isl_map.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  10  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include <strings.h>
  15 #include "isl_ctx.h"
  16 #include "isl_blk.h"
  17 #include "isl_dim.h"
  18 #include "isl_equalities.h"
  19 #include "isl_list.h"
  20 #include "isl_lp.h"
  21 #include "isl_seq.h"
  22 #include "isl_set.h"
  23 #include "isl_map.h"
  24 #include "isl_map_private.h"
  25 #include "isl_map_piplib.h"
  26 #include "isl_sample.h"
  27 #include "isl_tab.h"
  28 #include "isl_vec.h"
  29
  30 /* Maps dst positions to src positions */
  31 struct isl_dim_map {
  32         unsigned len;
  33         int pos[1];
  34 };
  35
  36 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  37 {
  38         int i;
  39         struct isl_dim_map *dim_map;
  40         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  41                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  42         if (!dim_map)
  43                 return NULL;
  44         dim_map->len = 1 + len;
  45         dim_map->pos[0] = 0;
  46         for (i = 0; i < len; ++i)
  47                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  48         return dim_map;
  49 }
  50
  51 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  52 {
  53         switch (type) {
  54         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  55         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  56         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  57         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  58         }
  59 }
  60
  61 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  62 {
  63         switch (type) {
  64         case isl_dim_param:     return 1;
  65         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  66         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  67         }
  68 }
  69
  70 static void isl_dim_map_dim_range(struct isl_dim_map *dim_map,
  71         struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type,
  72         unsigned first, unsigned n, unsigned dst_pos)
  73 {
  74         int i;
  75         unsigned src_pos;
  76
  77         if (!dim_map || !dim)
  78                 return;
  79
  80         src_pos = pos(dim, type);
  81         for (i = 0; i < n; ++i)
  82                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + first + i;
  83 }
  84
  85 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  86                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  87 {
  88         isl_dim_map_dim_range(dim_map, dim, type, 0, n(dim, type), dst_pos);
  89 }
  90
  91 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  92                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  93 {
  94         int i;
  95         unsigned src_pos;
  96
  97         if (!dim_map || !bmap)
  98                 return;
  99
 100         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
 101         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
 102                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
 103 }
 104
 105 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
 106 {
 107         int i;
 108
 109         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
 110                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
 111         fprintf(stderr, "\n");
 112 }
 113
 114 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
 115                                 enum isl_dim_type type)
 116 {
 117         switch (type) {
 118         case isl_dim_param:
 119         case isl_dim_in:
 120         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 121         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 122         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 123         }
 124 }
 125
 126 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 127 {
 128         return map ? n(map->dim, type) : 0;
 129 }
 130
 131 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 132 {
 133         return set ? n(set->dim, type) : 0;
 134 }
 135
 136 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 137                                         enum isl_dim_type type)
 138 {
 139         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 140         switch (type) {
 141         case isl_dim_param:     return 1;
 142         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 143         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 144         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 145         }
 146 }
 147
 148 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 149 {
 150         return pos(map->dim, type);
 151 }
 152
 153 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 154                                 enum isl_dim_type type)
 155 {
 156         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 157 }
 158
 159 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 160 {
 161         return bset->dim->n_out;
 162 }
 163
 164 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 165 {
 166         return bset->dim->nparam;
 167 }
 168
 169 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 170 {
 171         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 172 }
 173
 174 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 175 {
 176         return set->dim->n_out;
 177 }
 178
 179 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 180 {
 181         return set->dim->nparam;
 182 }
 183
 184 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 185 {
 186         return bmap->dim->n_in;
 187 }
 188
 189 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 190 {
 191         return bmap->dim->n_out;
 192 }
 193
 194 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 195 {
 196         return bmap->dim->nparam;
 197 }
 198
 199 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 200 {
 201         return bmap->n_div;
 202 }
 203
 204 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 205 {
 206         return isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div;
 207 }
 208
 209 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 210 {
 211         return map->dim->n_in;
 212 }
 213
 214 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 215 {
 216         return map->dim->n_out;
 217 }
 218
 219 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 220 {
 221         return map->dim->nparam;
 222 }
 223
 224 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 225 {
 226         return map->dim->n_in == set->dim->n_out &&
 227                map->dim->nparam == set->dim->nparam;
 228 }
 229
 230 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 231                 struct isl_basic_set *bset)
 232 {
 233         return bmap->dim->n_in == bset->dim->n_out &&
 234                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 235 }
 236
 237 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 238                 struct isl_basic_set *bset)
 239 {
 240         return bmap->dim->n_out == bset->dim->n_out &&
 241                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 242 }
 243
 244 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 245 {
 246         if (!bmap)
 247                 return NULL;
 248         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 249 }
 250
 251 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 252 {
 253         if (!bset)
 254                 return NULL;
 255         return isl_dim_copy(bset->dim);
 256 }
 257
 258 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 259 {
 260         if (!map)
 261                 return NULL;
 262         return isl_dim_copy(map->dim);
 263 }
 264
 265 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 266 {
 267         if (!set)
 268                 return NULL;
 269         return isl_dim_copy(set->dim);
 270 }
 271
 272 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 273                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 274                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 275 {
 276         int i;
 277         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 278
 279         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 280         if (isl_blk_is_error(bmap->block)) {
 281                 free(bmap);
 282                 return NULL;
 283         }
 284
 285         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 286         if (!bmap->ineq) {
 287                 isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 288                 free(bmap);
 289                 return NULL;
 290         }
 291
 292         if (extra == 0) {
 293                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 294                 bmap->div = NULL;
 295         } else {
 296                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 297                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2)) {
 298                         free(bmap->ineq);
 299                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 300                         free(bmap);
 301                         return NULL;
 302                 }
 303
 304                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 305                 if (!bmap->div) {
 306                         isl_blk_free(ctx, bmap->block2);
 307                         free(bmap->ineq);
 308                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 309                         free(bmap);
 310                         return NULL;
 311                 }
 312         }
 313
 314         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 315                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 316
 317         for (i = 0; i < extra; ++i)
 318                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 319
 320         bmap->ctx = ctx;
 321         isl_ctx_ref(ctx);
 322         bmap->ref = 1;
 323         bmap->flags = 0;
 324         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 325         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 326         bmap->extra = extra;
 327         bmap->n_eq = 0;
 328         bmap->n_ineq = 0;
 329         bmap->n_div = 0;
 330         bmap->sample = NULL;
 331
 332         return bmap;
 333 error:
 334         isl_basic_map_free(bmap);
 335         return NULL;
 336 }
 337
 338 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 339                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 340                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 341 {
 342         struct isl_basic_map *bmap;
 343         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 344         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 345 }
 346
 347 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 348                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 349 {
 350         struct isl_basic_map *bmap;
 351         if (!dim)
 352                 return NULL;
 353         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
 354         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 355         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 356 }
 357
 358 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 359                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 360 {
 361         struct isl_basic_map *bmap;
 362
 363         if (!dim)
 364                 return NULL;
 365         bmap = isl_alloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 366         if (!bmap)
 367                 goto error;
 368         bmap->dim = dim;
 369
 370         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 371 error:
 372         isl_dim_free(dim);
 373         return NULL;
 374 }
 375
 376 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 377                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 378                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 379 {
 380         struct isl_basic_map *bmap;
 381         struct isl_dim *dim;
 382
 383         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 384         if (!dim)
 385                 return NULL;
 386
 387         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 388         return bmap;
 389 }
 390
 391 static void dup_constraints(
 392                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 393 {
 394         int i;
 395         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 396
 397         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 398                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 399                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 400         }
 401
 402         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 403                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 404                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 405         }
 406
 407         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 408                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 409                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 410         }
 411         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 412 }
 413
 414 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 415 {
 416         struct isl_basic_map *dup;
 417
 418         if (!bmap)
 419                 return NULL;
 420         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 421                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 422         if (!dup)
 423                 return NULL;
 424         dup_constraints(dup, bmap);
 425         dup->flags = bmap->flags;
 426         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 427         return dup;
 428 }
 429
 430 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 431 {
 432         struct isl_basic_map *dup;
 433
 434         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 435         return (struct isl_basic_set *)dup;
 436 }
 437
 438 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 439 {
 440         if (!bset)
 441                 return NULL;
 442
 443         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 444                 bset->ref++;
 445                 return bset;
 446         }
 447         return isl_basic_set_dup(bset);
 448 }
 449
 450 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 451 {
 452         if (!set)
 453                 return NULL;
 454
 455         set->ref++;
 456         return set;
 457 }
 458
 459 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 460 {
 461         if (!bmap)
 462                 return NULL;
 463
 464         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 465                 bmap->ref++;
 466                 return bmap;
 467         }
 468         return isl_basic_map_dup(bmap);
 469 }
 470
 471 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 472 {
 473         if (!map)
 474                 return NULL;
 475
 476         map->ref++;
 477         return map;
 478 }
 479
 480 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 481 {
 482         if (!bmap)
 483                 return;
 484
 485         if (--bmap->ref > 0)
 486                 return;
 487
 488         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 489         free(bmap->div);
 490         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 491         free(bmap->ineq);
 492         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 493         isl_vec_free(bmap->sample);
 494         isl_dim_free(bmap->dim);
 495         free(bmap);
 496 }
 497
 498 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 499 {
 500         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 501 }
 502
 503 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 504 {
 505         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 506 }
 507
 508 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 509 {
 510         struct isl_ctx *ctx;
 511         if (!bmap)
 512                 return -1;
 513         ctx = bmap->ctx;
 514         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 515         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 516                         return -1);
 517         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 518         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 519         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 520         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 521         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 522         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 523                 isl_int *t;
 524                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 525                 if (j < 0)
 526                         return -1;
 527                 t = bmap->ineq[j];
 528                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 529                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 530                 bmap->eq[-1] = t;
 531                 bmap->n_eq++;
 532                 bmap->n_ineq--;
 533                 bmap->eq--;
 534                 return 0;
 535         }
 536         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 537                       bmap->extra - bmap->n_div);
 538         return bmap->n_eq++;
 539 }
 540
 541 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 542 {
 543         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 544 }
 545
 546 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 547 {
 548         if (!bmap)
 549                 return -1;
 550         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 551         bmap->n_eq -= n;
 552         return 0;
 553 }
 554
 555 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 556 {
 557         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 558 }
 559
 560 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 561 {
 562         isl_int *t;
 563         if (!bmap)
 564                 return -1;
 565         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 566
 567         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 568                 t = bmap->eq[pos];
 569                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 570                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 571         }
 572         bmap->n_eq--;
 573         return 0;
 574 }
 575
 576 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 577 {
 578         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 579 }
 580
 581 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 582                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 583 {
 584         isl_int *t;
 585
 586         t = bmap->ineq[pos];
 587         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 588         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 589         bmap->eq[-1] = t;
 590         bmap->n_eq++;
 591         bmap->n_ineq--;
 592         bmap->eq--;
 593         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 594         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 595         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 596         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 597 }
 598
 599 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 600 {
 601         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 602 }
 603
 604 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 605 {
 606         struct isl_ctx *ctx;
 607         if (!bmap)
 608                 return -1;
 609         ctx = bmap->ctx;
 610         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 611         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 612         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 613         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 614         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 615         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 616                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 617                       bmap->extra - bmap->n_div);
 618         return bmap->n_ineq++;
 619 }
 620
 621 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 622 {
 623         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 624 }
 625
 626 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 627 {
 628         if (!bmap)
 629                 return -1;
 630         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 631         bmap->n_ineq -= n;
 632         return 0;
 633 }
 634
 635 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 636 {
 637         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 638 }
 639
 640 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 641 {
 642         isl_int *t;
 643         if (!bmap)
 644                 return -1;
 645         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 646
 647         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 648                 t = bmap->ineq[pos];
 649                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 650                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 651                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 652         }
 653         bmap->n_ineq--;
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 658 {
 659         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 660 }
 661
 662 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 663         isl_int *eq)
 664 {
 665         int k;
 666
 667         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
 668         if (!bmap)
 669                 return NULL;
 670         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
 671         if (k < 0)
 672                 goto error;
 673         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 674         return bmap;
 675 error:
 676         isl_basic_map_free(bmap);
 677         return NULL;
 678 }
 679
 680 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 681         isl_int *eq)
 682 {
 683         return (isl_basic_set *)
 684                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
 685 }
 686
 687 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 688         isl_int *ineq)
 689 {
 690         int k;
 691
 692         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
 693         if (!bmap)
 694                 return NULL;
 695         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 696         if (k < 0)
 697                 goto error;
 698         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 699         return bmap;
 700 error:
 701         isl_basic_map_free(bmap);
 702         return NULL;
 703 }
 704
 705 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 706         isl_int *ineq)
 707 {
 708         return (isl_basic_set *)
 709                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
 710 }
 711
 712 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 713 {
 714         if (!bmap)
 715                 return -1;
 716         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 717         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 718                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 719                       bmap->extra - bmap->n_div);
 720         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 721         return bmap->n_div++;
 722 }
 723
 724 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 725 {
 726         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 727 }
 728
 729 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 730 {
 731         if (!bmap)
 732                 return -1;
 733         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 734         bmap->n_div -= n;
 735         return 0;
 736 }
 737
 738 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 739 {
 740         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 741 }
 742
 743 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 744  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 745  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 746  * variables.
