isl_map.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <strings.h>
   3 #include "isl_ctx.h"
   4 #include "isl_blk.h"
   5 #include "isl_dim.h"
   6 #include "isl_equalities.h"
   7 #include "isl_list.h"
   8 #include "isl_lp.h"
   9 #include "isl_seq.h"
  10 #include "isl_set.h"
  11 #include "isl_map.h"
  12 #include "isl_map_private.h"
  13 #include "isl_map_piplib.h"
  14 #include "isl_sample.h"
  15 #include "isl_tab.h"
  16 #include "isl_vec.h"
  17
  18 /* Maps dst positions to src positions */
  19 struct isl_dim_map {
  20         unsigned len;
  21         int pos[1];
  22 };
  23
  24 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  25 {
  26         int i;
  27         struct isl_dim_map *dim_map;
  28         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  29                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  30         if (!dim_map)
  31                 return NULL;
  32         dim_map->len = 1 + len;
  33         dim_map->pos[0] = 0;
  34         for (i = 0; i < len; ++i)
  35                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  36         return dim_map;
  37 }
  38
  39 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  40 {
  41         switch (type) {
  42         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  43         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  44         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  45         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  46         }
  47 }
  48
  49 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  50 {
  51         switch (type) {
  52         case isl_dim_param:     return 1;
  53         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  54         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  55         }
  56 }
  57
  58 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  59                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  60 {
  61         int i;
  62         unsigned src_pos;
  63
  64         if (!dim_map || !dim)
  65                 return;
  66
  67         src_pos = pos(dim, type);
  68         for (i = 0; i < n(dim, type); ++i)
  69                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
  70 }
  71
  72 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  73                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  74 {
  75         int i;
  76         unsigned src_pos;
  77
  78         if (!dim_map || !bmap)
  79                 return;
  80
  81         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
  82         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
  83                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
  84 }
  85
  86 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
  87 {
  88         int i;
  89
  90         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
  91                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
  92         fprintf(stderr, "\n");
  93 }
  94
  95 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
  96                                 enum isl_dim_type type)
  97 {
  98         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
  99         switch (type) {
 100         case isl_dim_param:
 101         case isl_dim_in:
 102         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 103         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 104         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 105         }
 106 }
 107
 108 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 109 {
 110         return n(map->dim, type);
 111 }
 112
 113 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 114 {
 115         return n(set->dim, type);
 116 }
 117
 118 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 119                                         enum isl_dim_type type)
 120 {
 121         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 122         switch (type) {
 123         case isl_dim_param:     return 1;
 124         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 125         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 126         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 127         }
 128 }
 129
 130 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 131 {
 132         return pos(map->dim, type);
 133 }
 134
 135 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 136                                 enum isl_dim_type type)
 137 {
 138         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 139 }
 140
 141 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 142 {
 143         return bset->dim->n_out;
 144 }
 145
 146 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 147 {
 148         return bset->dim->nparam;
 149 }
 150
 151 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 152 {
 153         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 154 }
 155
 156 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 157 {
 158         return set->dim->n_out;
 159 }
 160
 161 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 162 {
 163         return set->dim->nparam;
 164 }
 165
 166 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 167 {
 168         return bmap->dim->n_in;
 169 }
 170
 171 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 172 {
 173         return bmap->dim->n_out;
 174 }
 175
 176 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 177 {
 178         return bmap->dim->nparam;
 179 }
 180
 181 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 182 {
 183         return bmap->n_div;
 184 }
 185
 186 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 187 {
 188         return isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div;
 189 }
 190
 191 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 192 {
 193         return map->dim->n_in;
 194 }
 195
 196 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 197 {
 198         return map->dim->n_out;
 199 }
 200
 201 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 202 {
 203         return map->dim->nparam;
 204 }
 205
 206 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 207 {
 208         return map->dim->n_in == set->dim->n_out &&
 209                map->dim->nparam == set->dim->nparam;
 210 }
 211
 212 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 213                 struct isl_basic_set *bset)
 214 {
 215         return bmap->dim->n_in == bset->dim->n_out &&
 216                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 217 }
 218
 219 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 220                 struct isl_basic_set *bset)
 221 {
 222         return bmap->dim->n_out == bset->dim->n_out &&
 223                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 224 }
 225
 226 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 227 {
 228         if (!bmap)
 229                 return NULL;
 230         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 231 }
 232
 233 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 234 {
 235         if (!bset)
 236                 return NULL;
 237         return isl_dim_copy(bset->dim);
 238 }
 239
 240 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 241 {
 242         if (!map)
 243                 return NULL;
 244         return isl_dim_copy(map->dim);
 245 }
 246
 247 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 248 {
 249         if (!set)
 250                 return NULL;
 251         return isl_dim_copy(set->dim);
 252 }
 253
 254 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 255                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 256                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 257 {
 258         int i;
 259         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 260
 261         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 262         if (isl_blk_is_error(bmap->block)) {
 263                 free(bmap);
 264                 return NULL;
 265         }
 266
 267         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 268         if (!bmap->ineq) {
 269                 isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 270                 free(bmap);
 271                 return NULL;
 272         }
 273
 274         if (extra == 0) {
 275                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 276                 bmap->div = NULL;
 277         } else {
 278                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 279                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2)) {
 280                         free(bmap->ineq);
 281                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 282                         free(bmap);
 283                         return NULL;
 284                 }
 285
 286                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 287                 if (!bmap->div) {
 288                         isl_blk_free(ctx, bmap->block2);
 289                         free(bmap->ineq);
 290                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 291                         free(bmap);
 292                         return NULL;
 293                 }
 294         }
 295
 296         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 297                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 298
 299         for (i = 0; i < extra; ++i)
 300                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 301
 302         bmap->ctx = ctx;
 303         isl_ctx_ref(ctx);
 304         bmap->ref = 1;
 305         bmap->flags = 0;
 306         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 307         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 308         bmap->extra = extra;
 309         bmap->n_eq = 0;
 310         bmap->n_ineq = 0;
 311         bmap->n_div = 0;
 312         bmap->sample = NULL;
 313
 314         return bmap;
 315 error:
 316         isl_basic_map_free(bmap);
 317         return NULL;
 318 }
 319
 320 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 321                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 322                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 323 {
 324         struct isl_basic_map *bmap;
 325         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 326         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 327 }
 328
 329 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 330                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 331 {
 332         struct isl_basic_map *bmap;
 333         if (!dim)
 334                 return NULL;
 335         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
 336         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 337         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 338 }
 339
 340 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 341                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 342 {
 343         struct isl_basic_map *bmap;
 344
 345         if (!dim)
 346                 return NULL;
 347         bmap = isl_alloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 348         if (!bmap)
 349                 goto error;
 350         bmap->dim = dim;
 351
 352         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 353 error:
 354         isl_dim_free(dim);
 355         return NULL;
 356 }
 357
 358 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 359                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 360                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 361 {
 362         struct isl_basic_map *bmap;
 363         struct isl_dim *dim;
 364
 365         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 366         if (!dim)
 367                 return NULL;
 368
 369         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 370         return bmap;
 371 }
 372
 373 static void dup_constraints(
 374                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 375 {
 376         int i;
 377         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 378
 379         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 380                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 381                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 382         }
 383
 384         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 385                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 386                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 387         }
 388
 389         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 390                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 391                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 392         }
 393         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 394 }
 395
 396 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 397 {
 398         struct isl_basic_map *dup;
 399
 400         if (!bmap)
 401                 return NULL;
 402         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 403                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 404         if (!dup)
 405                 return NULL;
 406         dup_constraints(dup, bmap);
 407         dup->flags = bmap->flags;
 408         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 409         return dup;
 410 }
 411
 412 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 413 {
 414         struct isl_basic_map *dup;
 415
 416         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 417         return (struct isl_basic_set *)dup;
 418 }
 419
 420 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 421 {
 422         if (!bset)
 423                 return NULL;
 424
 425         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 426                 bset->ref++;
 427                 return bset;
 428         }
 429         return isl_basic_set_dup(bset);
 430 }
 431
 432 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 433 {
 434         if (!set)
 435                 return NULL;
 436
 437         set->ref++;
 438         return set;
 439 }
 440
 441 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 442 {
 443         if (!bmap)
 444                 return NULL;
 445
 446         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 447                 bmap->ref++;
 448                 return bmap;
 449         }
 450         return isl_basic_map_dup(bmap);
 451 }
 452
 453 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 454 {
 455         if (!map)
 456                 return NULL;
 457
 458         map->ref++;
 459         return map;
 460 }
 461
 462 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 463 {
 464         if (!bmap)
 465                 return;
 466
 467         if (--bmap->ref > 0)
 468                 return;
 469
 470         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 471         free(bmap->div);
 472         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 473         free(bmap->ineq);
 474         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 475         isl_vec_free(bmap->sample);
 476         isl_dim_free(bmap->dim);
 477         free(bmap);
 478 }
 479
 480 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 481 {
 482         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 483 }
 484
 485 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 486 {
 487         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 488 }
 489
 490 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 491 {
 492         struct isl_ctx *ctx;
 493         if (!bmap)
 494                 return -1;
 495         ctx = bmap->ctx;
 496         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 497         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 498                         return -1);
 499         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 500         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 501         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 502         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 503         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 504         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 505                 isl_int *t;
 506                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 507                 if (j < 0)
 508                         return -1;
 509                 t = bmap->ineq[j];
 510                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 511                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 512                 bmap->eq[-1] = t;
 513                 bmap->n_eq++;
 514                 bmap->n_ineq--;
 515                 bmap->eq--;
 516                 return 0;
 517         }
 518         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 519                       bmap->extra - bmap->n_div);
 520         return bmap->n_eq++;
 521 }
 522
 523 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 524 {
 525         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 526 }
 527
 528 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 529 {
 530         if (!bmap)
 531                 return -1;
 532         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 533         bmap->n_eq -= n;
 534         return 0;
 535 }
 536
 537 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 538 {
 539         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 540 }
 541
 542 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 543 {
 544         isl_int *t;
 545         if (!bmap)
 546                 return -1;
 547         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 548
 549         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 550                 t = bmap->eq[pos];
 551                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 552                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 553         }
 554         bmap->n_eq--;
 555         return 0;
 556 }
 557
 558 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 559 {
 560         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 561 }
 562
 563 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 564                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 565 {
 566         isl_int *t;
 567
 568         t = bmap->ineq[pos];
 569         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 570         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 571         bmap->eq[-1] = t;
 572         bmap->n_eq++;
 573         bmap->n_ineq--;
 574         bmap->eq--;
 575         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 576         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 577         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 578         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 579 }
 580
 581 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 582 {
 583         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 584 }
 585
 586 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 587 {
 588         struct isl_ctx *ctx;
 589         if (!bmap)
 590                 return -1;
 591         ctx = bmap->ctx;
