032         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
10033         bmap = isl_basic_map_swap_vars(bmap, pos, n1, n2);
10034         if (!bmap)
10035                 return NULL;
10036         bmap->dim = isl_space_zip(bmap->dim);
10037         if (!bmap->dim)
10038                 goto error;
10039         return bmap;
10040 error:
10041         isl_basic_map_free(bmap);
10042         return NULL;
10043 }
10044
10045 /* Given a map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding map
10046  * (A -> C) -> (B -> D).
10047  */
10048 __isl_give isl_map *isl_map_zip(__isl_take isl_map *map)
10049 {
10050         int i;
10051
10052         if (!map)
10053                 return NULL;
10054
10055         if (!isl_map_can_zip(map))
10056                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be zipped",
10057                         goto error);
10058
10059         map = isl_map_cow(map);
10060         if (!map)
10061                 return NULL;
10062
10063         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
10064                 map->p[i] = isl_basic_map_zip(map->p[i]);
10065                 if (!map->p[i])
10066                         goto error;
10067         }
10068
10069         map->dim = isl_space_zip(map->dim);
10070         if (!map->dim)
10071                 goto error;
10072
10073         return map;
10074 error:
10075         isl_map_free(map);
10076         return NULL;
10077 }
10078
10079 /* Can we apply isl_basic_map_curry to "bmap"?
10080  * That is, does it have a nested relation in its domain?
10081  */
10082 int isl_basic_map_can_curry(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
10083 {
10084         if (!bmap)
10085                 return -1;
10086
10087         return isl_space_can_curry(bmap->dim);
10088 }
10089
10090 /* Can we apply isl_map_curry to "map"?
10091  * That is, does it have a nested relation in its domain?
10092  */
10093 int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map)
10094 {
10095         if (!map)
10096                 return -1;
10097
10098         return isl_space_can_curry(map->dim);
10099 }
10100
10101 /* Given a basic map (A -> B) -> C, return the corresponding basic map
10102  * A -> (B -> C).
10103  */
10104 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(__isl_take isl_basic_map *bmap)
10105 {
10106
10107         if (!bmap)
10108                 return NULL;
10109
10110         if (!isl_basic_map_can_curry(bmap))
10111                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
10112                         "basic map cannot be curried", goto error);
10113         bmap->dim = isl_space_curry(bmap->dim);
10114         if (!bmap->dim)
10115                 goto error;
10116         return bmap;
10117 error:
10118         isl_basic_map_free(bmap);
10119         return NULL;
10120 }
10121
10122 /* Given a map (A -> B) -> C, return the corresponding map
10123  * A -> (B -> C).
10124  */
10125 __isl_give isl_map *isl_map_curry(__isl_take isl_map *map)
10126 {
10127         int i;
10128
10129         if (!map)
10130                 return NULL;
10131
10132         if (!isl_map_can_curry(map))
10133                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be curried",
10134                         goto error);
10135
10136         map = isl_map_cow(map);
10137         if (!map)
10138                 return NULL;
10139
10140         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
10141                 map->p[i] = isl_basic_map_curry(map->p[i]);
10142                 if (!map->p[i])
10143                         goto error;
10144         }
10145
10146         map->dim = isl_space_curry(map->dim);
10147         if (!map->dim)
10148                 goto error;
10149
10150         return map;
10151 error:
10152         isl_map_free(map);
10153         return NULL;
10154 }
10155
10156 /* Construct a basic map mapping the domain of the affine expression
10157  * to a one-dimensional range prescribed by the affine expression.
10158  */
10159 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
10160 {
10161         int k;
10162         int pos;
10163         isl_local_space *ls;
10164         isl_basic_map *bmap;
10165
10166         if (!aff)
10167                 return NULL;
10168
10169         ls = isl_aff_get_local_space(aff);
10170         bmap = isl_basic_map_from_local_space(ls);
10171         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
10172         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
10173         if (k < 0)
10174                 goto error;
10175
10176         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
10177         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], aff->v->el + 1, pos);
10178         isl_int_neg(bmap->eq[k][pos], aff->v->el[0]);
10179         isl_seq_cpy(bmap->eq[k] + pos + 1, aff->v->el + 1 + pos,
10180                     aff->v->size - (pos + 1));
10181
10182         isl_aff_free(aff);
10183         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10184         return bmap;
10185 error:
10186         isl_aff_free(aff);
10187         isl_basic_map_free(bmap);
10188         return NULL;
10189 }
10190
10191 /* Construct a map mapping the domain of the affine expression
10192  * to a one-dimensional range prescribed by the affine expression.