 747  */
 748 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 749                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 750                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 751 {
 752         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 753         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 754         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 755         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 756         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 757         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 758         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 759         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 760         if (dst_nparam > src_nparam)
 761                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 762                                 dst_nparam - src_nparam);
 763         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 764         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 765                     src+1+src_nparam,
 766                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 767         if (dst_in-in_off > src_in)
 768                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 769                                 dst_in - in_off - src_in);
 770         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 771         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 772                     src+1+src_nparam+src_in,
 773                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 774         if (dst_out-out_off > src_out)
 775                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 776                                 dst_out - out_off - src_out);
 777         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 778         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 779                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 780                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 781         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 782                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 783                                 div_off+src_map->n_div,
 784                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 785 }
 786
 787 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 788                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 789                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 790 {
 791         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 792         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 793 }
 794
 795 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 796                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 797 {
 798         int i;
 799         unsigned div_off;
 800
 801         if (!bmap1 || !bmap2)
 802                 goto error;
 803
 804         div_off = bmap1->n_div;
 805
 806         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 807                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 808                 if (i1 < 0)
 809                         goto error;
 810                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 811                                 i_pos, o_pos, div_off);
 812         }
 813
 814         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 815                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 816                 if (i1 < 0)
 817                         goto error;
 818                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 819                                 i_pos, o_pos, div_off);
 820         }
 821
 822         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
 823                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
 824                 if (i1 < 0)
 825                         goto error;
 826                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
 827                          i_pos, o_pos, div_off);
 828         }
 829
 830         isl_basic_map_free(bmap2);
 831
 832         return bmap1;
 833
 834 error:
 835         isl_basic_map_free(bmap1);
 836         isl_basic_map_free(bmap2);
 837         return NULL;
 838 }
 839
 840 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 841                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 842 {
 843         int i;
 844
 845         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
 846                 if (dim_map->pos[i] < 0)
 847                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
 848                 else
 849                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
 850         }
 851 }
 852
 853 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 854                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 855 {
 856         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 857         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
 858 }
 859
 860 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
 861                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
 862 {
 863         int i;
 864
 865         if (!src || !dst || !dim_map)
 866                 goto error;
 867
 868         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 869                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 870                 if (i1 < 0)
 871                         goto error;
 872                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
 873         }
 874
 875         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 876                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 877                 if (i1 < 0)
 878                         goto error;
 879                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
 880         }
 881
 882         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 883                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 884                 if (i1 < 0)
 885                         goto error;
 886                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
 887         }
 888
 889         free(dim_map);
 890         isl_basic_map_free(src);
 891
 892         return dst;
 893 error:
 894         free(dim_map);
 895         isl_basic_map_free(src);
 896         isl_basic_map_free(dst);
 897         return NULL;
 898 }
 899
 900 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
 901                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
 902 {
 903         return (struct isl_basic_set *)
 904                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
 905                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
 906 }
 907
 908 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
 909                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 910                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 911 {
 912         struct isl_basic_map *ext;
 913         unsigned flags;
 914         int dims_ok;
 915
 916         if (!dim)
 917                 goto error;
 918
 919         if (!base)
 920                 goto error;
 921
 922         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
 923                   base->extra >= base->n_div + extra;
 924
 925         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
 926                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
 927                 isl_dim_free(dim);
 928                 return base;
 929         }
 930
 931         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
 932         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
 933         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
 934         extra += base->extra;
 935         n_eq += base->n_eq;
 936         n_ineq += base->n_ineq;
 937
 938         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 939         dim = NULL;
 940         if (!ext)
 941                 goto error;
 942
 943         if (dims_ok)
 944                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
 945         flags = base->flags;
 946         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
 947         if (ext) {
 948                 ext->flags = flags;
 949                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 950         }
 951
 952         return ext;
 953
 954 error:
 955         isl_dim_free(dim);
 956         isl_basic_map_free(base);
 957         return NULL;
 958 }
 959
 960 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
 961                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 962                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 963 {
 964         return (struct isl_basic_set *)
 965                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
 966                                                         extra, n_eq, n_ineq);
 967 }
 968
 969 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
 970                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 971 {
 972         if (!base)
 973                 return NULL;
 974         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
 975                                         0, n_eq, n_ineq);
 976 }
 977
 978 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
 979                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
 980                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 981 {
 982         struct isl_basic_map *bmap;
 983         struct isl_dim *dim;
 984
 985         if (!base)
 986                 return NULL;
 987         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
 988         if (!dim)
 989                 return NULL;
 990
 991         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 992         return bmap;
 993 }
 994
 995 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
 996                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 997                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 998 {
 999         return (struct isl_basic_set *)
1000                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1001                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1002 }
1003
1004 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1005                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1006 {
1007         return (struct isl_basic_set *)
1008                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1009                                                     n_eq, n_ineq);
1010 }
1011
1012 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1013 {
1014         return (struct isl_basic_set *)
1015                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1016 }
1017
1018 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1019 {
1020         if (!bmap)
1021                 return NULL;
1022
1023         if (bmap->ref > 1) {
1024                 bmap->ref--;
1025                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1026         }
1027         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1028         return bmap;
1029 }
1030
1031 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1032 {
1033         if (!set)
1034                 return NULL;
1035
1036         if (set->ref == 1)
1037                 return set;
1038         set->ref--;
1039         return isl_set_dup(set);
1040 }
1041
1042 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1043 {
1044         if (!map)
1045                 return NULL;
1046
1047         if (map->ref == 1)
1048                 return map;
1049         map->ref--;
1050         return isl_map_dup(map);
1051 }
1052
1053 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1054                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1055 {
1056         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1057         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1058         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1059 }
1060
1061 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1062                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1063 {
1064         int i;
1065         struct isl_blk blk;
1066         unsigned dim;
1067         unsigned nparam;
1068
1069         if (!bset)
1070                 goto error;
1071
1072         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1073         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1074         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1075
1076         if (n == dim)
1077                 return bset;
1078
1079         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1080         if (!bset)
1081                 return NULL;
1082
1083         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1084         if (isl_blk_is_error(blk))
1085                 goto error;
1086
1087         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1088                 swap_vars(blk,
1089                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1090
1091         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1092                 swap_vars(blk,
1093                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1094
1095         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1096                 swap_vars(blk,
1097                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1098
1099         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1100
1101         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1102         return isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
1103 error:
1104         isl_basic_set_free(bset);
1105         return NULL;
1106 }
1107
1108 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1109 {
1110         int i;
1111         set = isl_set_cow(set);
1112         if (!set)
1113                 return NULL;
1114
1115         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1116                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1117                 if (!set->p[i]) {
1118                         isl_set_free(set);
1119                         return NULL;
1120                 }
1121         }
1122         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1123         return set;
1124 }
1125
1126 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1127 {
1128         int i = 0;
1129         unsigned total;
1130         if (!bmap)
1131                 goto error;
1132         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1133         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1134         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1135         if (bmap->n_eq > 0)
1136                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1137         else {
1138                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1139                 if (i < 0)
1140                         goto error;
1141         }
1142         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1143         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1144         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1145         isl_vec_free(bmap->sample);
1146         bmap->sample = NULL;
1147         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1148 error:
1149         isl_basic_map_free(bmap);
1150         return NULL;
1151 }
1152
1153 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1154 {
1155         return (struct isl_basic_set *)
1156                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1157 }
1158
1159 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1160 {
1161         int i;
1162         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1163         isl_int *t = bmap->div[a];
1164         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1165         bmap->div[b] = t;
1166
1167         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1168                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1169
1170         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1171                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1172
1173         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1174                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1175         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1176 }
1177
1178 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1179  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1180  * are not removed.
1181  */
1182 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1183         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1184 {
1185         int i;
1186
1187         if (!map)
1188                 return NULL;
1189         if (n == 0)
1190                 return map;
1191
1192         map = isl_map_cow(map);
1193         if (!map)
1194                 return NULL;
1195         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1196         first += pos(map->dim, type) - 1;
1197
1198         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1199                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1200                 if (!map->p[i])
1201                         goto error;
1202         }
1203         return map;
1204 error:
1205         isl_map_free(map);
1206         return NULL;
1207 }
1208
1209 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1210  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1211  * are not removed.
1212  */
1213 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1214         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1215 {
1216         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1217 }
1218
1219 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1220  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1221  * are not removed.
1222  */
1223 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1224         unsigned first, unsigned n)
1225 {
1226         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1227 }
1228
1229 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1230 struct isl_set *isl_set_remove_dims(struct isl_set *set,
1231         unsigned first, unsigned n)
1232 {
1233         set = isl_set_eliminate_dims(set, first, n);
1234         set = isl_set_drop_dims(set, first, n);
1235         return set;
1236 }
1237
1238 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(struct isl_basic_set *bset)
1239 {
1240         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, isl_dim_total(bset->dim),
1241                                                 bset->n_div);
1242         if (!bset)
1243                 return NULL;
1244         bset->n_div = 0;
1245         return bset;
1246 }
1247
1248 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1249 {
1250         int i;
1251
1252         if (!set)
1253                 return NULL;
1254         if (set->n == 0)
1255                 return set;
1256
1257         set = isl_set_cow(set);
1258         if (!set)
1259                 return NULL;
1260
1261         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1262                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1263                 if (!set->p[i])
1264                         goto error;
1265         }
1266         return set;
1267 error:
1268         isl_set_free(set);
1269         return NULL;
1270 }
1271
1272 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove(struct isl_basic_map *bmap,
1273         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1274 {
1275         if (!bmap)
1276                 return NULL;
1277         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1278                         goto error);
1279         if (n == 0)
1280                 return bmap;
1281         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1282                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1283         if (!bmap)
1284                 return bmap;
1285         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1286                 return bmap;
1287         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1288         return bmap;
1289 error:
1290         isl_basic_map_free(bmap);
1291         return NULL;
1292 }
1293
1294 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove(__isl_take isl_basic_set *bset,
1295         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1296 {
1297         return (isl_basic_set *)
1298                 isl_basic_map_remove((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1299 }
1300
1301 struct isl_map *isl_map_remove(struct isl_map *map,
1302         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1303 {
1304         int i;
1305
1306         if (n == 0)
1307                 return map;
1308
1309         map = isl_map_cow(map);
1310         if (!map)
1311                 return NULL;
1312         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1313
1314         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1315                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1316                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1317                 if (!map->p[i])
1318                         goto error;
1319         }
1320         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1321         return map;
1322 error:
1323         isl_map_free(map);
1324         return NULL;
1325 }
1326
1327 __isl_give isl_set *isl_set_remove(__isl_take isl_set *bset,
1328         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1329 {
1330         return (isl_set *)isl_map_remove((isl_map *)bset, type, first, n);
1331 }
1332
1333 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1334 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1335         unsigned first, unsigned n)
1336 {
1337         return isl_map_remove(map, isl_dim_in, first, n);
1338 }
1339
1340 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1341 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(struct isl_basic_set *bset,
1342         unsigned first, unsigned n)
1343 {
1344         unsigned nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1345         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, nparam + first, n);
1346         bset = isl_basic_set_drop_dims(bset, first, n);
1347         return bset;
1348 }
1349
1350 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1351                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1352 {
1353         const char *name;
1354         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1355         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1356         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1357         if (!pos)
1358                 isl_int_print(out, c, 0);
1359         else {
1360                 if (!isl_int_is_one(c))
1361                         isl_int_print(out, c, 0);
1362                 if (pos < 1 + nparam) {
1363                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1364                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1365                         if (name)
1366                                 fprintf(out, "%s", name);
1367                         else
1368                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1369                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1370                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1371                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1372                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1373                 else
1374                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1375         }
1376 }
1377
1378 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1379                                 int sign, FILE *out)
1380 {
1381         int i;
1382         int first;
1383         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1384         isl_int v;
1385
1386         isl_int_init(v);
1387         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1388                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1389                         continue;
1390                 if (!first)
1391                         fprintf(out, " + ");
1392                 first = 0;
1393                 isl_int_abs(v, c[i]);
1394                 dump_term(bmap, v, i, out);
1395         }
1396         isl_int_clear(v);
1397         if (first)
1398                 fprintf(out, "0");
1399 }
1400
1401 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1402                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1403 {
1404         int i;
1405
1406         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1407
1408         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1409         fprintf(out, " %s ", op);
1410         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1411
1412         fprintf(out, "\n");
1413
1414         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1415                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1416                         continue;
1417                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1418                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1419                 abort();
1420         }
1421 }
1422
1423 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1424                                 isl_int **c, unsigned n,
1425                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1426 {
1427         int i;
1428
1429         for (i = 0; i < n; ++i)
1430                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1431 }
1432
1433 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1434 {
1435         int j;
1436         int first = 1;
1437         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1438
1439         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1440                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1441                         continue;
1442                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1443                         fprintf(out, "+");
1444                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1445                 first = 0;
1446         }
1447 }
1448
1449 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1450 {
1451         int i;
1452
1453         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1454         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1455
1456         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1457                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1458                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1459                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1460                 fprintf(out, ")/");
1461                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1462                 fprintf(out, "]\n");
1463         }
1464 }
1465
1466 void isl_basic_set_dump(struct isl_basic_set *bset, FILE *out, int indent)
1467 {
1468         if (!bset) {
1469                 fprintf(out, "null basic set\n");
1470                 return;
1471         }
1472
1473         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1474         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1475                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1476                         bset->extra, bset->flags);
1477         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1478 }
1479
1480 void isl_basic_map_dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1481 {
1482         if (!bmap) {
1483                 fprintf(out, "null basic map\n");
1484                 return;
1485         }
1486
1487         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1488         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1489                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1490                 bmap->ref,
1491                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1492                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1493         dump(bmap, out, indent);
1494 }
1495
1496 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1497 {
1498         unsigned total;
1499         if (!bmap)
1500                 return -1;
1501         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1502         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1503         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1504         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1505         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1510 {
1511         struct isl_set *set;
1512
1513         if (!dim)
1514                 return NULL;
1515         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
1516         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
1517         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1518                         sizeof(struct isl_set) +
1519                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1520         if (!set)
1521                 goto error;
1522
1523         set->ctx = dim->ctx;
1524         isl_ctx_ref(set->ctx);
1525         set->ref = 1;
1526         set->size = n;
1527         set->n = 0;
1528         set->dim = dim;
1529         set->flags = flags;
1530         return set;
1531 error:
1532         isl_dim_free(dim);
1533         return NULL;
1534 }
1535
1536 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1537                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1538 {
1539         struct isl_set *set;
1540         struct isl_dim *dims;
1541
1542         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1543         if (!dims)
1544                 return NULL;
1545
1546         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1547         return set;
1548 }
1549
1550 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1551  */
1552 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1553 {
1554         int i;
1555         struct isl_map *grown = NULL;
1556
1557         if (!map)
1558                 return NULL;
1559         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1560         if (map->n + n <= map->size)
1561                 return map;
1562         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1563         if (!grown)
1564                 goto error;
1565         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1566                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1567                 if (!grown->p[i])
1568                         goto error;
1569                 grown->n++;
1570         }
1571         isl_map_free(map);
1572         return grown;
1573 error:
1574         isl_map_free(grown);
1575         isl_map_free(map);
1576         return NULL;
1577 }
1578
1579 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1580  */
1581 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1582 {
1583         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1584 }
1585
1586 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1587 {
1588         int i;
1589         struct isl_set *dup;
1590
1591         if (!set)
1592                 return NULL;
1593
1594         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1595         if (!dup)
1596                 return NULL;
1597         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1598                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1599         return dup;
1600 }
1601
1602 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1603 {
1604         struct isl_set *set;
1605
1606         if (!bset)
1607                 return NULL;
1608
1609         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1610         if (!set) {
1611                 isl_basic_set_free(bset);
1612                 return NULL;
1613         }
1614         return isl_set_add_basic_set(set, bset);
1615 }
1616
1617 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1618 {
1619         struct isl_map *map;
1620
1621         if (!bmap)
1622                 return NULL;
1623
1624         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1625         if (!map) {
1626                 isl_basic_map_free(bmap);
1627                 return NULL;
1628         }
1629         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1630 }
1631
1632 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1633                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1634 {
1635         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1636                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1637 }
1638
1639 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1640 {
1641         int i;
1642
1643         if (!set)
1644                 return;
1645
1646         if (--set->ref > 0)
1647                 return;
1648
1649         isl_ctx_deref(set->ctx);
1650         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1651                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1652         isl_dim_free(set->dim);
1653         free(set);
1654 }
1655
1656 void isl_set_dump(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1657 {
1658         int i;
1659
1660         if (!set) {
1661                 fprintf(out, "null set\n");
1662                 return;
1663         }
1664
1665         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1666         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1667                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1668                         set->flags);
1669         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1670                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1671                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1672                 isl_basic_set_dump(set->p[i], out, indent+4);
1673         }
1674 }
1675
1676 void isl_map_dump(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1677 {
1678         int i;
1679
1680         if (!map) {
1681                 fprintf(out, "null map\n");
1682                 return;
1683         }
1684
1685         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1686         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1687                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1688                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1689                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1690         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1691                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1692                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1693                 isl_basic_map_dump(map->p[i], out, indent+4);
1694         }
1695 }
1696
1697 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1698                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1699 {
1700         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1701         struct isl_dim *dim;
1702
1703         if (!bmap || !bset)
1704                 goto error;
1705
1706         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1707                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1708
1709         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1710                 isl_assert(bset->ctx,
1711                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1712
1713         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1714         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1715                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1716         if (!bmap)
1717                 goto error;
1718         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1719         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1720         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1721
1722         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1723         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1724 error:
1725         isl_basic_map_free(bmap);
1726         isl_basic_set_free(bset);
1727         return NULL;
1728 }
1729
1730 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1731                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1732 {
1733         struct isl_basic_map *bmap_range;
1734
1735         if (!bmap || !bset)
1736                 goto error;
1737
1738         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1739                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1740
1741         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1742                 isl_assert(bset->ctx,
1743                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
1744
1745         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1746         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1747                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1748         if (!bmap)
1749                 goto error;
1750         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
1751         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
1752
1753         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1754         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1755 error:
1756         isl_basic_map_free(bmap);
1757         isl_basic_set_free(bset);
1758         return NULL;
1759 }
1760
1761 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
1762 {
1763         int i;
1764         unsigned total;
1765         isl_int s;
1766
1767         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1768         if (total != vec->size)
1769                 return -1;
1770
1771         isl_int_init(s);
1772
1773         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
1774                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
1775                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
1776                         isl_int_clear(s);
1777                         return 0;
1778                 }
1779         }
1780
1781         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
1782                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
1783                 if (isl_int_is_neg(s)) {
1784                         isl_int_clear(s);
1785                         return 0;
1786                 }
1787         }
1788
1789         isl_int_clear(s);
1790
1791         return 1;
1792 }
1793
1794 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
1795 {
1796         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
1797 }
1798
1799 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1800                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1801 {
1802         struct isl_vec *sample = NULL;
1803
1804         if (!bmap1 || !bmap2)
1805                 goto error;
1806
1807         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
1808                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
1809         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
1810                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
1811             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1812                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1813                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
1814
1815         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1816                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1817                 isl_assert(bmap1->ctx,
1818                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
1819
1820         if (bmap1->sample &&
1821             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
1822             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
1823                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
1824         else if (bmap2->sample &&
1825             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
1826             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
1827                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
1828
1829         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
1830         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
1831                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
1832         if (!bmap1)
1833                 goto error;
1834         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
1835
1836         if (sample) {
1837                 isl_vec_free(bmap1->sample);
1838                 bmap1->sample = sample;
1839         }
1840
1841         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
1842         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
1843 error:
1844         if (sample)
1845                 isl_vec_free(sample);
1846         isl_basic_map_free(bmap1);
1847         isl_basic_map_free(bmap2);
1848         return NULL;
1849 }
1850
1851 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1852                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
1853 {
1854         return (struct isl_basic_set *)
1855                 isl_basic_map_intersect(
1856                         (struct isl_basic_map *)bset1,
1857                         (struct isl_basic_map *)bset2);
1858 }
1859
1860 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
1861  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
1862  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
1863  * added to the other map.