 592         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 593         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 594         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 595         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 596         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 597         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 598                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 599                       bmap->extra - bmap->n_div);
 600         return bmap->n_ineq++;
 601 }
 602
 603 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 604 {
 605         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 606 }
 607
 608 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 609 {
 610         if (!bmap)
 611                 return -1;
 612         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 613         bmap->n_ineq -= n;
 614         return 0;
 615 }
 616
 617 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 618 {
 619         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 620 }
 621
 622 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 623 {
 624         isl_int *t;
 625         if (!bmap)
 626                 return -1;
 627         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 628
 629         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 630                 t = bmap->ineq[pos];
 631                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 632                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 633                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 634         }
 635         bmap->n_ineq--;
 636         return 0;
 637 }
 638
 639 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 640 {
 641         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 642 }
 643
 644 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 645 {
 646         if (!bmap)
 647                 return -1;
 648         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 649         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 650                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 651                       bmap->extra - bmap->n_div);
 652         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 653         return bmap->n_div++;
 654 }
 655
 656 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 657 {
 658         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 659 }
 660
 661 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 662 {
 663         if (!bmap)
 664                 return -1;
 665         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 666         bmap->n_div -= n;
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 671 {
 672         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 673 }
 674
 675 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 676  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 677  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 678  * variables.
 679  */
 680 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 681                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 682                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 683 {
 684         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 685         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 686         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 687         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 688         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 689         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 690         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 691         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 692         if (dst_nparam > src_nparam)
 693                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 694                                 dst_nparam - src_nparam);
 695         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 696         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 697                     src+1+src_nparam,
 698                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 699         if (dst_in-in_off > src_in)
 700                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 701                                 dst_in - in_off - src_in);
 702         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 703         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 704                     src+1+src_nparam+src_in,
 705                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 706         if (dst_out-out_off > src_out)
 707                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 708                                 dst_out - out_off - src_out);
 709         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 710         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 711                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 712                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 713         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 714                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 715                                 div_off+src_map->n_div,
 716                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 717 }
 718
 719 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 720                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 721                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 722 {
 723         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 724         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 725 }
 726
 727 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 728                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 729 {
 730         int i;
 731         unsigned div_off;
 732
 733         if (!bmap1 || !bmap2)
 734                 goto error;
 735
 736         div_off = bmap1->n_div;
 737
 738         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 739                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 740                 if (i1 < 0)
 741                         goto error;
 742                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 743                                 i_pos, o_pos, div_off);
 744         }
 745
 746         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 747                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 748                 if (i1 < 0)
 749                         goto error;
 750                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 751                                 i_pos, o_pos, div_off);
 752         }
 753
 754         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
 755                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
 756                 if (i1 < 0)
 757                         goto error;
 758                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
 759                          i_pos, o_pos, div_off);
 760         }
 761
 762         isl_basic_map_free(bmap2);
 763
 764         return bmap1;
 765
 766 error:
 767         isl_basic_map_free(bmap1);
 768         isl_basic_map_free(bmap2);
 769         return NULL;
 770 }
 771
 772 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 773                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 774 {
 775         int i;
 776
 777         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
 778                 if (dim_map->pos[i] < 0)
 779                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
 780                 else
 781                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
 782         }
 783 }
 784
 785 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 786                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 787 {
 788         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 789         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
 790 }
 791
 792 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
 793                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
 794 {
 795         int i;
 796
 797         if (!src || !dst || !dim_map)
 798                 goto error;
 799
 800         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 801                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 802                 if (i1 < 0)
 803                         goto error;
 804                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
 805         }
 806
 807         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 808                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 809                 if (i1 < 0)
 810                         goto error;
 811                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
 812         }
 813
 814         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 815                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 816                 if (i1 < 0)
 817                         goto error;
 818                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
 819         }
 820
 821         free(dim_map);
 822         isl_basic_map_free(src);
 823
 824         return dst;
 825 error:
 826         free(dim_map);
 827         isl_basic_map_free(src);
 828         isl_basic_map_free(dst);
 829         return NULL;
 830 }
 831
 832 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
 833                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
 834 {
 835         return (struct isl_basic_set *)
 836                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
 837                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
 838 }
 839
 840 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
 841                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 842                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 843 {
 844         struct isl_basic_map *ext;
 845         unsigned flags;
 846         int dims_ok;
 847
 848         if (!dim)
 849                 goto error;
 850
 851         if (!base)
 852                 goto error;
 853
 854         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
 855                   base->extra >= base->n_div + extra;
 856
 857         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
 858                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
 859                 isl_dim_free(dim);
 860                 return base;
 861         }
 862
 863         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
 864         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
 865         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
 866         extra += base->extra;
 867         n_eq += base->n_eq;
 868         n_ineq += base->n_ineq;
 869
 870         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 871         dim = NULL;
 872         if (!ext)
 873                 goto error;
 874
 875         if (dims_ok)
 876                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
 877         flags = base->flags;
 878         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
 879         if (ext) {
 880                 ext->flags = flags;
 881                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 882         }
 883
 884         return ext;
 885
 886 error:
 887         isl_dim_free(dim);
 888         isl_basic_map_free(base);
 889         return NULL;
 890 }
 891
 892 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
 893                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 894                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 895 {
 896         return (struct isl_basic_set *)
 897                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
 898                                                         extra, n_eq, n_ineq);
 899 }
 900
 901 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
 902                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 903 {
 904         if (!base)
 905                 return NULL;
 906         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
 907                                         0, n_eq, n_ineq);
 908 }
 909
 910 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
 911                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
 912                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 913 {
 914         struct isl_basic_map *bmap;
 915         struct isl_dim *dim;
 916
 917         if (!base)
 918                 return NULL;
 919         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
 920         if (!dim)
 921                 return NULL;
 922
 923         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 924         return bmap;
 925 }
 926
 927 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
 928                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 929                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 930 {
 931         return (struct isl_basic_set *)
 932                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
 933                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 934 }
 935
 936 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
 937                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 938 {
 939         return (struct isl_basic_set *)
 940                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
 941                                                     n_eq, n_ineq);
 942 }
 943
 944 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
 945 {
 946         return (struct isl_basic_set *)
 947                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
 948 }
 949
 950 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
 951 {
 952         if (!bmap)
 953                 return NULL;
 954
 955         if (bmap->ref > 1) {
 956                 bmap->ref--;
 957                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 958         }
 959         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 960         return bmap;
 961 }
 962
 963 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
 964 {
 965         if (!set)
 966                 return NULL;
 967
 968         if (set->ref == 1)
 969                 return set;
 970         set->ref--;
 971         return isl_set_dup(set);
 972 }
 973
 974 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
 975 {
 976         if (!map)
 977                 return NULL;
 978
 979         if (map->ref == 1)
 980                 return map;
 981         map->ref--;
 982         return isl_map_dup(map);
 983 }
 984
 985 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
 986                         unsigned a_len, unsigned b_len)
 987 {
 988         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
 989         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
 990         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
 991 }
 992
 993 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
 994                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 995 {
 996         int i;
 997         struct isl_blk blk;
 998         unsigned dim;
 999         unsigned nparam;
1000
1001         if (!bset)
1002                 goto error;
1003
1004         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1005         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1006         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1007
1008         if (n == dim)
1009                 return bset;
1010
1011         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1012         if (!bset)
1013                 return NULL;
1014
1015         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1016         if (isl_blk_is_error(blk))
1017                 goto error;
1018
1019         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1020                 swap_vars(blk,
1021                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1022
1023         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1024                 swap_vars(blk,
1025                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1026
1027         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1028                 swap_vars(blk,
1029                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1030
1031         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1032
1033         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1034         return bset;
1035
1036 error:
1037         isl_basic_set_free(bset);
1038         return NULL;
1039 }
1040
1041 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1042 {
1043         int i;
1044         set = isl_set_cow(set);
1045         if (!set)
1046                 return NULL;
1047
1048         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1049                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1050                 if (!set->p[i]) {
1051                         isl_set_free(set);
1052                         return NULL;
1053                 }
1054         }
1055         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1056         return set;
1057 }
1058
1059 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1060 {
1061         int i = 0;
1062         unsigned total;
1063         if (!bmap)
1064                 goto error;
1065         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1066         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1067         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1068         if (bmap->n_eq > 0)
1069                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1070         else {
1071                 isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1072                 if (i < 0)
1073                         goto error;
1074         }
1075         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1076         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1077         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1078         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1079 error:
1080         isl_basic_map_free(bmap);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1085 {
1086         return (struct isl_basic_set *)
1087                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1088 }
1089
1090 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1091 {
1092         int i;
1093         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1094         isl_int *t = bmap->div[a];
1095         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1096         bmap->div[b] = t;
1097
1098         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1099                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1100
1101         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1102                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1103
1104         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1105                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1106         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1107 }
1108
1109 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1110  * constraints using Fourier-Motzkin, The dimensions themselves
1111  * are not removed.