10193  */
10194 __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
10195 {
10196         isl_basic_map *bmap;
10197
10198         bmap = isl_basic_map_from_aff(aff);
10199         return isl_map_from_basic_map(bmap);
10200 }
10201
10202 /* Construct a basic map mapping the domain the multi-affine expression
10203  * to its range, with each dimension in the range equated to the
10204  * corresponding affine expression.
10205  */
10206 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
10207         __isl_take isl_multi_aff *maff)
10208 {
10209         int i;
10210         isl_space *space;
10211         isl_basic_map *bmap;
10212
10213         if (!maff)
10214                 return NULL;
10215
10216         if (isl_space_dim(maff->space, isl_dim_out) != maff->n)
10217                 isl_die(isl_multi_aff_get_ctx(maff), isl_error_internal,
10218                         "invalid space", return isl_multi_aff_free(maff));
10219
10220         space = isl_space_domain(isl_multi_aff_get_space(maff));
10221         bmap = isl_basic_map_universe(isl_space_from_domain(space));
10222
10223         for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
10224                 isl_aff *aff;
10225                 isl_basic_map *bmap_i;
10226
10227                 aff = isl_aff_copy(maff->p[i]);
10228                 bmap_i = isl_basic_map_from_aff(aff);
10229
10230                 bmap = isl_basic_map_flat_range_product(bmap, bmap_i);
10231         }
10232
10233         bmap = isl_basic_map_reset_space(bmap, isl_multi_aff_get_space(maff));
10234
10235         isl_multi_aff_free(maff);
10236         return bmap;
10237 }
10238
10239 /* Construct a map mapping the domain the multi-affine expression
10240  * to its range, with each dimension in the range equated to the
10241  * corresponding affine expression.
10242  */
10243 __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(__isl_take isl_multi_aff *maff)
10244 {
10245         isl_basic_map *bmap;
10246
10247         bmap = isl_basic_map_from_multi_aff(maff);
10248         return isl_map_from_basic_map(bmap);
10249 }
10250
10251 /* Construct a basic map mapping a domain in the given space to
10252  * to an n-dimensional range, with n the number of elements in the list,
10253  * where each coordinate in the range is prescribed by the
10254  * corresponding affine expression.
10255  * The domains of all affine expressions in the list are assumed to match
10256  * domain_dim.
10257  */
10258 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
10259         __isl_take isl_space *domain_dim, __isl_take isl_aff_list *list)
10260 {
10261         int i;
10262         isl_space *dim;
10263         isl_basic_map *bmap;
10264
10265         if (!list)
10266                 return NULL;
10267
10268         dim = isl_space_from_domain(domain_dim);
10269         bmap = isl_basic_map_universe(dim);
10270
10271         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
10272                 isl_aff *aff;
10273                 isl_basic_map *bmap_i;
10274
10275                 aff = isl_aff_copy(list->p[i]);
10276                 bmap_i = isl_basic_map_from_aff(aff);
10277
10278                 bmap = isl_basic_map_flat_range_product(bmap, bmap_i);
10279         }
10280
10281         isl_aff_list_free(list);
10282         return bmap;
10283 }
10284
10285 __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
10286         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10287 {
10288         return isl_map_equate(set, type1, pos1, type2, pos2);
10289 }
10290
10291 /* Construct a basic map where the given dimensions are equal to each other.
10292  */
10293 static __isl_give isl_basic_map *equator(__isl_take isl_space *space,
10294         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10295 {
10296         isl_basic_map *bmap = NULL;
10297         int i;
10298
10299         if (!space)
10300                 return NULL;
10301
10302         if (pos1 >= isl_space_dim(space, type1))
10303                 isl_die(isl_space_get_ctx(space), isl_error_invalid,
10304                         "index out of bounds", goto error);
10305         if (pos2 >= isl_space_dim(space, type2))
10306                 isl_die(isl_space_get_ctx(space), isl_error_invalid,
10307                         "index out of bounds", goto error);
10308
10309         if (type1 == type2 && pos1 == pos2)
10310                 return isl_basic_map_universe(space);
10311
10312         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(space), 0, 1, 0);
10313         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
10314         if (i < 0)
10315                 goto error;
10316         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
10317         pos1 += isl_basic_map_offset(bmap, type1);
10318         pos2 += isl_basic_map_offset(bmap, type2);
10319         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos1], -1);
10320         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos2], 1);
10321         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10322         isl_space_free(space);
10323         return bmap;
10324 error:
10325         isl_space_free(space);
10326         isl_basic_map_free(bmap);
10327         return NULL;
10328 }
10329
10330 /* Add a constraint imposing that the given two dimensions are equal.