1864  */
1865 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
1866         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
1867 {
1868         struct isl_basic_map *bmap1;
1869         struct isl_basic_map *bmap2;
1870
1871         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
1872         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
1873         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
1874         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
1875
1876         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
1877                 return isl_map_intersect(map2, map1);
1878
1879         isl_assert(map2->ctx,
1880                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
1881
1882         map1 = isl_map_cow(map1);
1883         if (!map1)
1884                 goto error;
1885         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
1886                 isl_map_free(map2);
1887                 return map1;
1888         }
1889         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
1890         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
1891                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
1892         else
1893                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
1894                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
1895
1896         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
1897         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
1898         if (!map1->p[0])
1899                 goto error;
1900
1901         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
1902                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
1903                 map1->n = 0;
1904         }
1905
1906         isl_map_free(map2);
1907
1908         return map1;
1909 error:
1910         isl_map_free(map1);
1911         isl_map_free(map2);
1912         return NULL;
1913 }
1914
1915 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
1916 {
1917         unsigned flags = 0;
1918         struct isl_map *result;
1919         int i, j;
1920
1921         if (!map1 || !map2)
1922                 goto error;
1923
1924         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
1925                 isl_map_free(map2);
1926                 return map1;
1927         }
1928         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
1929                 isl_map_free(map1);
1930                 return map2;
1931         }
1932
1933         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
1934             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
1935             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
1936             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
1937              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
1938                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
1939         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
1940                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
1941         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
1942                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
1943             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1944                 return isl_map_intersect(map2, map1);
1945
1946         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1947                 isl_assert(map1->ctx,
1948                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
1949
1950         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
1951             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
1952                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
1953
1954         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
1955                                 map1->n * map2->n, flags);
1956         if (!result)
1957                 goto error;
1958         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
1959                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
1960                         struct isl_basic_map *part;
1961                         part = isl_basic_map_intersect(
1962                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
1963                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
1964                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
1965                                 isl_basic_map_free(part);
1966                         else
1967                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
1968                         if (!result)
1969                                 goto error;
1970                 }
1971         isl_map_free(map1);
1972         isl_map_free(map2);
1973         return result;
1974 error:
1975         isl_map_free(map1);
1976         isl_map_free(map2);
1977         return NULL;
1978 }
1979
1980 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
1981 {
1982         return (struct isl_set *)
1983                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
1984                                   (struct isl_map *)set2);
1985 }
1986
1987 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
1988 {
1989         struct isl_dim *dim;
1990         struct isl_basic_set *bset;
1991         unsigned in;
1992
1993         if (!bmap)
1994                 return NULL;
1995         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1996         if (!bmap)
1997                 return NULL;
1998         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
1999         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2000         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2001         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2002         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2003 }
2004
2005 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2006                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2007 {
2008         struct isl_dim *res_dim;
2009         struct isl_basic_map *res;
2010         struct isl_dim_map *dim_map;
2011         unsigned total, off;
2012         enum isl_dim_type t;
2013
2014         if (n == 0)
2015                 return bmap;
2016
2017         if (!bmap)
2018                 return NULL;
2019
2020         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2021
2022         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2023         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2024         off = 0;
2025         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2026                 if (t != type) {
2027                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2028                 } else {
2029                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2030                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2031                                                 0, pos, off);
2032                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2033                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2034                 }
2035                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2036         }
2037         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2038
2039         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2040                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2041         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2042         res = isl_basic_map_simplify(res);
2043         return isl_basic_map_finalize(res);
2044 }
2045
2046 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2047                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2048 {
2049         if (!bmap)
2050                 return NULL;
2051         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2052                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2053 }
2054
2055 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2056                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2057 {
2058         if (!bset)
2059                 return NULL;
2060         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2061         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2062 error:
2063         isl_basic_set_free(bset);
2064         return NULL;
2065 }
2066
2067 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2068                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2069 {
2070         int i;
2071
2072         if (n == 0)
2073                 return map;
2074
2075         map = isl_map_cow(map);
2076         if (!map)
2077                 return NULL;
2078
2079         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2080         if (!map->dim)
2081                 goto error;
2082
2083         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2084                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2085                 if (!map->p[i])
2086                         goto error;
2087         }
2088
2089         return map;
2090 error:
2091         isl_map_free(map);
2092         return NULL;
2093 }
2094
2095 __isl_give isl_map *isl_map_add(__isl_take isl_map *map,
2096                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2097 {
2098         if (!map)
2099                 return NULL;
2100         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2101 }
2102
2103 __isl_give isl_set *isl_set_add(__isl_take isl_set *set,
2104                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2105 {
2106         if (!set)
2107                 return NULL;
2108         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2109         return (isl_set *)isl_map_add((isl_map *)set, type, n);
2110 error:
2111         isl_set_free(set);
2112         return NULL;
2113 }
2114
2115 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2116         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2117         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2118         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2119 {
2120         int i;
2121         struct isl_dim_map *dim_map;
2122         struct isl_basic_map *res;
2123         enum isl_dim_type t;
2124         unsigned total, off;
2125
2126         if (!bmap)
2127                 return NULL;
2128         if (n == 0)
2129                 return bmap;
2130
2131         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2132                 goto error);
2133
2134         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2135                 return bmap;
2136
2137         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2138
2139         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2140             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2141                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2142                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2143                 if (!bmap)
2144                         return NULL;
2145
2146                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2147                                                 src_type, src_pos, n);
2148                 if (!bmap->dim)
2149                         goto error;
2150
2151                 return bmap;
2152         }
2153
2154         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2155         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2156
2157         off = 0;
2158         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2159                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2160                 if (t == dst_type) {
2161                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2162                                             0, dst_pos, off);
2163                         off += dst_pos;
2164                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2165                                             src_pos, n, off);
2166                         off += n;
2167                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2168                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2169                         off += size - dst_pos;
2170                 } else if (t == src_type) {
2171                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2172                                             0, src_pos, off);
2173                         off += src_pos;
2174                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2175                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2176                         off += size - src_pos - n;
2177                 } else {
2178                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2179                         off += size;
2180                 }
2181         }
2182         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2183
2184         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2185                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2186         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2187
2188         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2189                                         src_type, src_pos, n);
2190         if (!bmap->dim)
2191                 goto error;
2192
2193         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2194         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2195         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2196
2197         return bmap;
2198 error:
2199         isl_basic_map_free(bmap);
2200         return NULL;
2201 }
2202
2203 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2204         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2205         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2206 {
2207         if (!set)
2208                 return NULL;
2209         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2210         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2211                                         src_type, src_pos, n);
2212 error:
2213         isl_set_free(set);
2214         return NULL;
2215 }
2216
2217 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2218         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2219         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2220 {
2221         int i;
2222
2223         if (!map)
2224                 return NULL;
2225         if (n == 0)
2226                 return map;
2227
2228         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2229                 goto error);
2230
2231         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2232                 return map;
2233
2234         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2235
2236         map = isl_map_cow(map);
2237         if (!map)
2238                 return NULL;
2239
2240         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2241         if (!map->dim)
2242                 goto error;
2243
2244         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2245                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2246                                                 dst_type, dst_pos,
2247                                                 src_type, src_pos, n);
2248                 if (!map->p[i])
2249                         goto error;
2250         }
2251
2252         return map;
2253 error:
2254         isl_map_free(map);
2255         return NULL;
2256 }
2257
2258 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2259  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2260  * That's the responsibility of the caller.
2261  */
2262 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2263         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2264 {
2265         struct isl_dim_map *dim_map;
2266         struct isl_basic_map *res;
2267         enum isl_dim_type t;
2268         unsigned total, off;
2269
2270         if (!bmap)
2271                 return NULL;
2272         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2273                 return bmap;
2274
2275         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2276         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2277
2278         off = 0;
2279         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2280                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2281                 if (t == type) {
2282                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2283                                             0, first, off);
2284                         off += first;
2285                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2286                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2287                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2288                                             first + n, size - (first + n), off);
2289                         off += size - (first + n);
2290                 } else {
2291                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2292                         off += size;
2293                 }
2294         }
2295         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2296
2297         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2298                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2299         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2300         return res;
2301 }
2302
2303 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2304  * into existentially quantified variables.
2305  */
2306 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2307                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2308                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2309 {
2310         int i;
2311         size_t row_size;
2312         isl_int **new_div;
2313         isl_int *old;
2314
2315         if (n == 0)
2316                 return bmap;
2317
2318         if (!bmap)
2319                 return NULL;
2320
2321         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2322                 return isl_basic_map_remove(bmap, type, first, n);
2323
2324         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2325                         goto error);
2326
2327         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2328         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2329
2330         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2331         old = bmap->block2.data;
2332         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2333                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2334         if (!bmap->block2.data)
2335                 goto error;
2336         new_div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2337         if (!new_div)
2338                 goto error;
2339         for (i = 0; i < n; ++i) {
2340                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2341                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2342                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2343         }
2344         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2345                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2346         free(bmap->div);
2347         bmap->div = new_div;
2348         bmap->n_div += n;
2349         bmap->extra += n;
2350
2351         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2352         if (!bmap->dim)
2353                 goto error;
2354         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2355         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2356         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2357 error:
2358         isl_basic_map_free(bmap);
2359         return NULL;
2360 }
2361
2362 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2363  * into existentially quantified variables.
2364  */
2365 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2366                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2367 {
2368         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2369                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2370 }
2371
2372 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2373  * into existentially quantified variables.
2374  */
2375 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2376                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2377 {
2378         int i;
2379
2380         if (!map)
2381                 return NULL;
2382
2383         if (n == 0)
2384                 return map;
2385
2386         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2387
2388         map = isl_map_cow(map);
2389         if (!map)
2390                 return NULL;
2391
2392         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2393         if (!map->dim)
2394                 goto error;
2395
2396         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2397                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2398                 if (!map->p[i])
2399                         goto error;
2400         }
2401
2402         return map;
2403 error:
2404         isl_map_free(map);
2405         return map;
2406 }
2407
2408 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2409  * into existentially quantified variables.
2410  */
2411 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2412                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2413 {
2414         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2415 }
2416
2417 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2418 {
2419         int i, j;
2420
2421         for (i = 0; i < n; ++i) {
2422                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2423                 if (j < 0)
2424                         goto error;
2425                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2426         }
2427         return bmap;
2428 error:
2429         isl_basic_map_free(bmap);
2430         return NULL;
2431 }
2432
2433 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2434                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2435 {
2436         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2437         struct isl_basic_map *bmap;
2438         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2439         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2440
2441         if (!bmap1 || !bmap2)
2442                 goto error;
2443
2444         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2445                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2446
2447         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2448         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2449         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2450         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2451
2452         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2453         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2454         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2455         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2456         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2457         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2458         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2459         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2460         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2461         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2462         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2463
2464         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2465                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2466                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2467                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2468         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2469         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2470         bmap = add_divs(bmap, n);
2471         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2472         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2473         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2474 error:
2475         isl_basic_map_free(bmap1);
2476         isl_basic_map_free(bmap2);
2477         return NULL;
2478 }
2479
2480 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2481                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2482 {
2483         if (!bset || !bmap)
2484                 goto error;
2485
2486         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2487                     goto error);
2488
2489         return (struct isl_basic_set *)
2490                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2491 error:
2492         isl_basic_set_free(bset);
2493         isl_basic_map_free(bmap);
2494         return NULL;
2495 }
2496
2497 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2498                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2499 {
2500         if (!bmap1 || !bmap2)
2501                 goto error;
2502
2503         isl_assert(bmap1->ctx,
2504             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2505         isl_assert(bmap1->ctx,
2506             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2507             goto error);
2508
2509         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2510         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2511         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2512 error:
2513         isl_basic_map_free(bmap1);
2514         isl_basic_map_free(bmap2);
2515         return NULL;
2516 }
2517
2518 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2519  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2520  */
2521 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2522                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2523 {
2524         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2525         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2526         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2527         int i;
2528
2529         if (!bmap1 || !bmap2)
2530                 goto error;
2531
2532         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2533                 goto error);
2534
2535         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2536         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2537         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2538
2539         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2540         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2541         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2542         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2543         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2544         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2545         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2546         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2547         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2548         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2549         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2550
2551         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2552                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2553                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2554                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2555         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2556                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2557                 if (j < 0)
2558                         goto error;
2559                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2560                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2561                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2562                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2563         }
2564         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2565         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2566         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2567
2568         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2569         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2570 error:
2571         isl_basic_map_free(bmap);
2572         isl_basic_map_free(bmap1);
2573         isl_basic_map_free(bmap2);
2574         return NULL;
2575 }
2576
2577 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2578  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2579  */
2580 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2581 {
2582         struct isl_map *result;
2583         int i, j;
2584
2585         if (!map1 || !map2)
2586                 goto error;
2587
2588         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2589
2590         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2591                                 map1->n * map2->n, 0);
2592         if (!result)
2593                 goto error;
2594         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2595                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2596                         struct isl_basic_map *part;
2597                         part = isl_basic_map_sum(
2598                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2599                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2600                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2601                                 isl_basic_map_free(part);
2602                         else
2603                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2604                         if (!result)
2605                                 goto error;
2606                 }
2607         isl_map_free(map1);
2608         isl_map_free(map2);
2609         return result;
2610 error:
2611         isl_map_free(map1);
2612         isl_map_free(map2);
2613         return NULL;
2614 }
2615
2616 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2617         __isl_take isl_set *set2)
2618 {
2619         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2620 }
2621
2622 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2623  */
2624 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2625 {
2626         int i, j;
2627         unsigned off, n;
2628
2629         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2630         if (!bmap)
2631                 return NULL;
2632
2633         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2634         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2635         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2636                 for (j = 0; j < n; ++j)
2637                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2638         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2639                 for (j = 0; j < n; ++j)
2640                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2641         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2642                 for (j = 0; j < n; ++j)
2643                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2644         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2645 }
2646
2647 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2648  */
2649 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2650 {
2651         int i;
2652
2653         map = isl_map_cow(map);
2654         if (!map)
2655                 return NULL;
2656
2657         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2658                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2659                 if (!map->p[i])
2660                         goto error;
2661         }
2662
2663         return map;
2664 error:
2665         isl_map_free(map);
2666         return NULL;
2667 }
2668
2669 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
2670 {
2671         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
2672 }
2673
2674 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2675  * A -> floor(f(A)/d).