1112  */
1113 struct isl_set *isl_set_eliminate_dims(struct isl_set *set,
1114         unsigned first, unsigned n)
1115 {
1116         int i;
1117         unsigned nparam;
1118
1119         if (!set)
1120                 return NULL;
1121         if (n == 0)
1122                 return set;
1123
1124         set = isl_set_cow(set);
1125         if (!set)
1126                 return NULL;
1127         isl_assert(set->ctx, first+n <= isl_set_n_dim(set), goto error);
1128         nparam = isl_set_n_param(set);
1129
1130         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1131                 set->p[i] = isl_basic_set_eliminate_vars(set->p[i],
1132                                                             nparam + first, n);
1133                 if (!set->p[i])
1134                         goto error;
1135         }
1136         return set;
1137 error:
1138         isl_set_free(set);
1139         return NULL;
1140 }
1141
1142 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1143 struct isl_set *isl_set_remove_dims(struct isl_set *set,
1144         unsigned first, unsigned n)
1145 {
1146         set = isl_set_eliminate_dims(set, first, n);
1147         set = isl_set_drop_dims(set, first, n);
1148         return set;
1149 }
1150
1151 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(struct isl_basic_set *bset)
1152 {
1153         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, isl_dim_total(bset->dim),
1154                                                 bset->n_div);
1155         if (!bset)
1156                 return NULL;
1157         bset->n_div = 0;
1158         return bset;
1159 }
1160
1161 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1162 {
1163         int i;
1164
1165         if (!set)
1166                 return NULL;
1167         if (set->n == 0)
1168                 return set;
1169
1170         set = isl_set_cow(set);
1171         if (!set)
1172                 return NULL;
1173
1174         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1175                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1176                 if (!set->p[i])
1177                         goto error;
1178         }
1179         return set;
1180 error:
1181         isl_set_free(set);
1182         return NULL;
1183 }
1184
1185 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove(struct isl_basic_map *bmap,
1186         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1187 {
1188         if (!bmap)
1189                 return NULL;
1190         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1191                         goto error);
1192         if (n == 0)
1193                 return bmap;
1194         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1195                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1196         if (!bmap)
1197                 return bmap;
1198         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1199                 return bmap;
1200         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1201         return bmap;
1202 error:
1203         isl_basic_map_free(bmap);
1204         return NULL;
1205 }
1206
1207 struct isl_map *isl_map_remove(struct isl_map *map,
1208         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1209 {
1210         int i;
1211         unsigned nparam;
1212
1213         if (n == 0)
1214                 return map;
1215
1216         map = isl_map_cow(map);
1217         if (!map)
1218                 return NULL;
1219         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1220
1221         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1222                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1223                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1224                 if (!map->p[i])
1225                         goto error;
1226         }
1227         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1228         return map;
1229 error:
1230         isl_map_free(map);
1231         return NULL;
1232 }
1233
1234 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1235 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1236         unsigned first, unsigned n)
1237 {
1238         return isl_map_remove(map, isl_dim_in, first, n);
1239 }
1240
1241 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1242 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(struct isl_basic_set *bset,
1243         unsigned first, unsigned n)
1244 {
1245         unsigned nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1246         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, nparam + first, n);
1247         bset = isl_basic_set_drop_dims(bset, first, n);
1248         return bset;
1249 }
1250
1251 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1252                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1253 {
1254         const char *name;
1255         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1256         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1257         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1258         if (!pos)
1259                 isl_int_print(out, c, 0);
1260         else {
1261                 if (!isl_int_is_one(c))
1262                         isl_int_print(out, c, 0);
1263                 if (pos < 1 + nparam) {
1264                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1265                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1266                         if (name)
1267                                 fprintf(out, "%s", name);
1268                         else
1269                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1270                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1271                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1272                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1273                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1274                 else
1275                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1276         }
1277 }
1278
1279 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1280                                 int sign, FILE *out)
1281 {
1282         int i;
1283         int first;
1284         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1285         isl_int v;
1286
1287         isl_int_init(v);
1288         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1289                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1290                         continue;
1291                 if (!first)
1292                         fprintf(out, " + ");
1293                 first = 0;
1294                 isl_int_abs(v, c[i]);
1295                 dump_term(bmap, v, i, out);
1296         }
1297         isl_int_clear(v);
1298         if (first)
1299                 fprintf(out, "0");
1300 }
1301
1302 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1303                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1304 {
1305         int i;
1306
1307         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1308
1309         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1310         fprintf(out, " %s ", op);
1311         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1312
1313         fprintf(out, "\n");
1314
1315         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1316                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1317                         continue;
1318                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1319                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1320                 abort();
1321         }
1322 }
1323
1324 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1325                                 isl_int **c, unsigned n,
1326                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1327 {
1328         int i;
1329
1330         for (i = 0; i < n; ++i)
1331                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1332 }
1333
1334 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1335 {
1336         int j;
1337         int first = 1;
1338         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1339
1340         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1341                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1342                         continue;
1343                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1344                         fprintf(out, "+");
1345                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1346                 first = 0;
1347         }
1348 }
1349
1350 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1351 {
1352         int i;
1353
1354         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1355         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1356
1357         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1358                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1359                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1360                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1361                 fprintf(out, ")/");
1362                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1363                 fprintf(out, "]\n");
1364         }
1365 }
1366
1367 void isl_basic_set_dump(struct isl_basic_set *bset, FILE *out, int indent)
1368 {
1369         if (!bset) {
1370                 fprintf(out, "null basic set\n");
1371                 return;
1372         }
1373
1374         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1375         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1376                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1377                         bset->extra, bset->flags);
1378         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1379 }
1380
1381 void isl_basic_map_dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1382 {
1383         if (!bmap) {
1384                 fprintf(out, "null basic map\n");
1385                 return;
1386         }
1387
1388         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1389         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1390                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1391                 bmap->ref,
1392                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1393                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1394         dump(bmap, out, indent);
1395 }
1396
1397 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1398 {
1399         unsigned total;
1400         if (!bmap)
1401                 return -1;
1402         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1403         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1404         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1405         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1406         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1411 {
1412         struct isl_set *set;
1413
1414         if (!dim)
1415                 return NULL;
1416         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
1417         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
1418         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1419                         sizeof(struct isl_set) +
1420                         n * sizeof(struct isl_basic_set *));
1421         if (!set)
1422                 goto error;
1423
1424         set->ctx = dim->ctx;
1425         isl_ctx_ref(set->ctx);
1426         set->ref = 1;
1427         set->size = n;
1428         set->n = 0;
1429         set->dim = dim;
1430         set->flags = flags;
1431         return set;
1432 error:
1433         isl_dim_free(dim);
1434         return NULL;
1435 }
1436
1437 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1438                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1439 {
1440         struct isl_set *set;
1441         struct isl_dim *dims;
1442
1443         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1444         if (!dims)
1445                 return NULL;
1446
1447         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1448         return set;
1449 }
1450
1451 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1452  */
1453 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1454 {
1455         int i;
1456         struct isl_map *grown = NULL;
1457
1458         if (!map)
1459                 return NULL;
1460         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1461         if (map->n + n <= map->size)
1462                 return map;
1463         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1464         if (!grown)
1465                 goto error;
1466         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1467                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1468                 if (!grown->p[i])
1469                         goto error;
1470                 grown->n++;
1471         }
1472         isl_map_free(map);
1473         return grown;
1474 error:
1475         isl_map_free(grown);
1476         isl_map_free(map);
1477         return NULL;
1478 }
1479
1480 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1481  */
1482 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1483 {
1484         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1485 }
1486