10331  */
10332 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(__isl_take isl_basic_map *bmap,
10333         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10334 {
10335         isl_basic_map *eq;
10336
10337         eq = equator(isl_basic_map_get_space(bmap), type1, pos1, type2, pos2);
10338
10339         bmap = isl_basic_map_intersect(bmap, eq);
10340
10341         return bmap;
10342 }
10343
10344 /* Add a constraint imposing that the given two dimensions are equal.
10345  */
10346 __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
10347         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10348 {
10349         isl_basic_map *bmap;
10350
10351         bmap = equator(isl_map_get_space(map), type1, pos1, type2, pos2);
10352
10353         map = isl_map_intersect(map, isl_map_from_basic_map(bmap));
10354
10355         return map;
10356 }
10357
10358 /* Add a constraint imposing that the given two dimensions have opposite values.
10359  */
10360 __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
10361         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10362 {
10363         isl_basic_map *bmap = NULL;
10364         int i;
10365
10366         if (!map)
10367                 return NULL;
10368
10369         if (pos1 >= isl_map_dim(map, type1))
10370                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10371                         "index out of bounds", goto error);
10372         if (pos2 >= isl_map_dim(map, type2))
10373                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10374                         "index out of bounds", goto error);
10375
10376         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_map_get_space(map), 0, 1, 0);
10377         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
10378         if (i < 0)
10379                 goto error;
10380         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
10381         pos1 += isl_basic_map_offset(bmap, type1);
10382         pos2 += isl_basic_map_offset(bmap, type2);
10383         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos1], 1);
10384         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos2], 1);
10385         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10386
10387         map = isl_map_intersect(map, isl_map_from_basic_map(bmap));
10388
10389         return map;
10390 error:
10391         isl_basic_map_free(bmap);
10392         isl_map_free(map);
10393         return NULL;
10394 }
10395
10396 /* Add a constraint imposing that the value of the first dimension is
10397  * greater than that of the second.
10398  */
10399 __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
10400         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10401 {
10402         isl_basic_map *bmap = NULL;
10403         int i;
10404
10405         if (!map)
10406                 return NULL;
10407
10408         if (pos1 >= isl_map_dim(map, type1))
10409                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10410                         "index out of bounds", goto error);
10411         if (pos2 >= isl_map_dim(map, type2))
10412                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10413                         "index out of bounds", goto error);
10414
10415         if (type1 == type2 && pos1 == pos2) {
10416                 isl_space *space = isl_map_get_space(map);
10417                 isl_map_free(map);
10418                 return isl_map_empty(space);
10419         }
10420
10421         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_map_get_space(map), 0, 0, 1);
10422         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
10423         if (i < 0)
10424                 goto error;
10425         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
10426         pos1 += isl_basic_map_offset(bmap, type1);
10427         pos2 += isl_basic_map_offset(bmap, type2);
10428         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][pos1], 1);
10429         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][pos2], -1);
10430         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
10431         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10432
10433         map = isl_map_intersect(map, isl_map_from_basic_map(bmap));
10434
10435         return map;
10436 error:
10437         isl_basic_map_free(bmap);
10438         isl_map_free(map);
10439         return NULL;
10440 }
10441
10442 /* Add a constraint imposing that the value of the first dimension is
10443  * smaller than that of the second.