2676  */
2677 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2678                 isl_int d)
2679 {
2680         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2681         struct isl_basic_map *result = NULL;
2682         struct isl_dim_map *dim_map;
2683         int i;
2684
2685         if (!bmap)
2686                 return NULL;
2687
2688         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2689         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2690         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2691
2692         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2693         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2694         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2695         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2696         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2697         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2698
2699         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2700                         bmap->n_div + n_out,
2701                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2702         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2703         result = add_divs(result, n_out);
2704         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2705                 int j;
2706                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2707                 if (j < 0)
2708                         goto error;
2709                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2710                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2711                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2712                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2713                 if (j < 0)
2714                         goto error;
2715                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2716                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2717                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2718                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2719         }
2720
2721         result = isl_basic_map_simplify(result);
2722         return isl_basic_map_finalize(result);
2723 error:
2724         isl_basic_map_free(result);
2725         return NULL;
2726 }
2727
2728 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
2729  * A -> floor(f(A)/d).
2730  */
2731 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
2732 {
2733         int i;
2734
2735         map = isl_map_cow(map);
2736         if (!map)
2737                 return NULL;
2738
2739         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
2740         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2741         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2742                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
2743                 if (!map->p[i])
2744                         goto error;
2745         }
2746
2747         return map;
2748 error:
2749         isl_map_free(map);
2750         return NULL;
2751 }
2752
2753 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2754 {
2755         int i;
2756         unsigned nparam;
2757         unsigned n_in;
2758
2759         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2760         if (i < 0)
2761                 goto error;
2762         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2763         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2764         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2765         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
2766         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2767         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2768 error:
2769         isl_basic_map_free(bmap);
2770         return NULL;
2771 }
2772
2773 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
2774  */
2775 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2776 {
2777         int i;
2778         unsigned nparam;
2779         unsigned n_in;
2780
2781         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2782         if (i < 0)
2783                 goto error;
2784         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2785         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2786         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2787         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2788         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
2789         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2790         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2791 error:
2792         isl_basic_map_free(bmap);
2793         return NULL;
2794 }
2795
2796 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
2797  */
2798 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2799 {
2800         int i;
2801         unsigned nparam;
2802         unsigned n_in;
2803
2804         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2805         if (i < 0)
2806                 goto error;
2807         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2808         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2809         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2810         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2811         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
2812         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
2813         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2814 error:
2815         isl_basic_map_free(bmap);
2816         return NULL;
2817 }
2818
2819 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
2820 {
2821         int i;
2822         struct isl_basic_map *bmap;
2823         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
2824         if (!bmap)
2825                 return NULL;
2826         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
2827                 bmap = var_equal(bmap, i);
2828         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2829 }
2830
2831 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos < o_pos
2832  */
2833 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2834 {
2835         int i;
2836         struct isl_basic_map *bmap;
2837         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2838         if (!bmap)
2839                 return NULL;
2840         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2841                 bmap = var_equal(bmap, i);
2842         if (bmap)
2843                 bmap = var_less(bmap, pos);
2844         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2845 }
2846
2847 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
2848  */
2849 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2850 {
2851         int i;
2852         struct isl_basic_map *bmap;
2853         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2854         if (!bmap)
2855                 return NULL;
2856         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2857                 bmap = var_equal(bmap, i);
2858         if (bmap)
2859                 bmap = var_more(bmap, pos);
2860         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2861 }
2862
2863 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
2864 {
2865         struct isl_map *map;
2866         unsigned dim;
2867         int i;
2868
2869         if (!dims)
2870                 return NULL;
2871         dim = dims->n_out;
2872         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), dim + equal, ISL_MAP_DISJOINT);
2873
2874         for (i = 0; i < dim; ++i)
2875                 map = isl_map_add_basic_map(map,
2876                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
2877         if (equal)
2878                 map = isl_map_add_basic_map(map,
2879                                   isl_basic_map_equal(isl_dim_copy(dims), dim));
2880
2881         isl_dim_free(dims);
2882         return map;
2883 }
2884
2885 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
2886 {
2887         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 0);
2888 }
2889
2890 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
2891 {
2892         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 1);
2893 }
2894
2895 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
2896 {
2897         struct isl_map *map;
2898         unsigned dim;
2899         int i;
2900
2901         if (!dims)
2902                 return NULL;
2903         dim = dims->n_out;
2904         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), dim + equal, ISL_MAP_DISJOINT);
2905
2906         for (i = 0; i < dim; ++i)
2907                 map = isl_map_add_basic_map(map,
2908                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
2909         if (equal)
2910                 map = isl_map_add_basic_map(map,
2911                                   isl_basic_map_equal(isl_dim_copy(dims), dim));
2912
2913         isl_dim_free(dims);
2914         return map;
2915 }
2916
2917 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
2918 {
2919         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 0);
2920 }
2921
2922 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
2923 {
2924         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 1);
2925 }
2926
2927 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
2928                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
2929 {
2930         struct isl_basic_map *bmap;
2931
2932         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2933         if (!bset || !dim)
2934                 goto error;
2935
2936         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
2937         isl_dim_free(bset->dim);
2938         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
2939         bmap->dim = dim;
2940         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2941 error:
2942         isl_basic_set_free(bset);
2943         isl_dim_free(dim);
2944         return NULL;
2945 }
2946
2947 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2948 {
2949         if (!bmap)
2950                 goto error;
2951         if (bmap->dim->n_in == 0)
2952                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2953         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2954         if (!bmap)
2955                 goto error;
2956         bmap->dim = isl_dim_cow(bmap->dim);
2957         if (!bmap->dim)
2958                 goto error;
2959         bmap->dim->n_out += bmap->dim->n_in;
2960         bmap->dim->n_in = 0;
2961         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2962         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2963 error:
2964         isl_basic_map_free(bmap);
2965         return NULL;
2966 }
2967
2968 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
2969  *
2970  *              f - m d >= 0
2971  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
2972  *
2973  * Note that the second constraint is the negation of
2974  *
2975  *              f - m d >= n
2976  */
2977 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
2978 {
2979         int i, j;
2980         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2981         unsigned div_pos = 1 + total - bmap->n_div + div;
2982
2983         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2984         if (i < 0)
2985                 return -1;
2986         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], bmap->div[div]+1, 1+total);
2987         isl_int_neg(bmap->ineq[i][div_pos], bmap->div[div][0]);
2988
2989         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2990         if (j < 0)
2991                 return -1;
2992         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
2993         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][div_pos]);
2994         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
2995         return j;
2996 }
2997
2998 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
2999                 struct isl_basic_map *bmap)
3000 {
3001         if (!bmap)
3002                 goto error;
3003         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 && bmap->n_div == 0)
3004                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3005         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3006         if (!bmap)
3007                 goto error;
3008         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3009         if (!bmap->dim)
3010                 goto error;
3011         bmap->extra -= bmap->n_div;
3012         bmap->n_div = 0;
3013         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3014         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3015 error:
3016         return NULL;
3017 }
3018
3019 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3020                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3021 {
3022         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3023 }
3024
3025 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3026         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3027 {
3028         struct isl_basic_map *bmap;
3029         struct isl_ctx *ctx;
3030         unsigned total;
3031         int i;
3032
3033         if (!bset || !like)
3034                 goto error;
3035         ctx = bset->ctx;
3036         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3037         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3038         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3039                         goto error);
3040         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3041                 isl_basic_map_free(like);
3042                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3043         }
3044         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3045         if (!bset)
3046                 goto error;
3047         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3048         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3049         isl_dim_free(bmap->dim);
3050         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3051         if (!bmap->dim)
3052                 goto error;
3053         bmap->n_div = like->n_div;
3054         bmap->extra += like->n_div;
3055         if (bmap->extra) {
3056                 unsigned ltotal;
3057                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3058                 if (ltotal > total)
3059                         ltotal = total;
3060                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3061                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3062                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3063                         goto error;
3064                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
3065                                                 bmap->extra);
3066                 if (!bmap->div)
3067                         goto error;
3068                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3069                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3070                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3071                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3072                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3073                 }
3074                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3075                                                         0, 2 * like->n_div);
3076                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3077                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3078                                 continue;
3079                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3080                                 goto error;
3081                 }
3082         }
3083         isl_basic_map_free(like);
3084         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3085         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3086         return bmap;
3087 error:
3088         isl_basic_map_free(like);
3089         isl_basic_set_free(bset);
3090         return NULL;
3091 }
3092
3093 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3094         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3095 {
3096         return (struct isl_basic_set *)
3097                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3098 }
3099
3100 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3101         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3102 {
3103         int i;
3104
3105         if (!set || !like)
3106                 goto error;
3107         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3108                     goto error);
3109         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3110                 isl_basic_set_free(like);
3111                 return set;
3112         }
3113         set = isl_set_cow(set);
3114         if (!set)
3115                 goto error;
3116         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3117                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3118                                                       isl_basic_set_copy(like));
3119                 if (!set->p[i])
3120                         goto error;
3121         }
3122         isl_dim_free(set->dim);
3123         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3124         if (!set->dim)
3125                 goto error;
3126         isl_basic_set_free(like);
3127         return set;
3128 error:
3129         isl_basic_set_free(like);
3130         isl_set_free(set);
3131         return NULL;
3132 }
3133
3134 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3135 {
3136         int i;
3137
3138         map = isl_map_cow(map);
3139         if (!map)
3140                 return NULL;
3141         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3142         if (!map->dim)
3143                 goto error;
3144
3145         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3146                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3147                                 goto error);
3148         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3149                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3150                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3151                 if (!map->p[i])
3152                         goto error;
3153         }
3154         if (map->n == 0)
3155                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3156         else {
3157                 isl_dim_free(map->dim);
3158                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3159         }
3160         if (!map->dim)
3161                 goto error;
3162         return (struct isl_set *)map;
3163 error:
3164         isl_map_free(map);
3165         return NULL;
3166 }
3167
3168 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3169 {
3170         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3171 }
3172
3173 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3174 {
3175         struct isl_basic_set *domain;
3176         unsigned n_in;
3177         unsigned n_out;
3178         if (!bmap)
3179                 return NULL;
3180         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3181         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3182         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3183         return isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3184 }
3185
3186 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3187 {
3188         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3189 }
3190
3191 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3192 {
3193         int i;
3194         struct isl_set *set;
3195
3196         if (!map)
3197                 goto error;
3198         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3199                 return (isl_set *)map;
3200
3201         map = isl_map_cow(map);
3202         if (!map)
3203                 goto error;
3204
3205         set = (struct isl_set *) map;
3206         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3207         if (!set->dim)
3208                 goto error;
3209         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3210                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3211                 if (!set->p[i])
3212                         goto error;
3213         }
3214         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3215         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3216         return set;
3217 error:
3218         isl_map_free(map);
3219         return NULL;
3220 }
3221
3222 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
3223 {
3224         int i;
3225         struct isl_map *map = NULL;
3226
3227         set = isl_set_cow(set);
3228         if (!set || !dim)
3229                 goto error;
3230         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
3231         map = (struct isl_map *)set;
3232         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3233                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
3234                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
3235                 if (!map->p[i])
3236                         goto error;
3237         }
3238         isl_dim_free(map->dim);
3239         map->dim = dim;
3240         return map;
3241 error:
3242         isl_dim_free(dim);
3243         isl_set_free(set);
3244         return NULL;
3245 }
3246
3247 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
3248 {
3249         return (struct isl_map *)set;
3250 }
3251
3252 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
3253 {
3254         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));;
3255 }
3256
3257 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
3258         __isl_take isl_set *range)
3259 {
3260         return isl_map_product(isl_map_from_domain(domain),
3261                                isl_map_from_range(range));
3262 }
3263
3264 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
3265 {
3266         int i;
3267         struct isl_set *set = NULL;
3268
3269         if (!map)
3270                 return NULL;
3271         map = isl_map_cow(map);
3272         if (!map)
3273                 return NULL;
3274         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3275         if (!map->dim)
3276                 goto error;
3277         map->dim->n_out += map->dim->n_in;
3278         map->dim->n_in = 0;
3279         set = (struct isl_set *)map;
3280         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3281                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
3282                 if (!set->p[i])
3283                         goto error;
3284         }
3285         return set;
3286 error:
3287         isl_map_free(map);
3288         return NULL;
3289 }
3290
3291 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
3292 {
3293         struct isl_map *map;
3294
3295         if (!dim)
3296                 return NULL;
3297         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
3298         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
3299                         sizeof(struct isl_map) +
3300                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
3301         if (!map)
3302                 goto error;
3303
3304         map->ctx = dim->ctx;
3305         isl_ctx_ref(map->ctx);
3306         map->ref = 1;
3307         map->size = n;
3308         map->n = 0;
3309         map->dim = dim;
3310         map->flags = flags;
3311         return map;
3312 error:
3313         isl_dim_free(dim);
3314         return NULL;
3315 }
3316
3317 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
3318                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
3319                 unsigned flags)
3320 {
3321         struct isl_map *map;
3322         struct isl_dim *dims;
3323
3324         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
3325         if (!dims)
3326                 return NULL;
3327
3328         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
3329         return map;
3330 }
3331
3332 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
3333 {
3334         struct isl_basic_map *bmap;
3335         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
3336         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
3337         return bmap;
3338 }
3339
3340 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
3341 {
3342         struct isl_basic_set *bset;
3343         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
3344         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
3345         return bset;
3346 }
3347
3348 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
3349 {
3350         struct isl_basic_map *bmap;
3351         if (!model)
3352                 return NULL;
3353         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
3354         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
3355         return bmap;
3356 }
3357
3358 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
3359 {
3360         struct isl_basic_map *bmap;
3361         if (!model)
3362                 return NULL;
3363         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
3364         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
3365         return bmap;
3366 }
3367
3368 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
3369 {
3370         struct isl_basic_set *bset;
3371         if (!model)
3372                 return NULL;
3373         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
3374         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
3375         return bset;
3376 }
3377
3378 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
3379 {
3380         struct isl_basic_map *bmap;
3381         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
3382         return bmap;
3383 }
3384
3385 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
3386 {
3387         struct isl_basic_set *bset;
3388         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
3389         return bset;
3390 }
3391
3392 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
3393                 __isl_keep isl_basic_map *model)
3394 {
3395         if (!model)
3396                 return NULL;
3397         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
3398 }
3399
3400 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
3401 {
3402         if (!model)
3403                 return NULL;
3404         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
3405 }
3406
3407 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
3408         __isl_keep isl_set *model)
3409 {
3410         if (!model)
3411                 return NULL;
3412         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
3413 }
3414