1487 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1488 {
1489         int i;
1490         struct isl_set *dup;
1491
1492         if (!set)
1493                 return NULL;
1494
1495         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1496         if (!dup)
1497                 return NULL;
1498         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1499                 dup = isl_set_add(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1500         return dup;
1501 }
1502
1503 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1504 {
1505         struct isl_set *set;
1506
1507         if (!bset)
1508                 return NULL;
1509
1510         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1511         if (!set) {
1512                 isl_basic_set_free(bset);
1513                 return NULL;
1514         }
1515         return isl_set_add(set, bset);
1516 }
1517
1518 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1519 {
1520         struct isl_map *map;
1521
1522         if (!bmap)
1523                 return NULL;
1524
1525         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1526         if (!map) {
1527                 isl_basic_map_free(bmap);
1528                 return NULL;
1529         }
1530         return isl_map_add(map, bmap);
1531 }
1532
1533 struct isl_set *isl_set_add(struct isl_set *set, struct isl_basic_set *bset)
1534 {
1535         return (struct isl_set *)isl_map_add((struct isl_map *)set,
1536                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1537 }
1538
1539 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1540 {
1541         int i;
1542
1543         if (!set)
1544                 return;
1545
1546         if (--set->ref > 0)
1547                 return;
1548
1549         isl_ctx_deref(set->ctx);
1550         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1551                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1552         isl_dim_free(set->dim);
1553         free(set);
1554 }
1555
1556 void isl_set_dump(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1557 {
1558         int i;
1559
1560         if (!set) {
1561                 fprintf(out, "null set\n");
1562                 return;
1563         }
1564
1565         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1566         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1567                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1568                         set->flags);
1569         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1570                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1571                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1572                 isl_basic_set_dump(set->p[i], out, indent+4);
1573         }
1574 }
1575
1576 void isl_map_dump(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1577 {
1578         int i;
1579
1580         if (!map) {
1581                 fprintf(out, "null map\n");
1582                 return;
1583         }
1584
1585         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1586         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1587                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1588                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1589                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1590         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1591                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1592                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1593                 isl_basic_map_dump(map->p[i], out, indent+4);
1594         }
1595 }
1596
1597 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1598                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1599 {
1600         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1601         struct isl_dim *dim;
1602
1603         if (!bmap || !bset)
1604                 goto error;
1605
1606         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1607                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1608
1609         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1610                 isl_assert(bset->ctx,
1611                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1612
1613         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1614         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1615                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1616         if (!bmap)
1617                 goto error;
1618         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1619         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1620         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1621
1622         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1623         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1624 error:
1625         isl_basic_map_free(bmap);
1626         isl_basic_set_free(bset);
1627         return NULL;
1628 }
1629
1630 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1631                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1632 {
1633         struct isl_basic_map *bmap_range;
1634
1635         if (!bmap || !bset)
1636                 goto error;
1637
1638         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1639                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1640
1641         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1642                 isl_assert(bset->ctx,
1643                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
1644
1645         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1646         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1647                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1648         if (!bmap)
1649                 goto error;
1650         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
1651         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
1652
1653         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1654         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1655 error:
1656         isl_basic_map_free(bmap);
1657         isl_basic_set_free(bset);
1658         return NULL;
1659 }
1660
1661 static int basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
1662 {
1663         int i;
1664         unsigned total;
1665         isl_int s;
1666
1667         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1668         if (total != vec->size)
1669                 return -1;
1670
1671         isl_int_init(s);
1672
1673         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
1674                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
1675                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
1676                         isl_int_clear(s);
1677                         return 0;
1678                 }
1679         }
1680
1681         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
1682                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
1683                 if (isl_int_is_neg(s)) {
1684                         isl_int_clear(s);
1685                         return 0;
1686                 }
1687         }
1688
1689         isl_int_clear(s);
1690
1691         return 1;
1692 }
1693
1694 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
1695 {
1696         return basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
1697 }
1698
1699 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1700                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1701 {
1702         struct isl_vec *sample = NULL;
1703
1704         if (!bmap1 || !bmap2)
1705                 goto error;
1706
1707         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
1708                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
1709         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
1710                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
1711             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1712                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1713                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
1714
1715         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1716                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1717                 isl_assert(bmap1->ctx,
1718                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
1719
1720         if (bmap1->sample &&
1721             basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
1722             basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
1723                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
1724         else if (bmap2->sample &&
1725             basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
1726             basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
1727                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
1728
1729         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
1730         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
1731                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
1732         if (!bmap1)
1733                 goto error;
1734         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
1735
1736         if (sample) {
1737                 isl_vec_free(bmap1->sample);
1738                 bmap1->sample = sample;
1739         }
1740
1741         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
1742         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
1743 error:
1744         if (sample)
1745                 isl_vec_free(sample);
1746         isl_basic_map_free(bmap1);
1747         isl_basic_map_free(bmap2);
1748         return NULL;
1749 }
1750
1751 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1752                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
1753 {
1754         return (struct isl_basic_set *)
1755                 isl_basic_map_intersect(
1756                         (struct isl_basic_map *)bset1,
1757                         (struct isl_basic_map *)bset2);
1758 }
1759
1760 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
1761 {
1762         unsigned flags = 0;
1763         struct isl_map *result;
1764         int i, j;
1765
1766         if (!map1 || !map2)
1767                 goto error;
1768
1769         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
1770                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
1771         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
1772                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
1773             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1774                 return isl_map_intersect(map2, map1);
1775
1776         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1777                 isl_assert(map1->ctx,
1778                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
1779
1780         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
1781             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
1782                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
1783
1784         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
1785                                 map1->n * map2->n, flags);
1786         if (!result)
1787                 goto error;
1788         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
1789                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
1790                         struct isl_basic_map *part;
1791                         part = isl_basic_map_intersect(
1792                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
1793                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
1794                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
1795                                 isl_basic_map_free(part);
1796                         else
1797                                 result = isl_map_add(result, part);
1798                         if (!result)
1799                                 goto error;
1800                 }
1801         isl_map_free(map1);
1802         isl_map_free(map2);
1803         return result;
1804 error:
1805         isl_map_free(map1);
1806         isl_map_free(map2);
1807         return NULL;
1808 }
1809
1810 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
1811 {
1812         return (struct isl_set *)
1813                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
1814                                   (struct isl_map *)set2);
1815 }
1816
1817 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
1818 {
1819         struct isl_dim *dim;
1820         struct isl_basic_set *bset;
1821         unsigned in;
1822
1823         if (!bmap)
1824                 return NULL;
1825         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1826         if (!bmap)
1827                 return NULL;
1828         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
1829         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1830         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
1831         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
1832         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1833 }
1834
1835 /* Turn final n dimensions into existentially quantified variables.