10444  */
10445 __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
10446         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10447 {
10448         return isl_map_order_gt(map, type2, pos2, type1, pos1);
10449 }
10450
10451 __isl_give isl_aff *isl_basic_map_get_div(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
10452         int pos)
10453 {
10454         isl_aff *div;
10455         isl_local_space *ls;
10456
10457         if (!bmap)
10458                 return NULL;
10459
10460         if (!isl_basic_map_divs_known(bmap))
10461                 isl_die(isl_basic_map_get_ctx(bmap), isl_error_invalid,
10462                         "some divs are unknown", return NULL);
10463
10464         ls = isl_basic_map_get_local_space(bmap);
10465         div = isl_local_space_get_div(ls, pos);
10466         isl_local_space_free(ls);
10467
10468         return div;
10469 }
10470
10471 __isl_give isl_aff *isl_basic_set_get_div(__isl_keep isl_basic_set *bset,
10472         int pos)
10473 {
10474         return isl_basic_map_get_div(bset, pos);
10475 }
10476
10477 /* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" of "bset".
10478  *
10479  * Let i be the dimension to replace and let "subs" be of the form
10480  *
10481  *      f/d
10482  *
10483  * Any integer division with a non-zero coefficient for i,
10484  *
10485  *      floor((a i + g)/m)
10486  *
10487  * is replaced by
10488  *
10489  *      floor((a f + d g)/(m d))
10490  *
10491  * Constraints of the form
10492  *
10493  *      a i + g
10494  *
10495  * are replaced by
10496  *
10497  *      a f + d g
10498  */
10499 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_substitute(
10500         __isl_take isl_basic_set *bset,
10501         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_keep isl_aff *subs)
10502 {
10503         int i;
10504         isl_int v;
10505         isl_ctx *ctx;
10506
10507         if (bset && isl_basic_set_plain_is_empty(bset))
10508                 return bset;
10509
10510         bset = isl_basic_set_cow(bset);
10511         if (!bset || !subs)
10512                 goto error;
10513
10514         ctx = isl_basic_set_get_ctx(bset);
10515         if (!isl_space_is_equal(bset->dim, subs->ls->dim))
10516                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
10517                         "spaces don't match", goto error);
10518         if (isl_local_space_dim(subs->ls, isl_dim_div) != 0)
10519                 isl_die(ctx, isl_error_unsupported,
10520                         "cannot handle divs yet", goto error);
10521
10522         pos += isl_basic_set_offset(bset, type);
10523
10524         isl_int_init(v);
10525
10526         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
10527                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][pos]))
10528                         continue;
10529                 isl_int_set(v, bset->eq[i][pos]);
10530                 isl_int_set_si(bset->eq[i][pos], 0);
10531                 isl_seq_combine(bset->eq[i], subs->v->el[0], bset->eq[i],
10532                                 v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
10533         }
10534
10535         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
10536                 if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][pos]))
10537                         continue;
10538                 isl_int_set(v, bset->ineq[i][pos]);
10539                 isl_int_set_si(bset->ineq[i][pos], 0);
10540                 isl_seq_combine(bset->ineq[i], subs->v->el[0], bset->ineq[i],
10541                                 v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
10542         }
10543
10544         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
10545                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][1 + pos]))
10546                         continue;
10547                 isl_int_set(v, bset->div[i][1 + pos]);
10548                 isl_int_set_si(bset->div[i][1 + pos], 0);
10549                 isl_seq_combine(bset->div[i] + 1,
10550                                 subs->v->el[0], bset->div[i] + 1,
10551                                 v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
10552                 isl_int_mul(bset->div[i][0], bset->div[i][0], subs->v->el[0]);
10553         }
10554
10555         isl_int_clear(v);
10556
10557         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
10558         return isl_basic_set_finalize(bset);
10559 error:
10560         isl_basic_set_free(bset);
10561         return NULL;
10562 }
10563
10564 /* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" of "set".
10565  */
10566 __isl_give isl_set *isl_set_substitute(__isl_take isl_set *set,
10567         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_keep isl_aff *subs)
10568 {
10569         int i;
10570
10571         if (set && isl_set_plain_is_empty(set))
10572                 return set;
10573
10574         set = isl_set_cow(set);
10575         if (!set || !subs)
10576                 goto error;
10577
10578         for (i = set->n - 1; i >= 0; --i) {
10579                 set->p[i] = isl_basic_set_substitute(set->p[i], type, pos, subs);
10580                 if (remove_if_empty(set, i) < 0)
10581                         goto error;
10582         }
10583
10584         return set;
10585 error:
10586         isl_set_free(set);
10587         return NULL;
10588 }