3415 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
3416 {
3417         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
3418 }
3419
3420 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
3421 {
3422         if (!model)
3423                 return NULL;
3424         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
3425 }
3426
3427 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
3428 {
3429         if (!model)
3430                 return NULL;
3431         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
3432 }
3433
3434 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
3435 {
3436         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
3437 }
3438
3439 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
3440 {
3441         if (!model)
3442                 return NULL;
3443         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
3444 }
3445
3446 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
3447 {
3448         struct isl_map *map;
3449         if (!dim)
3450                 return NULL;
3451         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3452         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
3453         return map;
3454 }
3455
3456 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
3457 {
3458         struct isl_set *set;
3459         if (!dim)
3460                 return NULL;
3461         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3462         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
3463         return set;
3464 }
3465
3466 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
3467 {
3468         if (!model)
3469                 return NULL;
3470         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
3471 }
3472
3473 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
3474 {
3475         int i;
3476         struct isl_map *dup;
3477
3478         if (!map)
3479                 return NULL;
3480         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
3481         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3482                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
3483         return dup;
3484 }
3485
3486 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
3487                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
3488 {
3489         if (!bmap || !map)
3490                 goto error;
3491         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
3492                 isl_basic_map_free(bmap);
3493                 return map;
3494         }
3495         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
3496         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
3497         map->p[map->n] = bmap;
3498         map->n++;
3499         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3500         return map;
3501 error:
3502         if (map)
3503                 isl_map_free(map);
3504         if (bmap)
3505                 isl_basic_map_free(bmap);
3506         return NULL;
3507 }
3508
3509 void isl_map_free(struct isl_map *map)
3510 {
3511         int i;
3512
3513         if (!map)
3514                 return;
3515
3516         if (--map->ref > 0)
3517                 return;
3518
3519         isl_ctx_deref(map->ctx);
3520         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3521                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
3522         isl_dim_free(map->dim);
3523         free(map);
3524 }
3525
3526 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
3527                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
3528 {
3529         int i;
3530
3531         base = isl_map_cow(base);
3532         if (!base)
3533                 return NULL;
3534
3535         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
3536         if (!base->dim)
3537                 goto error;
3538         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
3539                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
3540                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
3541                 if (!base->p[i])
3542                         goto error;
3543         }
3544         return base;
3545 error:
3546         isl_map_free(base);
3547         return NULL;
3548 }
3549
3550 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
3551                 unsigned nparam, unsigned dim)
3552 {
3553         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
3554                                                         nparam, 0, dim);
3555 }
3556
3557 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
3558         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
3559 {
3560         int j;
3561
3562         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3563         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
3564         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3565         if (j < 0)
3566                 goto error;
3567         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
3568         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
3569         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
3570         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3571         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3572 error:
3573         isl_basic_map_free(bmap);
3574         return NULL;
3575 }
3576
3577 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
3578         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
3579 {
3580         int j;
3581
3582         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3583         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
3584         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3585         if (j < 0)
3586                 goto error;
3587         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
3588         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
3589         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
3590         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3591         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3592 error:
3593         isl_basic_map_free(bmap);
3594         return NULL;
3595 }
3596
3597 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
3598                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3599 {
3600         if (!bmap)
3601                 return NULL;
3602         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
3603         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
3604                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
3605 error:
3606         isl_basic_map_free(bmap);
3607         return NULL;
3608 }
3609
3610 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
3611                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
3612 {
3613         if (!bmap)
3614                 return NULL;
3615         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
3616         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
3617                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
3618 error:
3619         isl_basic_map_free(bmap);
3620         return NULL;
3621 }
3622
3623 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
3624                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3625 {
3626         return (struct isl_basic_set *)
3627                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
3628                                         type, pos, value);
3629 }
3630
3631 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
3632                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
3633 {
3634         return (struct isl_basic_set *)
3635                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
3636                                         type, pos, value);
3637 }
3638
3639 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
3640                 unsigned input, int value)
3641 {
3642         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
3643 }
3644
3645 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
3646                 unsigned dim, int value)
3647 {
3648         return (struct isl_basic_set *)
3649                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
3650                                         isl_dim_set, dim, value);
3651 }
3652
3653 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
3654                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3655 {
3656         int i;
3657
3658         map = isl_map_cow(map);
3659         if (!map)
3660                 return NULL;
3661
3662         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
3663         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3664                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
3665                 if (!map->p[i])
3666                         goto error;
3667         }
3668         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3669         return map;
3670 error:
3671         isl_map_free(map);
3672         return NULL;
3673 }
3674
3675 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
3676                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3677 {
3678         return (struct isl_set *)
3679                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
3680 }
3681
3682 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
3683                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
3684 {
3685         int i;
3686
3687         map = isl_map_cow(map);
3688         if (!map)
3689                 return NULL;
3690
3691         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
3692         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3693                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
3694                 if (!map->p[i])
3695                         goto error;
3696         }
3697         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3698         return map;
3699 error:
3700         isl_map_free(map);
3701         return NULL;
3702 }
3703
3704 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
3705                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
3706 {
3707         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
3708 }
3709
3710 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
3711                 unsigned input, int value)
3712 {
3713         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
3714 }
3715
3716 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
3717 {
3718         return (struct isl_set *)
3719                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
3720 }
3721
3722 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
3723                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3724                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3725 {
3726         int j;
3727
3728         if (!bmap)
3729                 return NULL;
3730         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
3731         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
3732         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3733         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
3734         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3735         if (j < 0)
3736                 goto error;
3737         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3738         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
3739         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
3740         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3741         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3742 error:
3743         isl_basic_map_free(bmap);
3744         return NULL;
3745 }
3746
3747 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
3748         unsigned dim, isl_int value)
3749 {
3750         int j;
3751
3752         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3753         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
3754         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3755         if (j < 0)
3756                 goto error;
3757         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3758         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
3759         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
3760         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
3761         return isl_basic_set_finalize(bset);
3762 error:
3763         isl_basic_set_free(bset);
3764         return NULL;
3765 }
3766
3767 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
3768                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3769 {
3770         int i;
3771
3772         map = isl_map_cow(map);
3773         if (!map)
3774                 return NULL;
3775
3776         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
3777         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3778                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
3779                                                          type, pos, value);
3780                 if (!map->p[i])
3781                         goto error;
3782         }
3783         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3784         return map;
3785 error:
3786         isl_map_free(map);
3787         return NULL;
3788 }
3789
3790 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
3791                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3792 {
3793         return (struct isl_set *)
3794                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
3795 }
3796
3797 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
3798                                         isl_int value)
3799 {
3800         int i;
3801
3802         set = isl_set_cow(set);
3803         if (!set)
3804                 return NULL;
3805
3806         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
3807         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3808                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
3809                 if (!set->p[i])
3810                         goto error;
3811         }
3812         return set;
3813 error:
3814         isl_set_free(set);
3815         return NULL;
3816 }
3817
3818 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
3819 {
3820         int i;
3821
3822         map = isl_map_cow(map);
3823         if (!map)
3824                 return NULL;
3825
3826         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
3827         if (!map->dim)
3828                 goto error;
3829         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3830                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
3831                 if (!map->p[i])
3832                         goto error;
3833         }
3834         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3835         return map;
3836 error:
3837         isl_map_free(map);
3838         return NULL;
3839 }
3840
3841 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
3842                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3843                 struct isl_set **empty, int max)
3844 {
3845         if (!bmap)
3846                 goto error;
3847         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
3848                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3849         else
3850                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3851 error:
3852         isl_basic_map_free(bmap);
3853         isl_basic_set_free(dom);
3854         if (empty)
3855                 *empty = NULL;
3856         return NULL;
3857 }
3858
3859 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3860                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3861                 struct isl_set **empty)
3862 {
3863         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
3864 }
3865
3866 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3867                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3868                 struct isl_set **empty)
3869 {
3870         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
3871 }
3872
3873 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3874                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3875                 struct isl_set **empty)
3876 {
3877         return (struct isl_set *)
3878                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
3879                         dom, empty);
3880 }
3881
3882 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3883                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3884                 struct isl_set **empty)
3885 {
3886         return (struct isl_set *)
3887                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
3888                         dom, empty);
3889 }
3890
3891 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicograhically minimal
3892  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
3893  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
3894  *
3895  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
3896  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
3897  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
3898  * domain down into the parametric integer programming.
3899  */
3900 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
3901                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
3902                 __isl_give isl_set **empty, int max)
3903 {
3904         int i;
3905         struct isl_map *res;
3906
3907         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
3908         if (!dom)
3909                 goto error;
3910
3911         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
3912                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
3913                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
3914                 isl_set_free(dom);
3915                 isl_basic_map_free(bmap);
3916                 return res;
3917         }
3918
3919         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
3920                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
3921
3922         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
3923                 struct isl_map *res_i;
3924                 struct isl_set *empty_i;
3925
3926                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
3927                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
3928
3929                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
3930                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
3931         }
3932
3933         isl_set_free(dom);
3934         isl_basic_map_free(bmap);
3935         return res;
3936 error:
3937         *empty = NULL;
3938         isl_set_free(dom);
3939         isl_basic_map_free(bmap);
3940         return NULL;
3941 }
3942
3943 /* Given a map "map", compute the lexicograhically minimal
3944  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
3945  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
3946  *
3947  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
3948  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
3949  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
3950  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
3951  * improve both "res" and "todo".
3952  *
3953  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
3954  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
3955  * We first intersect basic map i with a relation that maps elements
3956  * to elements that are lexicographically larger than the image elements
3957  * in res^k and the compute the maximum image element of this intersection.
3958  * The result ("better") corresponds to those image elements in basic map i
3959  * that are better than what we had before.  The remainder ("keep") are the
3960  * domain elements for which the image element in res_k was better.
3961  * We also compute the lexicographical maximum of basic map i in todo^k.
3962  * res^i is the result of the operation + better + those elements in
3963  *              res^k that we should keep
3964  * todo^i is the remainder of the maximum operation on todo^k.
3965  */
3966 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
3967                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3968                 __isl_give isl_set **empty, int max)
3969 {
3970         int i;
3971         struct isl_map *res;
3972         struct isl_set *todo;
3973
3974         if (!map || !dom)
3975                 goto error;
3976
3977         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
3978                 if (empty)
3979                         *empty = dom;
3980                 else
3981                         isl_set_free(dom);
3982                 return map;
3983         }
3984
3985         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
3986                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
3987
3988         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
3989                 struct isl_map *lt;
3990                 struct isl_map *better;
3991                 struct isl_set *keep;
3992                 struct isl_map *res_i;
3993                 struct isl_set *todo_i;
3994                 struct isl_dim *dim = isl_map_get_dim(res);
3995
3996                 dim = isl_dim_range(dim);
3997                 if (max)
3998                         lt = isl_map_lex_lt(dim);
3999                 else
4000                         lt = isl_map_lex_gt(dim);
4001                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4002                 lt = isl_map_intersect(lt,
4003                         isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
4004                 better = isl_map_partial_lexopt(lt,
4005                         isl_map_domain(isl_map_copy(res)),
4006                         &keep, max);
4007
4008                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4009                                                 todo, &todo_i, max);
4010
4011                 res = isl_map_intersect_domain(res, keep);
4012                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4013                 res = isl_map_union_disjoint(res, better);
4014                 todo = todo_i;
4015         }
4016
4017         isl_set_free(dom);
4018         isl_map_free(map);
4019
4020         if (empty)
4021                 *empty = todo;
4022         else
4023                 isl_set_free(todo);
4024
4025         return res;
4026 error:
4027         if (empty)
4028                 *empty = NULL;
4029         isl_set_free(dom);
4030         isl_map_free(map);
4031         return NULL;
4032 }
4033
4034 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4035                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4036                 __isl_give isl_set **empty)
4037 {
4038         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4039 }
4040
4041 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4042                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4043                 __isl_give isl_set **empty)
4044 {
4045         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4046 }
4047
4048 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4049                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4050                 __isl_give isl_set **empty)
4051 {
4052         return (struct isl_set *)
4053                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4054                         dom, empty);
4055 }
4056
4057 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4058                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4059                 __isl_give isl_set **empty)
4060 {
4061         return (struct isl_set *)
4062                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4063                         dom, empty);
4064 }
4065
4066 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4067 {
4068         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4069         struct isl_dim *dom_dim;
4070
4071         if (!bmap)
4072                 goto error;
4073         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4074         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4075         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4076 error:
4077         isl_basic_map_free(bmap);
4078         return NULL;
4079 }
4080
4081 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4082 {
4083         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4084 }
4085
4086 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4087 {
4088         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4089 }
4090
4091 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4092 {
4093         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4094 }
4095
4096 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4097 {
4098         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4099 }
4100
4101 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4102 {
4103         struct isl_set *dom = NULL;
4104         struct isl_dim *dom_dim;
4105
4106         if (!map)
4107                 goto error;
4108         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4109         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4110         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4111 error:
4112         isl_map_free(map);
4113         return NULL;
4114 }
4115
4116 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4117 {
4118         return isl_map_lexopt(map, 0);
4119 }
4120
4121 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
4122 {
4123         return isl_map_lexopt(map, 1);
4124 }
4125
4126 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
4127 {
4128         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
4129 }
4130
4131 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
4132 {
4133         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
4134 }
4135
4136 static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
4137         struct isl_dim *dim)
4138 {
4139         int i;
4140
4141         if (!map || !dim)
4142                 goto error;
4143
4144         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4145                 isl_dim_free(map->p[i]->dim);
4146                 map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
4147         }
4148         isl_dim_free(map->dim);
4149         map->dim = dim;
4150
4151         return map;
4152 error:
4153         isl_map_free(map);
4154         isl_dim_free(dim);
4155         return NULL;
4156 }
4157
4158 static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
4159         struct isl_dim *dim)
4160 {
4161         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
4162 }
4163
4164 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
4165  * bset is assumed to have only parameters and divs.