1836  */
1837 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1838                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n, unsigned flags)
1839 {
1840         int i;
1841         size_t row_size;
1842         isl_int **new_div;
1843         isl_int *old;
1844
1845         if (!bset)
1846                 return NULL;
1847
1848         isl_assert(bset->ctx, n <= isl_basic_set_n_dim(bset), goto error);
1849
1850         if (n == 0)
1851                 return bset;
1852
1853         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1854
1855         row_size = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
1856         old = bset->block2.data;
1857         bset->block2 = isl_blk_extend(bset->ctx, bset->block2,
1858                                         (bset->extra + n) * (1 + row_size));
1859         if (!bset->block2.data)
1860                 goto error;
1861         new_div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, bset->extra + n);
1862         if (!new_div)
1863                 goto error;
1864         for (i = 0; i < n; ++i) {
1865                 new_div[i] = bset->block2.data +
1866                                 (bset->extra + i) * (1 + row_size);
1867                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
1868         }
1869         for (i = 0; i < bset->extra; ++i)
1870                 new_div[n + i] = bset->block2.data + (bset->div[i] - old);
1871         free(bset->div);
1872         bset->div = new_div;
1873         bset->n_div += n;
1874         bset->extra += n;
1875         bset->dim = isl_dim_drop_outputs(bset->dim,
1876                                             isl_basic_set_n_dim(bset) - n, n);
1877         if (!bset->dim)
1878                 goto error;
1879         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
1880         bset = isl_basic_set_drop_redundant_divs(bset);
1881         return isl_basic_set_finalize(bset);
1882 error:
1883         isl_basic_set_free(bset);
1884         return NULL;
1885 }
1886
1887 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1888 {
1889         int i, j;
1890
1891         for (i = 0; i < n; ++i) {
1892                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
1893                 if (j < 0)
1894                         goto error;
1895                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
1896         }
1897         return bmap;
1898 error:
1899         isl_basic_map_free(bmap);
1900         return NULL;
1901 }
1902
1903 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1904                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1905 {
1906         struct isl_dim *dim_result = NULL;
1907         struct isl_basic_map *bmap;
1908         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
1909         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1910
1911         if (!bmap1 || !bmap2)
1912                 goto error;
1913
1914         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
1915                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
1916
1917         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
1918         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
1919         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
1920         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
1921
1922         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
1923         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1924         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1925         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1926         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1927         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
1928         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
1929         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
1930         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
1931         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
1932         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
1933
1934         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
1935                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
1936                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
1937                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
1938         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
1939         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
1940         bmap = add_divs(bmap, n);
1941         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1942         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
1943         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1944 error:
1945         isl_basic_map_free(bmap1);
1946         isl_basic_map_free(bmap2);
1947         return NULL;
1948 }
1949
1950 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1951                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
1952 {
1953         if (!bset || !bmap)
1954                 goto error;
1955
1956         isl_assert(set->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
1957                     goto error);
1958
1959         return (struct isl_basic_set *)
1960                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
1961 error:
1962         isl_basic_set_free(bset);
1963         isl_basic_map_free(bmap);
1964         return NULL;
1965 }
1966
1967 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1968                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1969 {
1970         if (!bmap1 || !bmap2)
1971                 goto error;
1972
1973         isl_assert(ctx,
1974             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
1975         isl_assert(ctx,
1976             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
1977             goto error);
1978
1979         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
1980         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
1981         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
1982 error:
1983         isl_basic_map_free(bmap1);
1984         isl_basic_map_free(bmap2);
1985         return NULL;
1986 }
1987
1988 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
1989  * A \cap B -> f(A) + f(B)
1990  */
1991 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
1992                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1993 {
1994         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
1995         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
1996         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1997         int i;
1998
1999         if (!bmap1 || !bmap2)
2000                 goto error;
2001
2002         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2003                 goto error);
2004
2005         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2006         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2007         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2008
2009         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2010         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2011         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2012         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2013         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2014         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2015         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2016         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2017         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2018         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2019         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2020
2021         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2022                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2023                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2024                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2025         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2026                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2027                 if (j < 0)
2028                         goto error;
2029                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2030                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2031                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2032                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2033         }
2034         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2035         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2036         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2037
2038         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2039         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2040 error:
2041         isl_basic_map_free(bmap);
2042         isl_basic_map_free(bmap1);
2043         isl_basic_map_free(bmap2);
2044         return NULL;
2045 }
2046
2047 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2048  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2049  */
2050 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2051 {
2052         struct isl_map *result;
2053         int i, j;
2054
2055         if (!map1 || !map2)
2056                 goto error;
2057
2058         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2059
2060         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2061                                 map1->n * map2->n, 0);
2062         if (!result)
2063                 goto error;
2064         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2065                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2066                         struct isl_basic_map *part;
2067                         part = isl_basic_map_sum(
2068                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2069                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2070                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2071                                 isl_basic_map_free(part);
2072                         else
2073                                 result = isl_map_add(result, part);
2074                         if (!result)
2075                                 goto error;
2076                 }
2077         isl_map_free(map1);
2078         isl_map_free(map2);
2079         return result;
2080 error:
2081         isl_map_free(map1);
2082         isl_map_free(map2);
2083         return NULL;
2084 }
2085
2086 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2087  */
2088 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2089 {
2090         int i, j;
2091         unsigned off, n;
2092
2093         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2094         if (!bmap)
2095                 return NULL;
2096
2097         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2098         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2099         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2100                 for (j = 0; j < n; ++j)
2101                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2102         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2103                 for (j = 0; j < n; ++j)
2104                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2105         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2106                 for (j = 0; j < n; ++j)
2107                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2108         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2109 }
2110
2111 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2112  */
2113 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2114 {
2115         int i;
2116
2117         map = isl_map_cow(map);
2118         if (!map)
2119                 return NULL;
2120
2121         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2122                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2123                 if (!map->p[i])
2124                         goto error;
2125         }
2126
2127         return map;
2128 error:
2129         isl_map_free(map);
2130         return NULL;
2131 }
2132
2133 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2134  * A -> floor(f(A)/d).
2135  */
2136 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2137                 isl_int d)
2138 {
2139         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2140         struct isl_basic_map *result = NULL;
2141         struct isl_dim_map *dim_map;
2142         int i;
2143
2144         if (!bmap)
2145                 return NULL;
2146
2147         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2148         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2149         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2150
2151         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2152         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2153         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2154         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2155         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2156         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2157
2158         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2159                         bmap->n_div + n_out,
2160                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2161         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2162         result = add_divs(result, n_out);
2163         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2164                 int j;
2165                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2166                 if (j < 0)
2167                         goto error;
2168                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2169                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2170                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2171                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2172                 if (j < 0)
2173                         goto error;
2174                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2175                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2176                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2177                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2178         }
2179
2180         result = isl_basic_map_simplify(result);
2181         return isl_basic_map_finalize(result);
2182 error:
2183         isl_basic_map_free(result);
2184         return NULL;
2185 }
2186
2187 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
2188  * A -> floor(f(A)/d).