4166  */
4167 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
4168         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
4169 {
4170         unsigned nparam;
4171
4172         if (!bset || !mat)
4173                 goto error;
4174
4175         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
4176         if (!bset->dim)
4177                 goto error;
4178
4179         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
4180
4181         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4182
4183         bset->dim->nparam = 0;
4184         bset->dim->n_out = nparam;
4185         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
4186         if (bset) {
4187                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
4188                 bset->dim->n_out = 0;
4189         }
4190         return bset;
4191 error:
4192         isl_mat_free(mat);
4193         isl_basic_set_free(bset);
4194         return NULL;
4195 }
4196
4197 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
4198  * set is assumed to have only parameters and divs.
4199  */
4200 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
4201         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
4202 {
4203         struct isl_dim *dim = NULL;
4204         unsigned nparam;
4205
4206         if (!set || !mat)
4207                 goto error;
4208
4209         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4210         dim = isl_dim_cow(dim);
4211         if (!dim)
4212                 goto error;
4213
4214         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
4215
4216         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4217
4218         dim->nparam = 0;
4219         dim->n_out = nparam;
4220         isl_set_reset_dim(set, dim);
4221         set = isl_set_preimage(set, mat);
4222         if (!set)
4223                 goto error2;
4224         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4225         dim = isl_dim_cow(dim);
4226         if (!dim)
4227                 goto error2;
4228         dim->nparam = dim->n_out;
4229         dim->n_out = 0;
4230         isl_set_reset_dim(set, dim);
4231         return set;
4232 error:
4233         isl_dim_free(dim);
4234         isl_mat_free(mat);
4235 error2:
4236         isl_set_free(set);
4237         return NULL;
4238 }
4239
4240 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
4241  * equalities in "eq".
4242  */
4243 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
4244         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
4245 {
4246         int i, k;
4247         unsigned len;
4248
4249         if (!bset || !eq)
4250                 goto error;
4251
4252         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
4253                                         eq->n_row, 0);
4254         if (!bset)
4255                 goto error;
4256
4257         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
4258         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
4259                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
4260                 if (k < 0)
4261                         goto error;
4262                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
4263                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
4264         }
4265         isl_mat_free(eq);
4266
4267         return bset;
4268 error:
4269         isl_mat_free(eq);
4270         isl_basic_set_free(bset);
4271         return NULL;
4272 }
4273
4274 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
4275  * equalities in "eq".
4276  */
4277 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
4278         struct isl_mat *eq)
4279 {
4280         int i;
4281
4282         if (!set || !eq)
4283                 goto error;
4284
4285         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4286                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
4287                                         isl_mat_copy(eq));
4288                 if (!set->p[i])
4289                         goto error;
4290         }
4291         isl_mat_free(eq);
4292         return set;
4293 error:
4294         isl_mat_free(eq);
4295         isl_set_free(set);
4296         return NULL;
4297 }
4298
4299 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
4300  * new, explicit, existential variables in the constraints.
4301  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
4302  * The output has the same parameters, but only
4303  * explicit existentially quantified variables.
4304  *
4305  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
4306  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
4307  * among the parameters by performing a variable compression on
4308  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
4309  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
4310  */
4311 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
4312 {
4313         int i, j;
4314         struct isl_mat *eq;
4315         struct isl_mat *T, *T2;
4316         struct isl_set *set;
4317         unsigned nparam, n_div;
4318
4319         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4320         if (!bset)
4321                 return NULL;
4322
4323         if (bset->n_eq == 0)
4324                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
4325
4326         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
4327
4328         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
4329         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
4330
4331         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
4332                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
4333                         ++i;
4334         }
4335         if (i == bset->n_eq)
4336                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
4337
4338         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
4339                 0, 1 + nparam);
4340         eq = isl_mat_cow(eq);
4341         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
4342         if (T && T->n_col == 0) {
4343                 isl_mat_free(T);
4344                 isl_mat_free(T2);
4345                 isl_mat_free(eq);
4346                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4347                 return isl_set_from_basic_set(bset);
4348         }
4349         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
4350
4351         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
4352         set = set_parameter_preimage(set, T2);
4353         set = set_append_equalities(set, eq);
4354         return set;
4355 }
4356
4357 /* Compute an explicit representation for all the existentially
4358  * quantified variables.
4359  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
4360  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
4361  * no input or output dimensions and the dimension specification
4362  * is reset to that of the input.
4363  */
4364 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4365 {
4366         struct isl_basic_set *bset;
4367         struct isl_set *set;
4368         struct isl_map *map;
4369         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
4370         unsigned         nparam;
4371         unsigned         n_in;
4372         unsigned         n_out;
4373
4374         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4375         if (!bmap)
4376                 return NULL;
4377
4378         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
4379         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
4380         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
4381         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
4382         if (!dim)
4383                 goto error;
4384
4385         orig_dim = bmap->dim;
4386         bmap->dim = dim;
4387         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
4388
4389         set = parameter_compute_divs(bset);
4390         map = (struct isl_map *)set;
4391         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
4392
4393         return map;
4394 error:
4395         isl_basic_map_free(bmap);
4396         return NULL;
4397 }
4398
4399 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
4400 {
4401         int i;
4402         unsigned off;
4403
4404         if (!bmap)
4405                 return -1;
4406
4407         off = isl_dim_total(bmap->dim);
4408         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
4409                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4410                         return 0;
4411                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
4412                                 return -1);
4413         }
4414         return 1;
4415 }
4416
4417 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
4418 {
4419         int i;
4420
4421         if (!map)
4422                 return -1;
4423
4424         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4425                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
4426                 if (known <= 0)
4427                         return known;
4428         }
4429
4430         return 1;
4431 }
4432
4433 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
4434  * expressions for them.  However, this computation may be
4435  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
4436  * strictly needed.
4437  */
4438 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4439 {
4440         int i;
4441         int known;
4442         struct isl_map *map;
4443
4444         known = basic_map_divs_known(bmap);
4445         if (known < 0)
4446                 goto error;
4447         if (known)
4448                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
4449
4450         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
4451
4452         known = basic_map_divs_known(bmap);
4453         if (known < 0)
4454                 goto error;
4455         if (known)
4456                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
4457
4458         map = compute_divs(bmap);
4459         return map;
4460 error:
4461         isl_basic_map_free(bmap);
4462         return NULL;
4463 }
4464
4465 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
4466 {
4467         int i;
4468         int known;
4469         struct isl_map *res;
4470
4471         if (!map)
4472                 return NULL;
4473         if (map->n == 0)
4474                 return map;
4475
4476         known = map_divs_known(map);
4477         if (known < 0) {
4478                 isl_map_free(map);
4479                 return NULL;
4480         }
4481         if (known)
4482                 return map;
4483
4484         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
4485         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
4486                 struct isl_map *r2;
4487                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4488                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
4489                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
4490                 else
4491                         res = isl_map_union(res, r2);
4492         }
4493         isl_map_free(map);
4494
4495         return res;
4496 }
4497
4498 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
4499 {
4500         return (struct isl_set *)
4501                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
4502 }
4503
4504 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
4505 {
4506         return (struct isl_set *)
4507                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
4508 }
4509
4510 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
4511 {
4512         int i;
4513         struct isl_set *set;
4514
4515         if (!map)
4516                 goto error;
4517
4518         map = isl_map_cow(map);
4519         if (!map)
4520                 return NULL;
4521
4522         set = (struct isl_set *)map;
4523         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
4524         if (!set->dim)
4525                 goto error;
4526         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4527                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
4528                 if (!set->p[i])
4529                         goto error;
4530         }
4531         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
4532         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
4533         return set;
4534 error:
4535         isl_map_free(map);
4536         return NULL;
4537 }
4538
4539 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
4540                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4541 {
4542         int i;
4543         unsigned flags = 0;
4544         struct isl_map *map = NULL;
4545
4546         if (!map1 || !map2)
4547                 goto error;
4548
4549         if (map1->n == 0) {
4550                 isl_map_free(map1);
4551                 return map2;
4552         }
4553         if (map2->n == 0) {
4554                 isl_map_free(map2);
4555                 return map1;
4556         }
4557
4558         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
4559
4560         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
4561             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
4562                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4563
4564         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
4565                                 map1->n + map2->n, flags);
4566         if (!map)
4567                 goto error;
4568         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
4569                 map = isl_map_add_basic_map(map,
4570                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
4571                 if (!map)
4572                         goto error;
4573         }
4574         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
4575                 map = isl_map_add_basic_map(map,
4576                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
4577                 if (!map)
4578                         goto error;
4579         }
4580         isl_map_free(map1);
4581         isl_map_free(map2);
4582         return map;
4583 error:
4584         isl_map_free(map);
4585         isl_map_free(map1);
4586         isl_map_free(map2);
4587         return NULL;
4588 }
4589
4590 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4591 {
4592         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
4593         if (!map1)
4594                 return NULL;
4595         if (map1->n > 1)
4596                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
4597         return map1;
4598 }
4599
4600 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
4601                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4602 {
4603         return (struct isl_set *)
4604                 isl_map_union_disjoint(
4605                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4606 }
4607
4608 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4609 {
4610         return (struct isl_set *)
4611                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4612 }
4613
4614 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
4615                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
4616 {
4617         unsigned flags = 0;
4618         struct isl_map *result;
4619         int i, j;
4620
4621         if (!map || !set)
4622                 goto error;
4623
4624         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
4625             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
4626                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4627
4628         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
4629                                         map->n * set->n, flags);
4630         if (!result)
4631                 goto error;
4632         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4633                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
4634                         result = isl_map_add_basic_map(result,
4635                             isl_basic_map_intersect_range(
4636                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4637                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
4638                         if (!result)
4639                                 goto error;
4640                 }
4641         isl_map_free(map);
4642         isl_set_free(set);
4643         return result;
4644 error:
4645         isl_map_free(map);
4646         isl_set_free(set);
4647         return NULL;
4648 }
4649
4650 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
4651                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
4652 {
4653         return isl_map_reverse(
4654                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
4655 }
4656
4657 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
4658                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4659 {
4660         if (!map1 || !map2)
4661                 goto error;
4662         map1 = isl_map_reverse(map1);
4663         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
4664         return isl_map_reverse(map1);
4665 error:
4666         isl_map_free(map1);
4667         isl_map_free(map2);
4668         return NULL;
4669 }
4670
4671 struct isl_map *isl_map_apply_range(
4672                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4673 {
4674         struct isl_dim *dim_result;
4675         struct isl_map *result;
4676         int i, j;
4677
4678         if (!map1 || !map2)
4679                 goto error;
4680
4681         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
4682                                   isl_dim_copy(map2->dim));
4683
4684         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
4685         if (!result)
4686                 goto error;
4687         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
4688                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
4689                         result = isl_map_add_basic_map(result,
4690                             isl_basic_map_apply_range(
4691                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
4692                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
4693                         if (!result)
4694                                 goto error;
4695                 }
4696         isl_map_free(map1);
4697         isl_map_free(map2);
4698         if (result && result->n <= 1)
4699                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
4700         return result;
4701 error:
4702         isl_map_free(map1);
4703         isl_map_free(map2);
4704         return NULL;
4705 }
4706
4707 /*
4708  * returns range - domain
4709  */
4710 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
4711 {
4712         isl_dim *dims;
4713         struct isl_basic_set *bset;
4714         unsigned dim;
4715         unsigned nparam;
4716         int i;
4717
4718         if (!bmap)
4719                 goto error;
4720         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
4721         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
4722         isl_assert(bmap->ctx, dim == isl_basic_map_n_out(bmap), goto error);
4723         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
4724         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4725         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
4726         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
4727         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
4728         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
4729         for (i = 0; i < dim; ++i) {
4730                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
4731                                             (struct isl_basic_map *)bset);
4732                 if (j < 0)
4733                         goto error;
4734                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4735                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
4736                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
4737                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
4738         }
4739         return isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
4740 error:
4741         isl_basic_map_free(bmap);
4742         return NULL;
4743 }
4744
4745 /*
4746  * returns range - domain
4747  */
4748 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
4749 {
4750         int i;
4751         isl_dim *dim;
4752         struct isl_set *result;
4753
4754         if (!map)
4755                 return NULL;
4756
4757         isl_assert(map->ctx, isl_map_n_in(map) == isl_map_n_out(map), goto error);
4758         dim = isl_map_get_dim(map);
4759         dim = isl_dim_domain(dim);
4760         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, map->flags);
4761         if (!result)
4762                 goto error;
4763         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4764                 result = isl_set_add_basic_set(result,
4765                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
4766         isl_map_free(map);
4767         return result;
4768 error:
4769         isl_map_free(map);
4770         return NULL;
4771 }
4772
4773 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
4774 {
4775         struct isl_basic_map *bmap;
4776         unsigned nparam;
4777         unsigned dim;
4778         int i;
4779
4780         if (!dims)
4781                 return NULL;
4782
4783         nparam = dims->nparam;
4784         dim = dims->n_out;
4785         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
4786         if (!bmap)
4787                 goto error;
4788
4789         for (i = 0; i < dim; ++i) {
4790                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4791                 if (j < 0)
4792                         goto error;
4793                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4794                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
4795                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
4796         }
4797         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4798 error:
4799         isl_basic_map_free(bmap);
4800         return NULL;
4801 }
4802
4803 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
4804 {
4805         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
4806         if (!dim)
4807                 return NULL;
4808         return basic_map_identity(dim);
4809 }
4810
4811 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
4812 {
4813         if (!model || !model->dim)
4814                 return NULL;
4815         isl_assert(model->ctx,
4816                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
4817         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
4818 }
4819
4820 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
4821 {
4822         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4823         return isl_map_add_basic_map(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
4824 }
4825
4826 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
4827 {
4828         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
4829         if (!dim)
4830                 return NULL;
4831         return map_identity(dim);
4832 }
4833
4834 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
4835 {
4836         if (!model || !model->dim)
4837                 return NULL;
4838         isl_assert(model->ctx,
4839                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
4840         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
4841 }
4842
4843 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4844 {
4845         if (!model || !model->dim)
4846                 return NULL;
4847         isl_assert(model->ctx,
4848                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
4849         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
4850 }
4851
4852 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
4853  * values.