2189  */
2190 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
2191 {
2192         int i;
2193
2194         map = isl_map_cow(map);
2195         if (!map)
2196                 return NULL;
2197
2198         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
2199         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2200         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2201                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
2202                 if (!map->p[i])
2203                         goto error;
2204         }
2205
2206         return map;
2207 error:
2208         isl_map_free(map);
2209         return NULL;
2210 }
2211
2212 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2213 {
2214         int i;
2215         unsigned nparam;
2216         unsigned n_in;
2217
2218         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2219         if (i < 0)
2220                 goto error;
2221         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2222         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2223         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2224         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
2225         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2226         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2227 error:
2228         isl_basic_map_free(bmap);
2229         return NULL;
2230 }
2231
2232 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2233 {
2234         int i;
2235         unsigned nparam;
2236         unsigned n_in;
2237
2238         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2239         if (i < 0)
2240                 goto error;
2241         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2242         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2243         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2244         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2245         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
2246         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2247         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2248 error:
2249         isl_basic_map_free(bmap);
2250         return NULL;
2251 }
2252
2253 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2254 {
2255         int i;
2256         unsigned nparam;
2257         unsigned n_in;
2258
2259         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2260         if (i < 0)
2261                 goto error;
2262         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2263         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2264         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2265         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2266         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
2267         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
2268         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2269 error:
2270         isl_basic_map_free(bmap);
2271         return NULL;
2272 }
2273
2274 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
2275 {
2276         int i;
2277         struct isl_basic_map *bmap;
2278         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
2279         if (!bmap)
2280                 return NULL;
2281         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
2282                 bmap = var_equal(bmap, i);
2283         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2284 }
2285
2286 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2287 {
2288         int i;
2289         struct isl_basic_map *bmap;
2290         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2291         if (!bmap)
2292                 return NULL;
2293         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2294                 bmap = var_equal(bmap, i);
2295         if (bmap)
2296                 bmap = var_less(bmap, pos);
2297         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2298 }
2299
2300 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2301 {
2302         int i;
2303         struct isl_basic_map *bmap;
2304         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2305         if (!bmap)
2306                 return NULL;
2307         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2308                 bmap = var_equal(bmap, i);
2309         if (bmap)
2310                 bmap = var_more(bmap, pos);
2311         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2312 }
2313
2314 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
2315                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
2316 {
2317         struct isl_basic_map *bmap;
2318
2319         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2320         if (!bset || !dim)
2321                 goto error;
2322
2323         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
2324         isl_dim_free(bset->dim);
2325         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
2326         bmap->dim = dim;
2327         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2328 error:
2329         isl_basic_set_free(bset);
2330         isl_dim_free(dim);
2331         return NULL;
2332 }
2333
2334 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2335 {
2336         if (!bmap)
2337                 goto error;
2338         if (bmap->dim->n_in == 0)
2339                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2340         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2341         if (!bmap)
2342                 goto error;
2343         bmap->dim = isl_dim_cow(bmap->dim);
2344         if (!bmap->dim)
2345                 goto error;
2346         bmap->dim->n_out += bmap->dim->n_in;
2347         bmap->dim->n_in = 0;
2348         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2349         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2350 error:
2351         isl_basic_map_free(bmap);
2352         return NULL;
2353 }
2354
2355 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
2356  *
2357  *              f - m d >= 0
2358  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
2359  *
2360  * Note that the second constraint is the negation of
2361  *
2362  *              f - m d >= n
2363  */
2364 static int add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
2365 {
2366         int i, j;
2367         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2368         unsigned div_pos = 1 + total - bmap->n_div + div;
2369
2370         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2371         if (i < 0)
2372                 return -1;
2373         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], bmap->div[div]+1, 1+total);
2374         isl_int_neg(bmap->ineq[i][div_pos], bmap->div[div][0]);
2375
2376         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2377         if (j < 0)
2378                 return -1;
2379         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
2380         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][div_pos]);
2381         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
2382         return j;
2383 }
2384
2385 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
2386                 struct isl_basic_map *bmap)
2387 {
2388         if (!bmap)
2389                 goto error;
2390         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 && bmap->n_div == 0)
2391                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2392         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2393         if (!bmap)
2394                 goto error;
2395         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
2396         if (!bmap->dim)
2397                 goto error;
2398         bmap->extra -= bmap->n_div;
2399         bmap->n_div = 0;
2400         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2401         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2402 error:
2403         return NULL;
2404 }
2405
2406 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
2407         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
2408 {
2409         struct isl_basic_map *bmap;
2410         struct isl_ctx *ctx;
2411         unsigned total;
2412         int i;
2413
2414         if (!bset || !like)
2415                 goto error;
2416         ctx = bset->ctx;
2417         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
2418         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
2419         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
2420                         goto error);
2421         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2422                 isl_basic_map_free(like);
2423                 return (struct isl_basic_map *)bset;
2424         }
2425         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2426         if (!bset)
2427                 goto error;
2428         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
2429         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
2430         isl_dim_free(bmap->dim);
2431         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2432         if (!bmap->dim)
2433                 goto error;
2434         bmap->n_div = like->n_div;
2435         bmap->extra += like->n_div;
2436         if (bmap->extra) {
2437                 unsigned ltotal;
2438                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
2439                 if (ltotal > total)
2440                         ltotal = total;
2441                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
2442                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
2443                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
2444                         goto error;
2445                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
2446                                                 bmap->extra);
2447                 if (!bmap->div)
2448                         goto error;
2449                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2450                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
2451                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2452                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
2453                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
2454                 }
2455                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
2456                                                         0, 2 * like->n_div);
2457                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2458                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2459                                 continue;
2460                         if (add_div_constraints(bmap, i) < 0)
2461                                 goto error;
2462                 }
2463         }
2464         isl_basic_map_free(like);
2465         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2466         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2467         return bmap;
2468 error:
2469         isl_basic_map_free(like);
2470         isl_basic_set_free(bset);
2471         return NULL;
2472 }
2473
2474 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
2475         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
2476 {
2477         return (struct isl_basic_set *)
2478                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
2479 }
2480
2481 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
2482         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
2483 {
2484         int i;
2485
2486         if (!set || !like)
2487                 goto error;
2488         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
2489                     goto error);
2490         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2491                 isl_basic_set_free(like);
2492                 return set;
2493         }
2494         set = isl_set_cow(set);
2495         if (!set)
2496                 goto error;
2497         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2498                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
2499                                                       isl_basic_set_copy(like));
2500                 if (!set->p[i])
2501                         goto error;
2502         }
2503         isl_dim_free(set->dim);
2504         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2505         if (!set->dim)
2506                 goto error;
2507         isl_basic_set_free(like);
2508         return set;
2509 error:
2510         isl_basic_set_free(like);
2511         isl_set_free(set);
2512         return NULL;
2513 }
2514
2515 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
2516 {
2517         int i;
2518
2519         map = isl_map_cow(map);
2520         if (!map)
2521                 return NULL;
2522         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2523         if (!map->dim)
2524                 goto error;
2525
2526         for (i = 1; i < map->n; ++i)
2527                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
2528                                 goto error);
2529         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2530                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
2531                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
2532                 if (!map->p[i])
2533                         goto error;
2534         }
2535         if (map->n == 0)
2536                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
2537         else {
2538                 isl_dim_free(map->dim);
2539                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
2540         }
2541         if (!map->dim)
2542                 goto error;
2543         return (struct isl_set *)map;
2544 error:
2545         isl_map_free(map);
2546         return NULL;
2547 }
2548
2549 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
2550 {
2551         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
2552 }
2553
2554 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
2555 {
2556         struct isl_basic_set *domain;
2557         unsigned n_out;
2558         if (!bmap)
2559                 return NULL;
2560         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2561         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2562         return isl_basic_set_project_out(domain, n_out, 0);
2563 }
2564
2565 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
2566 {
2567         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
2568 }
2569
2570 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
2571 {
2572         int i;
2573         struct isl_set *set;
2574
2575         if (!map)
2576                 goto error;
2577         map = isl_map_cow(map);
2578         if (!map)
2579                 goto error;
2580
2581         set = (struct isl_set *) map;
2582         if (set->dim->n_in != 0) {
2583                 set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
2584                 if (!set->dim)
2585                         goto error;
2586         }
2587         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2588                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
2589                 if (!set->p[i])
2590                         goto error;
2591         }
2592         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
2593         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
2594         return set;
2595 error:
2596         isl_map_free(map);
2597         return NULL;
2598 }
2599
2600 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
2601 {
2602         int i;
2603         struct isl_map *map = NULL;
2604
2605         set = isl_set_cow(set);
2606         if (!set || !dim)
2607                 goto error;
2608         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
2609         map = (struct isl_map *)set;
2610         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2611                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
2612                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
2613                 if (!map->p[i])
2614                         goto error;
2615         }
2616         isl_dim_free(map->dim);
2617         map->dim = dim;
2618         return map;
2619 error:
2620         isl_dim_free(dim);
2621         isl_set_free(set);
2622         return NULL;
2623 }
2624
2625 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
2626 {
2627         return (struct isl_map *)set;
2628 }
2629
2630 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
2631 {
2632         int i;
2633         struct isl_set *set = NULL;
2634
2635         if (!map)
2636                 return NULL;
2637         map = isl_map_cow(map);
2638         if (!map)
2639                 return NULL;
2640         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2641         if (!map->dim)
2642                 goto error;
2643         map->dim->n_out += map->dim->n_in;
2644         map->dim->n_in = 0;
2645         set = (struct isl_set *)map;
2646         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2647                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
2648                 if (!set->p[i])
2649                         goto error;
2650         }
2651         return set;
2652 error:
2653         isl_map_free(map);
2654         return NULL;
2655 }
2656
2657 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
2658 {
2659         struct isl_map *map;
2660
2661         if (!dim)
2662                 return NULL;
2663         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
2664         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
2665                         sizeof(struct isl_map) +
2666                         n * sizeof(struct isl_basic_map *));
2667         if (!map)
2668                 goto error;
2669
2670         map->ctx = dim->ctx;
2671         isl_ctx_ref(map->ctx);
2672         map->ref = 1;
2673         map->size = n;
2674         map->n = 0;
2675         map->dim = dim;
2676         map->flags = flags;
2677         return map;
2678 error:
2679         isl_dim_free(dim);
2680         return NULL;
2681 }
2682
2683 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2684                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
2685                 unsigned flags)
2686 {
2687         struct isl_map *map;
2688         struct isl_dim *dims;
2689
2690         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
2691         if (!dims)
2692                 return NULL;
2693
2694         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
2695         return map;
2696 }
2697
2698 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_ctx *ctx,
2699                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out)
2700 {
2701         struct isl_basic_map *bmap;
2702         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, in, out, 0, 1, 0);
2703         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2704         return bmap;
2705 }
2706
2707 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
2708 {
2709         struct isl_basic_set *bset;
2710         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2711         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2712         return bset;
2713 }
2714
2715 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
2716 {
2717         struct isl_basic_map *bmap;
2718         if (!model)
2719                 return NULL;
2720         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2721         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2722         return bmap;
2723 }
2724
2725 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
2726 {
2727         struct isl_basic_map *bmap;
2728         if (!model)
2729                 return NULL;
2730         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2731         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2732         return bmap;
2733 }
2734
2735 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
2736 {
2737         struct isl_basic_set *bset;
2738         if (!model)
2739                 return NULL;
2740         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2741         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2742         return bset;
2743 }
2744
2745 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
2746 {
2747         struct isl_basic_map *bmap;
2748         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2749         return bmap;
2750 }
2751
2752 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
2753 {
2754         struct isl_basic_set *bset;
2755         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2756         return bset;
2757 }
2758
2759 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
2760 {
2761         if (!model)
2762                 return NULL;
2763         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
2764 }
2765
2766 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
2767 {
2768         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2769 }
2770
2771 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
2772 {
2773         if (!model)
2774                 return NULL;
2775         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2776 }
2777
2778 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
2779 {
2780         if (!model)
2781                 return NULL;
2782         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2783 }
2784
2785 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
2786 {
2787         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2788 }
2789
2790 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
2791 {
2792         if (!model)
2793                 return NULL;
2794         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
2795 }
2796
2797 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
2798 {
2799         struct isl_map *map;
2800         if (!dim)
2801                 return NULL;
2802         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2803         map = isl_map_add(map, isl_basic_map_universe(dim));
2804         return map;
2805 }
2806
2807 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
2808 {
2809         struct isl_set *set;
2810         if (!dim)
2811                 return NULL;
2812         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2813         set = isl_set_add(set, isl_basic_set_universe(dim));
2814         return set;
2815 }
2816
2817 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
2818 {
2819         int i;
2820         struct isl_map *dup;
2821
2822         if (!map)
2823                 return NULL;
2824         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
2825         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2826                 dup = isl_map_add(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
2827         return dup;
2828 }
2829
2830 struct isl_map *isl_map_add(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
2831 {
2832         if (!bmap || !map)
2833                 goto error;
2834         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
2835                 isl_basic_map_free(bmap);
2836                 return map;
2837         }
2838         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
2839         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
2840         map->p[map->n] = bmap;
2841         map->n++;
2842         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2843         return map;
2844 error:
2845         if (map)
2846                 isl_map_free(map);
2847         if (bmap)
2848                 isl_basic_map_free(bmap);
2849         return NULL;
2850 }
2851
2852 void isl_map_free(struct isl_map *map)
2853 {
2854         int i;
2855
2856         if (!map)
2857                 return;
2858
2859         if (--map->ref > 0)
2860                 return;
2861
2862         isl_ctx_deref(map->ctx);
2863         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2864                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
2865         isl_dim_free(map->dim);
2866         free(map);
2867 }
2868
2869 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
2870                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
2871 {
2872         int i;
2873
2874         base = isl_map_cow(base);
2875         if (!base)
2876                 return NULL;
2877
2878         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
2879         if (!base->dim)
2880                 goto error;
2881         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
2882                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
2883                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
2884                 if (!base->p[i])
2885                         goto error;
2886         }
2887         return base;
2888 error:
2889         isl_map_free(base);
2890         return NULL;
2891 }
2892
2893 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
2894                 unsigned nparam, unsigned dim)
2895 {
2896         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
2897                                                         nparam, 0, dim);
2898 }
2899
2900 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(struct isl_basic_map *bmap,
2901                 unsigned pos, int value)
2902 {
2903         int j;
2904
2905         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2906         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
2907         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2908         if (j < 0)
2909                 goto error;
2910         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
2911         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
2912         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
2913         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2914         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2915 error:
2916         isl_basic_map_free(bmap);
2917         return NULL;
2918 }
2919
2920 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
2921                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2922 {
2923         if (!bmap)
2924                 return NULL;
2925         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
2926         return isl_basic_map_fix_pos(bmap, isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos,
2927                                         value);
2928 error:
2929         isl_basic_map_free(bmap);
2930         return NULL;
2931 }
2932
2933 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
2934                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2935 {
2936         return (struct isl_basic_set *)
2937                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2938                                         type, pos, value);
2939 }
2940
2941 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
2942                 unsigned input, int value)
2943 {
2944         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
2945 }
2946
2947 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
2948                 unsigned dim, int value)
2949 {
2950         return (struct isl_basic_set *)
2951                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2952                                         isl_dim_set, dim, value);
2953 }
2954
2955 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
2956                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2957 {
2958         int i;
2959
2960         map = isl_map_cow(map);
2961         if (!map)
2962                 return NULL;
2963
2964         isl_assert(ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
2965         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2966                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
2967                 if (!map->p[i])
2968                         goto error;
2969         }
2970         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2971         return map;
2972 error:
2973         isl_map_free(map);
2974         return NULL;
2975 }
2976
2977 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
2978                 unsigned input, int value)
2979 {
2980         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
2981 }
2982
2983 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
2984 {
2985         return (struct isl_set *)
2986                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
2987 }
2988
2989 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
2990         unsigned dim, isl_int value)
2991 {
2992         int j;
2993         unsigned nparam;
2994
2995         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2996         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
2997         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
2998         if (j < 0)
2999                 goto error;
3000         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3001         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
3002         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
3003         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
3004         return isl_basic_set_finalize(bset);
3005 error:
3006         isl_basic_set_free(bset);
3007         return NULL;
3008 }
3009
3010 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
3011                                         isl_int value)
3012 {
3013         int i;
3014
3015         set = isl_set_cow(set);
3016         if (!set)
3017                 return NULL;
3018
3019         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
3020         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3021                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
3022                 if (!set->p[i])
3023                         goto error;
3024         }
3025         return set;
3026 error:
3027         isl_set_free(set);
3028         return NULL;
3029 }
3030
3031 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
3032 {
3033         int i;
3034         unsigned t;
3035
3036         map = isl_map_cow(map);
3037         if (!map)
3038                 return NULL;
3039
3040         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
3041         if (!map->dim)
3042                 goto error;
3043         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3044                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
3045                 if (!map->p[i])
3046                         goto error;
3047         }
3048         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3049         return map;
3050 error:
3051         isl_map_free(map);
3052         return NULL;
3053 }
3054
3055 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
3056                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3057                 struct isl_set **empty, int max)
3058 {
3059         if (!bmap)
3060                 goto error;
3061         if (bmap->ctx->pip == ISL_PIP_PIP)
3062                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3063         else
3064                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3065 error:
3066         isl_basic_map_free(bmap);
3067         isl_basic_set_free(dom);
3068         if (empty)
3069                 *empty = NULL;
3070         return NULL;
3071 }
3072
3073 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3074                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3075                 struct isl_set **empty)
3076 {
3077         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
3078 }
3079
3080 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3081                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3082                 struct isl_set **empty)
3083 {
3084         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
3085 }
3086
3087 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3088                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3089                 struct isl_set **empty)
3090 {
3091         return (struct isl_set *)
3092                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
3093                         dom, empty);
3094 }
3095
3096 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3097                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3098                 struct isl_set **empty)
3099 {
3100         return (struct isl_set *)
3101                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
3102                         dom, empty);
3103 }
3104
3105 struct isl_set *isl_basic_set_lexmin(struct isl_basic_set *bset)
3106 {
3107         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3108         struct isl_basic_set *dom = NULL;
3109         struct isl_map *min;
3110         struct isl_dim *param_dim;
3111
3112         if (!bset)
3113                 goto error;
3114         bmap = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
3115         if (!bmap)
3116                 goto error;
3117         param_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
3118         dom = isl_basic_set_universe(param_dim);
3119         if (!dom)
3120                 goto error;
3121         min = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, dom, NULL);
3122         return isl_map_range(min);
3123 error:
3124         isl_basic_map_free(bmap);
3125         return NULL;
3126 }
3127
3128 static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
3129         struct isl_dim *dim)
3130 {
3131         int i;
3132
3133         if (!map || !dim)
3134                 goto error;
3135
3136         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3137                 isl_dim_free(map->p[i]->dim);
3138                 map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
3139         }
3140         isl_dim_free(map->dim);
3141         map->dim = dim;
3142
3143         return map;
3144 error:
3145         isl_map_free(map);
3146         isl_dim_free(dim);
3147         return NULL;
3148 }
3149
3150 static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
3151         struct isl_dim *dim)
3152 {
3153         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3154 }
3155
3156 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
3157  * bset is assumed to have only parameters and divs.