4854  */
4855 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
4856 {
4857         int i;
4858         unsigned nparam;
4859         unsigned dim;
4860         struct isl_basic_set *bset;
4861
4862         if (!dims)
4863                 return NULL;
4864         nparam = dims->nparam;
4865         dim = dims->n_out;
4866         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
4867         if (!bset)
4868                 return NULL;
4869         for (i = 0; i < dim; ++i) {
4870                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4871                 if (k < 0)
4872                         goto error;
4873                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4874                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
4875         }
4876         return bset;
4877 error:
4878         isl_basic_set_free(bset);
4879         return NULL;
4880 }
4881
4882 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
4883         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
4884 {
4885         int i;
4886         isl_basic_set *nonneg = NULL;
4887         isl_basic_set *neg = NULL;
4888
4889         if (!set)
4890                 return NULL;
4891         if (n == 0)
4892                 return set;
4893
4894         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
4895
4896         for (i = 0; i < n; ++i) {
4897                 int k;
4898
4899                 neg = NULL;
4900                 nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(isl_set_get_dim(set), 0, 0, 1);
4901                 k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
4902                 if (k < 0)
4903                         goto error;
4904                 isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
4905                 isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos(set->dim, type) + first + i], 1);
4906
4907                 neg = isl_basic_set_alloc_dim(isl_set_get_dim(set), 0, 0, 1);
4908                 k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
4909                 if (k < 0)
4910                         goto error;
4911                 isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
4912                 isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
4913                 isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos(set->dim, type) + first + i], -1);
4914
4915                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
4916         }
4917
4918         return set;
4919 error:
4920         isl_basic_set_free(nonneg);
4921         isl_basic_set_free(neg);
4922         isl_set_free(set);
4923         return NULL;
4924 }
4925
4926 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4927 {
4928         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4929 }
4930
4931 int isl_basic_map_is_subset(
4932                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4933 {
4934         int is_subset;
4935         struct isl_map *map1;
4936         struct isl_map *map2;
4937
4938         if (!bmap1 || !bmap2)
4939                 return -1;
4940
4941         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
4942         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
4943
4944         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
4945
4946         isl_map_free(map1);
4947         isl_map_free(map2);
4948
4949         return is_subset;
4950 }
4951
4952 int isl_basic_map_is_equal(
4953                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4954 {
4955         int is_subset;
4956
4957         if (!bmap1 || !bmap2)
4958                 return -1;
4959         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
4960         if (is_subset != 1)
4961                 return is_subset;
4962         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
4963         return is_subset;
4964 }
4965
4966 int isl_basic_set_is_equal(
4967                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
4968 {
4969         return isl_basic_map_is_equal(
4970                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
4971 }
4972
4973 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
4974 {
4975         int i;
4976         int is_empty;
4977
4978         if (!map)
4979                 return -1;
4980         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4981                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
4982                 if (is_empty < 0)
4983                         return -1;
4984                 if (!is_empty)
4985                         return 0;
4986         }
4987         return 1;
4988 }
4989
4990 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
4991 {
4992         return map->n == 0;
4993 }
4994
4995 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
4996 {
4997         return set->n == 0;
4998 }
4999
5000 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
5001 {
5002         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
5003 }
5004
5005 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5006 {
5007         int is_subset;
5008
5009         if (!map1 || !map2)
5010                 return -1;
5011         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5012         if (is_subset != 1)
5013                 return is_subset;
5014         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5015         return is_subset;
5016 }
5017
5018 int isl_basic_map_is_strict_subset(
5019                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5020 {
5021         int is_subset;
5022
5023         if (!bmap1 || !bmap2)
5024                 return -1;
5025         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5026         if (is_subset != 1)
5027                 return is_subset;
5028         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5029         if (is_subset == -1)
5030                 return is_subset;
5031         return !is_subset;
5032 }
5033
5034 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5035 {
5036         int is_subset;
5037
5038         if (!map1 || !map2)
5039                 return -1;
5040         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5041         if (is_subset != 1)
5042                 return is_subset;
5043         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5044         if (is_subset == -1)
5045                 return is_subset;
5046         return !is_subset;
5047 }
5048
5049 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5050 {
5051         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
5052 }
5053
5054 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
5055 {
5056         if (!bmap)
5057                 return -1;
5058         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
5059 }
5060
5061 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
5062 {
5063         if (!bset)
5064                 return -1;
5065         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
5066 }
5067
5068 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
5069 {
5070         if (!map)
5071                 return -1;
5072
5073         return map->n == 1 && isl_basic_map_is_universe(map->p[0]);
5074 }
5075
5076 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
5077 {
5078         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
5079 }
5080
5081 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5082 {
5083         struct isl_basic_set *bset = NULL;
5084         struct isl_vec *sample = NULL;
5085         int empty;
5086         unsigned total;
5087
5088         if (!bmap)
5089                 return -1;
5090
5091         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5092                 return 1;
5093
5094         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
5095                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
5096                 copy = isl_basic_map_convex_hull(copy);
5097                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5098                 isl_basic_map_free(copy);
5099                 return empty;
5100         }
5101
5102         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
5103         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
5104                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
5105                 if (contains < 0)
5106                         return -1;
5107                 if (contains)
5108                         return 0;
5109         }
5110         isl_vec_free(bmap->sample);
5111         bmap->sample = NULL;
5112         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
5113         if (!bset)
5114                 return -1;
5115         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
5116         if (!sample)
5117                 return -1;
5118         empty = sample->size == 0;
5119         isl_vec_free(bmap->sample);
5120         bmap->sample = sample;
5121         if (empty)
5122                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5123
5124         return empty;
5125 }
5126
5127 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5128 {
5129         if (!bmap)
5130                 return -1;
5131         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5132 }
5133
5134 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5135 {
5136         if (!bset)
5137                 return -1;
5138         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
5139 }
5140
5141 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5142 {
5143         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
5144 }
5145
5146 struct isl_map *isl_basic_map_union(
5147         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5148 {
5149         struct isl_map *map;
5150         if (!bmap1 || !bmap2)
5151                 return NULL;
5152
5153         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
5154
5155         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
5156         if (!map)
5157                 goto error;
5158         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
5159         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
5160         return map;
5161 error:
5162         isl_basic_map_free(bmap1);
5163         isl_basic_map_free(bmap2);
5164         return NULL;
5165 }
5166
5167 struct isl_set *isl_basic_set_union(
5168                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5169 {
5170         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
5171                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
5172                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
5173 }
5174
5175 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
5176 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5177 {
5178         int i;
5179         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
5180
5181         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5182                 int pos;
5183                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5184                         continue;
5185                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
5186                                                             bmap->n_div-i);
5187                 if (pos == -1)
5188                         continue;
5189                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
5190                 --i;
5191         }
5192         return bmap;
5193 }
5194
5195 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
5196 {
5197         return (struct isl_basic_set *)
5198                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5199 }
5200
5201 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
5202 {
5203         int i;
5204
5205         if (!map)
5206                 return 0;
5207
5208         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5209                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
5210                 if (!map->p[i])
5211                         goto error;
5212         }
5213
5214         return map;
5215 error:
5216         isl_map_free(map);
5217         return NULL;
5218 }
5219
5220 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
5221  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
5222  *
5223  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
5224  * of the corresponding div in dst otherwise.
5225  */
5226 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
5227                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
5228 {
5229         int i;
5230
5231         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
5232
5233         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
5234         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
5235                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
5236                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
5237                                                 dst->n_div - div) == -1)
5238                         return i;
5239         return -1;
5240 }
5241
5242 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
5243                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
5244 {
5245         int i;
5246         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
5247
5248         if (!dst || !src)
5249                 goto error;
5250
5251         if (src->n_div == 0)
5252                 return dst;
5253
5254         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
5255                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
5256
5257         src = isl_basic_map_order_divs(src);
5258         dst = isl_basic_map_cow(dst);
5259         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
5260                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
5261         if (!dst)
5262                 return NULL;
5263         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
5264                 int j = find_div(dst, src, i);
5265                 if (j < 0) {
5266                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
5267                         if (j < 0)
5268                                 goto error;
5269                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
5270                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
5271                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
5272                                 goto error;
5273                 }
5274                 if (j != i)
5275                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
5276         }
5277         return dst;
5278 error:
5279         isl_basic_map_free(dst);
5280         return NULL;
5281 }
5282
5283 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
5284                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
5285 {
5286         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
5287                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
5288 }
5289
5290 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
5291 {
5292         int i;
5293
5294         if (!map)
5295                 return NULL;
5296         if (map->n == 0)
5297                 return map;
5298         map = isl_map_compute_divs(map);
5299         map = isl_map_cow(map);
5300         if (!map)
5301                 return NULL;
5302
5303         for (i = 1; i < map->n; ++i)
5304                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
5305         for (i = 1; i < map->n; ++i)
5306                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
5307
5308         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5309         return map;
5310 }
5311
5312 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
5313 {
5314         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
5315 }
5316
5317 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
5318 {
5319         if (!set || !map)
5320                 goto error;
5321         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
5322         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
5323         set = isl_map_range(map);
5324         return set;
5325 error:
5326         isl_set_free(set);
5327         isl_map_free(map);
5328         return NULL;
5329 }
5330
5331 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
5332  * the meaning of the set.
5333  */
5334 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
5335 {
5336         int i;
5337
5338         if (!map)
5339                 return NULL;
5340
5341         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
5342                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5343                         continue;
5344                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
5345                 if (i != map->n-1) {
5346                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5347                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
5348                 }
5349                 map->n--;
5350         }
5351
5352         return map;
5353 }
5354
5355 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
5356 {
5357         return (struct isl_set *)
5358                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
5359 }
5360
5361 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
5362 {
5363         struct isl_basic_map *bmap;
5364         if (!map || map->n == 0)
5365                 return NULL;
5366         bmap = map->p[map->n-1];
5367         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
5368         return isl_basic_map_copy(bmap);
5369 }
5370
5371 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
5372 {
5373         return (struct isl_basic_set *)
5374                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
5375 }
5376
5377 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
5378                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
5379 {
5380         int i;
5381
5382         if (!map || !bmap)
5383                 goto error;
5384         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
5385                 if (map->p[i] != bmap)
5386                         continue;
5387                 map = isl_map_cow(map);
5388                 if (!map)
5389                         goto error;
5390                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
5391                 if (i != map->n-1) {
5392                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
5393                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
5394                 }
5395                 map->n--;
5396                 return map;
5397         }
5398         return map;
5399 error:
5400         isl_map_free(map);
5401         return NULL;
5402 }
5403
5404 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
5405                                                 struct isl_basic_set *bset)
5406 {
5407         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
5408                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
5409 }
5410
5411 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
5412  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
5413  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
5414  */
5415 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
5416         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
5417         int pos, isl_int *opt)
5418 {
5419         struct isl_dim *dims;
5420         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
5421         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
5422         struct isl_ctx *ctx;
5423         struct isl_vec *obj;
5424         unsigned total;
5425         unsigned nparam;
5426         unsigned dim1, dim2;
5427         enum isl_lp_result res;
5428
5429         if (!bset1 || !bset2)
5430                 return isl_lp_error;
5431
5432         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
5433         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
5434         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
5435         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
5436         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
5437         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
5438         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
5439         if (!bmap1 || !bmap2)
5440                 goto error;
5441         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
5442         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
5443                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
5444                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
5445         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
5446         if (!bmap1)
5447                 goto error;
5448         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
5449         ctx = bmap1->ctx;
5450         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
5451         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
5452         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
5453         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
5454         if (!obj)
5455                 goto error;
5456         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
5457                                         opt, NULL, NULL);
5458         isl_basic_map_free(bmap1);
5459         isl_vec_free(obj);
5460         return res;
5461 error:
5462         isl_basic_map_free(bmap1);
5463         isl_basic_map_free(bmap2);
5464         return isl_lp_error;
5465 }
5466
5467 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
5468  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
5469  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
5470  * smaller or larger than those in bset2.
5471  *
5472  * Returns
5473  *       1 if bset1 follows bset2
5474  *      -1 if bset1 precedes bset2
5475  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
5476  *      -2 if some error occurred.
5477  */
5478 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
5479         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
5480 {
5481         isl_int opt;
5482         enum isl_lp_result res;
5483         int cmp;
5484
5485         isl_int_init(opt);
5486
5487         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
5488
5489         if (res == isl_lp_empty)
5490                 cmp = 0;
5491         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
5492                   res == isl_lp_unbounded)
5493                 cmp = 1;
5494         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
5495                 cmp = -1;
5496         else
5497                 cmp = -2;
5498
5499         isl_int_clear(opt);
5500         return cmp;
5501 }
5502
5503 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
5504  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
5505  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
5506  * than a value of the same dimension in bset2.
5507  *
5508  * Return
5509  *       1 if there exists such a pair
5510  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
5511  *      -1 otherwise
5512  *      -2 if some error occurred.
5513  */
5514 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
5515         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
5516 {
5517         isl_int opt;
5518         enum isl_lp_result res;
5519         int cmp;
5520
5521         isl_int_init(opt);
5522
5523         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
5524
5525         if (res == isl_lp_empty)
5526                 cmp = -1;
5527         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
5528                   res == isl_lp_unbounded)
5529                 cmp = 1;
5530         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
5531                 cmp = -1;
5532         else if (res == isl_lp_ok)
5533                 cmp = 0;
5534         else
5535                 cmp = -2;
5536
5537         isl_int_clear(opt);
5538         return cmp;
5539 }
5540
5541 /* Given two sets set1 and set2, check whether
5542  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
5543  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
5544  * than a value of the same dimension in set2.
5545  *
5546  * Return
5547  *       1 if there exists such a pair
5548  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
5549  *      -1 otherwise
5550  *      -2 if some error occurred.
5551  */
5552 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
5553         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
5554 {
5555         int i, j;
5556         int follows = -1;
5557
5558         if (!set1 || !set2)
5559                 return -2;
5560
5561         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
5562                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
5563                         int f;
5564                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
5565                         if (f == 1 || f == -2)
5566                                 return f;
5567                         if (f > follows)
5568                                 follows = f;
5569                 }
5570
5571         return follows;
5572 }
5573
5574 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
5575         unsigned pos, isl_int *val)
5576 {
5577         int i;
5578         int d;
5579         unsigned total;
5580
5581         if (!bmap)
5582                 return -1;
5583         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
5584         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
5585                 for (; d+1 > pos; --d)
5586                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
5587                                 break;
5588                 if (d != pos)
5589                         continue;
5590                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
5591                         return 0;
5592                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
5593                         return 0;
5594                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
5595                         return 0;
5596                 if (val)
5597                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
5598                 return 1;
5599         }
5600         return 0;
5601 }
5602
5603 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
5604         unsigned pos, isl_int *val)
5605 {
5606         int i;
5607         isl_int v;
5608         isl_int tmp;
5609         int fixed;
5610
5611         if (!map)
5612                 return -1;
5613         if (map->n == 0)
5614                 return 0;
5615         if (map->n == 1)
5616                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
5617         isl_int_init(v);
5618         isl_int_init(tmp);
5619         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
5620         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
5621                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
5622                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
5623                         fixed = 0;
5624         }
5625         if (val)
5626                 isl_int_set(*val, v);
5627         isl_int_clear(tmp);
5628         isl_int_clear(v);
5629         return fixed;
5630 }
5631
5632 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
5633         unsigned pos, isl_int *val)
5634 {
5635         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
5636                                                 pos, val);
5637 }
5638
5639 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
5640         isl_int *val)
5641 {
5642         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
5643 }
5644
5645 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
5646         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
5647 {
5648         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
5649                 return -1;
5650         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
5651                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
5652 }
5653
5654 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
5655         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
5656 {
5657         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
5658                 return -1;
5659         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
5660                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
5661 }
5662
5663 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
5664  * then return this fixed value in *val.
5665  */
5666 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
5667         isl_int *val)
5668 {
5669         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
5670                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
5671 }
5672
5673 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
5674  * then return this fixed value in *val.
5675  */
5676 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
5677 {
5678         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
5679 }
5680
5681 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
5682  * then return this fixed value in *val.
5683  */
5684 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
5685 {
5686         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
5687 }
5688
5689 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
5690  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
5691  */
5692 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
5693         unsigned dim, isl_int *val)
5694 {
5695         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
5696         isl_int *c;
5697         unsigned total;
5698         unsigned nparam;
5699
5700         if (!bset)
5701                 return -1;
5702         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
5703         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
5704         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
5705                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
5706                         continue;
5707                 if (i_eq != -1)
5708                         return 0;
5709                 i_eq = i;
5710         }
5711         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
5712                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
5713                         continue;
5714                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
5715                         return 0;
5716                 i_ineq = i;
5717         }
5718         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
5719                 return 0;
5720         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
5721         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
5722         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
5723                 return 0;
5724         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
5725                 return 0;
5726         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
5727                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
5728                 return 0;
5729         if (val)
5730                 isl_int_neg(*val, c[0]);
5731         return 1;
5732 }
5733
5734 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
5735         unsigned dim, isl_int *val)
5736 {
5737         int i;
5738         isl_int v;
5739         isl_int tmp;
5740         int fixed;
5741
5742         if (!set)
5743                 return -1;
5744         if (set->n == 0)
5745                 return 0;
5746         if (set->n == 1)
5747                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
5748                                                                 dim, val);
5749         isl_int_init(v);
5750         isl_int_init(tmp);
5751         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
5752                                                                 dim, &v);
5753         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
5754                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
5755                                                                 dim, &tmp);
5756                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
5757                         fixed = 0;
5758         }
5759         if (val)
5760                 isl_int_set(*val, v);
5761         isl_int_clear(tmp);
5762         isl_int_clear(v);
5763         return fixed;
5764 }
5765
5766 struct constraint {
5767         unsigned        size;
5768         isl_int         *c;
5769 };
5770
5771 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
5772 {
5773         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
5774         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
5775         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
5776         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
5777 }
5778
5779 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
5780         struct isl_basic_map *bmap)
5781 {
5782         int i;
5783         struct constraint *c;
5784         unsigned total;
5785
5786         if (!bmap)
5787                 return NULL;
5788         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
5789         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
5790         if (!c)
5791                 goto error;
5792         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
5793                 c[i].size = total;
5794                 c[i].c = bmap->ineq[i];
5795         }
5796         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
5797         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
5798                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
5799         free(c);
5800         return bmap;
5801 error:
5802         isl_basic_map_free(bmap);
5803         return NULL;
5804 }
5805
5806 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
5807 {
5808         if (!bmap)
5809                 return NULL;
5810         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
5811                 return bmap;
5812         bmap = isl_basic_map_convex_hull(bmap);
5813         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
5814         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
5815         return bmap;
5816 }
5817
5818 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
5819 {
5820         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
5821                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
5822 }
5823
5824 static int isl_basic_map_fast_cmp(const struct isl_basic_map *bmap1,
5825         const struct isl_basic_map *bmap2)
5826 {
5827         int i, cmp;
5828         unsigned total;
5829
5830         if (bmap1 == bmap2)
5831                 return 0;
5832         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
5833                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
5834         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
5835                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
5836         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
5837                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
5838         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
5839             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5840                 return 0;
5841         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5842                 return 1;
5843         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5844                 return -1;
5845         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
5846                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
5847         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
5848                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
5849         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
5850                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
5851         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
5852         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
5853                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
5854                 if (cmp)
5855                         return cmp;
5856         }
5857         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
5858                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
5859                 if (cmp)
5860                         return cmp;
5861         }
5862         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
5863                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
5864                 if (cmp)
5865                         return cmp;
5866         }
5867         return 0;
5868 }
5869
5870 static int isl_basic_map_fast_is_equal(struct isl_basic_map *bmap1,
5871         struct isl_basic_map *bmap2)
5872 {
5873         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
5874 }
5875
5876 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
5877 {
5878         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
5879         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
5880
5881         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
5882 }
5883
5884 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
5885  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
5886  * meaning of any possible other copies of map.
5887  */
5888 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
5889 {
5890         int i, j;
5891         struct isl_basic_map *bmap;
5892
5893         if (!map)
5894                 return NULL;
5895         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
5896                 return map;
5897         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5898                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5899                 if (!bmap)
5900                         goto error;
5901                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
5902                 map->p[i] = bmap;
5903         }
5904         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
5905         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5906         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
5907         if (!map)
5908                 return NULL;
5909         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
5910                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
5911                         continue;
5912                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
5913                 for (j = i; j < map->n; ++j)
5914                         map->p[j-1] = map->p[j];
5915                 map->n--;
5916         }
5917         return map;
5918 error:
5919         isl_map_free(map);
5920         return NULL;
5921
5922 }
5923
5924 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
5925 {
5926         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
5927 }
5928
5929 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5930 {
5931         int i;
5932         int equal;
5933
5934         if (!map1 || !map2)
5935                 return -1;
5936
5937         if (map1 == map2)
5938                 return 1;
5939         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
5940                 return 0;
5941
5942         map1 = isl_map_copy(map1);
5943         map2 = isl_map_copy(map2);
5944         map1 = isl_map_normalize(map1);
5945         map2 = isl_map_normalize(map2);
5946         if (!map1 || !map2)
5947                 goto error;
5948         equal = map1->n == map2->n;
5949         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
5950                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
5951                 if (equal < 0)
5952                         goto error;
5953         }
5954         isl_map_free(map1);
5955         isl_map_free(map2);
5956         return equal;
5957 error:
5958         isl_map_free(map1);
5959         isl_map_free(map2);
5960         return -1;
5961 }
5962
5963 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5964 {
5965         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
5966                                                 (struct isl_map *)set2);
5967 }
5968
5969 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
5970  */
5971 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
5972         isl_int min, isl_int max)
5973 {
5974         int k;
5975         struct isl_basic_set *bset = NULL;
5976
5977         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
5978         if (!bset)
5979                 goto error;
5980
5981         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5982         if (k < 0)
5983                 goto error;
5984         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
5985         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
5986
5987         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5988         if (k < 0)
5989                 goto error;
5990         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
5991         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
5992
5993         return bset;
5994 error:
5995         isl_basic_set_free(bset);
5996         return NULL;
5997 }
5998
5999 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
6000  */
6001 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
6002 {
6003         int i;
6004         unsigned dim;
6005         unsigned nparam;
6006         unsigned extra;
6007         unsigned n_eq;
6008         unsigned n_ineq;
6009         struct isl_basic_set *product = NULL;
6010
6011         if (!list)
6012                 goto error;
6013         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
6014         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
6015         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
6016         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
6017         extra = list->p[0]->n_div;
6018         n_eq = list->p[0]->n_eq;
6019         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
6020         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
6021                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
6022                 isl_assert(list->ctx,
6023                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
6024                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6025                 extra += list->p[i]->n_div;
6026                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
6027                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
6028         }
6029         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
6030                                         n_eq, n_ineq);
6031         if (!product)
6032                 goto error;
6033         dim = 0;
6034         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
6035                 isl_basic_set_add_constraints(product,
6036                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
6037                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6038         }
6039         isl_basic_set_list_free(list);
6040         return product;
6041 error:
6042         isl_basic_set_free(product);
6043         isl_basic_set_list_free(list);
6044         return NULL;
6045 }
6046
6047 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
6048                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6049 {
6050         struct isl_dim *dim_result = NULL;
6051         struct isl_basic_map *bmap;
6052         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
6053         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
6054
6055         if (!bmap1 || !bmap2)
6056                 goto error;
6057
6058         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
6059                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
6060         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
6061                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
6062
6063         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
6064         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
6065         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
6066         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
6067         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
6068
6069         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
6070         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6071         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6072         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6073         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6074         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
6075         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
6076         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
6077         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
6078         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
6079         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
6080
6081         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
6082                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
6083                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
6084                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
6085         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
6086         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
6087         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
6088         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6089 error:
6090         isl_basic_map_free(bmap1);
6091         isl_basic_map_free(bmap2);
6092         return NULL;
6093 }
6094
6095 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
6096  */
6097 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6098 {
6099         unsigned flags = 0;
6100         struct isl_map *result;
6101         int i, j;
6102
6103         if (!map1 || !map2)
6104                 goto error;
6105
6106         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
6107                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
6108
6109         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6110             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
6111                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6112
6113         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
6114                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
6115                                 map1->n * map2->n, flags);
6116         if (!result)
6117                 goto error;
6118         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
6119                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
6120                         struct isl_basic_map *part;
6121                         part = isl_basic_map_product(
6122                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
6123                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
6124                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
6125                                 isl_basic_map_free(part);
6126                         else
6127                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
6128                         if (!result)
6129                                 goto error;
6130                 }
6131         isl_map_free(map1);
6132         isl_map_free(map2);
6133         return result;
6134 error:
6135         isl_map_free(map1);
6136         isl_map_free(map2);
6137         return NULL;
6138 }
6139
6140 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
6141  */
6142 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6143 {
6144         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
6145                                                  (struct isl_map *)set2);
6146 }
6147
6148 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
6149 {
6150         int i;
6151         uint32_t hash = isl_hash_init();
6152         unsigned total;
6153
6154         if (!bset)
6155                 return 0;
6156         bset = isl_basic_set_copy(bset);
6157         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
6158         if (!bset)
6159                 return 0;
6160         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6161         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
6162         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6163                 uint32_t c_hash;
6164                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
6165                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
6166         }
6167         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
6168         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6169                 uint32_t c_hash;
6170                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
6171                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
6172         }
6173         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
6174         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
6175                 uint32_t c_hash;
6176                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
6177                         continue;
6178                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
6179                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
6180                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
6181         }
6182         isl_basic_set_free(bset);
6183         return hash;
6184 }
6185
6186 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
6187 {
6188         int i;
6189         uint32_t hash;
6190
6191         if (!set)
6192                 return 0;
6193         set = isl_set_copy(set);
6194         set = isl_set_normalize(set);
6195         if (!set)
6196                 return 0;
6197
6198         hash = isl_hash_init();
6199         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6200                 uint32_t bset_hash;
6201                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
6202                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
6203         }
6204
6205         isl_set_free(set);
6206
6207         return hash;
6208 }
6209
6210 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
6211  * by the values of the other parameters and variables.
6212  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
6213  */
6214 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
6215 {
6216         int i;
6217         unsigned nparam;
6218
6219         if (!bset)
6220                 return -1;
6221         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6222         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
6223                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
6224                         return 1;
6225         return 0;
6226 }
6227
6228 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
6229  * by the values of the other parameters and variables.
6230  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
6231  * for each of the subsets.
6232  */
6233 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
6234 {
6235         int i;
6236
6237         if (!set)
6238                 return -1;
6239         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6240                 int unique;
6241                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
6242                 if (unique != 1)
6243                         return unique;
6244         }
6245         return 1;
6246 }
6247
6248 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
6249         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
6250 {
6251         int i;
6252
6253         if (!map)
6254                 return -1;
6255
6256         for (i = 0; i < map->n; ++i)
6257                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
6258                         return -1;
6259
6260         return 0;
6261 }
6262
6263 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
6264         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
6265 {
6266         int i;
6267
6268         if (!set)
6269                 return -1;
6270
6271         for (i = 0; i < set->n; ++i)
6272                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
6273                         return -1;
6274
6275         return 0;
6276 }
6277
6278 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
6279 {
6280         struct isl_dim *dim;
6281
6282         if (!bset)
6283                 return NULL;
6284
6285         if (bset->n_div == 0)
6286                 return bset;
6287
6288         bset = isl_basic_set_cow(bset);
6289         if (!bset)
6290                 return NULL;
6291
6292         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
6293         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, bset->n_div);
6294         if (!dim)
6295                 goto error;
6296         isl_dim_free(bset->dim);
6297         bset->dim = dim;
6298         bset->n_div = 0;
6299
6300         return bset;
6301 error:
6302         isl_basic_set_free(bset);
6303         return NULL;
6304 }
6305
6306 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
6307 {
6308         int i;
6309         struct isl_dim *dim;
6310         unsigned n_div;
6311
6312         set = isl_set_align_divs(set);
6313
6314         if (!set)
6315                 return NULL;
6316         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0)
6317                 return set;
6318
6319         set = isl_set_cow(set);
6320         if (!set)
6321                 return NULL;
6322
6323         n_div = set->p[0]->n_div;
6324         dim = isl_set_get_dim(set);
6325         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, n_div);
6326         if (!dim)
6327                 goto error;
6328         isl_dim_free(set->dim);
6329         set->dim = dim;
6330
6331         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6332                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
6333                 if (!set->p[i])
6334                         goto error;
6335         }
6336
6337         return set;
6338 error:
6339         isl_set_free(set);
6340         return NULL;
6341 }
6342
6343 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
6344 {
6345         struct isl_dim *dim;
6346         struct isl_basic_map *bmap;
6347         unsigned n_set;
6348         unsigned n_div;
6349         unsigned n_param;
6350         unsigned total;
6351         int i, k, l;
6352
6353         set = isl_set_align_divs(set);
6354
6355         if (!set)
6356                 return NULL;
6357
6358         dim = isl_set_get_dim(set);
6359         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
6360                 isl_set_free(set);
6361                 return isl_map_identity(dim);
6362         }
6363
6364         n_div = set->p[0]->n_div;
6365         dim = isl_dim_map(dim);
6366         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
6367         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
6368         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
6369         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
6370         for (i = 0; i < n_set; ++i)
6371                 bmap = var_equal(bmap, i);
6372
6373         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
6374         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
6375                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
6376                 if (k < 0)
6377                         goto error;
6378                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
6379                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
6380                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
6381                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
6382                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
6383                             set->p[0]->div[i][0]);
6384
6385                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
6386                 if (l < 0)
6387                         goto error;
6388                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
6389                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
6390                             set->p[0]->div[i][0]);
6391                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
6392         }
6393
6394         isl_set_free(set);
6395         return isl_map_from_basic_map(bmap);
6396 error:
6397         isl_set_free(set);
6398         isl_basic_map_free(bmap);
6399         return NULL;
6400 }
6401
6402 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
6403 {
6404         unsigned dim;
6405         int size = 0;
6406
6407         if (!bset)
6408                 return -1;
6409
6410         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
6411         size += bset->n_eq * (1 + dim);
6412         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
6413         size += bset->n_div * (2 + dim);
6414
6415         return size;
6416 }
6417
6418 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
6419 {
6420         int i;
6421         int size = 0;
6422
6423         if (!set)
6424                 return -1;
6425
6426         for (i = 0; i < set->n; ++i)
6427                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
6428
6429         return size;
6430 }
6431
6432 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
6433         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
6434 {
6435         int i;
6436         int lower, upper;
6437
6438         if (!bmap)
6439                 return -1;
6440
6441         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
6442
6443         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
6444
6445         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
6446                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
6447                         return 1;
6448
6449         lower = upper = 0;
6450         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6451                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
6452                 if (sgn > 0)
6453                         lower = 1;
6454                 if (sgn < 0)
6455                         upper = 1;
6456         }
6457
6458         return lower && upper;
6459 }
6460
6461 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
6462         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
6463 {
6464         int i;
6465
6466         if (!map)
6467                 return -1;
6468
6469         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6470                 int bounded;
6471                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
6472                 if (bounded < 0 || !bounded)
6473                         return bounded;
6474         }
6475
6476         return 1;
6477 }
6478
6479 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
6480  * and a lower bound.
6481  */
6482 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
6483         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
6484 {
6485         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
6486 }