3158  */
3159 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
3160         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
3161 {
3162         unsigned nparam;
3163
3164         if (!bset || !mat)
3165                 goto error;
3166
3167         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
3168         if (!bset->dim)
3169                 goto error;
3170
3171         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3172
3173         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3174
3175         bset->dim->nparam = 0;
3176         bset->dim->n_out = nparam;
3177         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
3178         if (bset) {
3179                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
3180                 bset->dim->n_out = 0;
3181         }
3182         return bset;
3183 error:
3184         isl_mat_free(mat);
3185         isl_basic_set_free(bset);
3186         return NULL;
3187 }
3188
3189 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
3190  * set is assumed to have only parameters and divs.
3191  */
3192 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
3193         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
3194 {
3195         struct isl_dim *dim = NULL;
3196         unsigned nparam;
3197
3198         if (!set || !mat)
3199                 goto error;
3200
3201         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3202         dim = isl_dim_cow(dim);
3203         if (!dim)
3204                 goto error;
3205
3206         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
3207
3208         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3209
3210         dim->nparam = 0;
3211         dim->n_out = nparam;
3212         isl_set_reset_dim(set, dim);
3213         set = isl_set_preimage(set, mat);
3214         if (!set)
3215                 goto error2;
3216         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3217         dim = isl_dim_cow(dim);
3218         if (!dim)
3219                 goto error2;
3220         dim->nparam = dim->n_out;
3221         dim->n_out = 0;
3222         isl_set_reset_dim(set, dim);
3223         return set;
3224 error:
3225         isl_dim_free(dim);
3226         isl_mat_free(mat);
3227 error2:
3228         isl_set_free(set);
3229         return NULL;
3230 }
3231
3232 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
3233  * equalities in "eq".
3234  */
3235 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
3236         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
3237 {
3238         int i, k;
3239         unsigned len;
3240
3241         if (!bset || !eq)
3242                 goto error;
3243
3244         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
3245                                         eq->n_row, 0);
3246         if (!bset)
3247                 goto error;
3248
3249         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
3250         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
3251                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
3252                 if (k < 0)
3253                         goto error;
3254                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
3255                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
3256         }
3257         isl_mat_free(eq);
3258
3259         return bset;
3260 error:
3261         isl_mat_free(eq);
3262         isl_basic_set_free(bset);
3263         return NULL;
3264 }
3265
3266 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
3267  * equalities in "eq".
3268  */
3269 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
3270         struct isl_mat *eq)
3271 {
3272         int i;
3273
3274         if (!set || !eq)
3275                 goto error;
3276
3277         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3278                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
3279                                         isl_mat_copy(eq));
3280                 if (!set->p[i])
3281                         goto error;
3282         }
3283         isl_mat_free(eq);
3284         return set;
3285 error:
3286         isl_mat_free(eq);
3287         isl_set_free(set);
3288         return NULL;
3289 }
3290
3291 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
3292  * new, explicit, existential variables in the constraints.
3293  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
3294  * The output has the same parameters, but only
3295  * explicit existentially quantified variables.
3296  *
3297  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
3298  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
3299  * among the parameters by performing a variable compression on
3300  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
3301  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
3302  */
3303 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3304 {
3305         int i, j;
3306         struct isl_mat *eq;
3307         struct isl_mat *T, *T2;
3308         struct isl_set *set;
3309         unsigned nparam, n_div;
3310
3311         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3312         if (!bset)
3313                 return NULL;
3314
3315         if (bset->n_eq == 0)
3316                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3317
3318         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
3319
3320         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3321         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
3322
3323         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
3324                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
3325                         ++i;
3326         }
3327         if (i == bset->n_eq)
3328                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3329
3330         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
3331                 0, 1 + nparam);
3332         eq = isl_mat_cow(eq);
3333         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
3334         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
3335
3336         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
3337         set = set_parameter_preimage(set, T2);
3338         set = set_append_equalities(set, eq);
3339         return set;
3340 }
3341
3342 /* Compute an explicit representation for all the existentially
3343  * quantified variables.
3344  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
3345  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
3346  * no input or output dimensions and the dimension specification
3347  * is reset to that of the input.
3348  */
3349 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3350 {
3351         struct isl_basic_set *bset;
3352         struct isl_set *set;
3353         struct isl_map *map;
3354         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
3355         unsigned         nparam;
3356         unsigned         n_in;
3357         unsigned         n_out;
3358
3359         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3360         if (!bmap)
3361                 return NULL;
3362
3363         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3364         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3365         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3366         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
3367         if (!dim)
3368                 goto error;
3369
3370         orig_dim = bmap->dim;
3371         bmap->dim = dim;
3372         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
3373
3374         set = parameter_compute_divs(bset);
3375         map = (struct isl_map *)set;
3376         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
3377
3378         return map;
3379 error:
3380         isl_basic_map_free(bmap);
3381         return NULL;
3382 }
3383
3384 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
3385  * expressions for them.  However, this computation may be
3386  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
3387  * strictly needed.
3388  */
3389 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3390 {
3391         int i;
3392         unsigned off;
3393
3394         if (!bmap)
3395                 return NULL;
3396         off = isl_dim_total(bmap->dim);
3397         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
3398                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3399                         break;
3400                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
3401                                 goto error);
3402         }
3403         if (i == bmap->n_div)
3404                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3405         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3406         if (!bmap)
3407                 goto error;
3408         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3409                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3410                         break;
3411         if (i == bmap->n_div)
3412                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3413         struct isl_map *map = compute_divs(bmap);
3414         return map;
3415 error:
3416         isl_basic_map_free(bmap);
3417         return NULL;
3418 }
3419
3420 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
3421 {
3422         int i;
3423         struct isl_map *res;
3424
3425         if (!map)
3426                 return NULL;
3427         if (map->n == 0)
3428                 return map;
3429         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
3430         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
3431                 struct isl_map *r2;
3432                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
3433                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
3434                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
3435                 else
3436                         res = isl_map_union(res, r2);
3437         }
3438         isl_map_free(map);
3439
3440         return res;
3441 }
3442
3443 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3444 {
3445         return (struct isl_set *)
3446                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
3447 }
3448
3449 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
3450 {
3451         return (struct isl_set *)
3452                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
3453 }
3454
3455 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
3456 {
3457         int i;
3458         struct isl_set *set;
3459
3460         if (!map)
3461                 goto error;
3462
3463         map = isl_map_cow(map);
3464         if (!map)
3465                 return NULL;
3466
3467         set = (struct isl_set *)map;
3468         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
3469         if (!set->dim)
3470                 goto error;
3471         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3472                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
3473                 if (!set->p[i])
3474                         goto error;
3475         }
3476         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3477         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3478         return set;
3479 error:
3480         isl_map_free(map);
3481         return NULL;
3482 }
3483
3484 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
3485                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3486 {
3487         int i;
3488         unsigned flags = 0;
3489         struct isl_map *map = NULL;
3490
3491         if (!map1 || !map2)
3492                 goto error;
3493
3494         if (map1->n == 0) {
3495                 isl_map_free(map1);
3496                 return map2;
3497         }
3498         if (map2->n == 0) {
3499                 isl_map_free(map2);
3500                 return map1;
3501         }
3502
3503         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3504
3505         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3506             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
3507                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3508
3509         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
3510                                 map1->n + map2->n, flags);
3511         if (!map)
3512                 goto error;
3513         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
3514                 map = isl_map_add(map,
3515                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
3516                 if (!map)
3517                         goto error;
3518         }
3519         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
3520                 map = isl_map_add(map,
3521                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
3522                 if (!map)
3523                         goto error;
3524         }
3525         isl_map_free(map1);
3526         isl_map_free(map2);
3527         return map;
3528 error:
3529         isl_map_free(map);
3530         isl_map_free(map1);
3531         isl_map_free(map2);
3532         return NULL;
3533 }
3534
3535 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3536 {
3537         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
3538         if (!map1)
3539                 return NULL;
3540         if (map1->n > 1)
3541                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
3542         return map1;
3543 }
3544
3545 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
3546                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3547 {
3548         return (struct isl_set *)
3549                 isl_map_union_disjoint(
3550                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3551 }
3552
3553 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3554 {
3555         return (struct isl_set *)
3556                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3557 }
3558
3559 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
3560                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3561 {
3562         unsigned flags = 0;
3563         struct isl_map *result;
3564         int i, j;
3565
3566         if (!map || !set)
3567                 goto error;
3568
3569         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3570             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
3571                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3572
3573         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
3574                                         map->n * set->n, flags);
3575         if (!result)
3576                 goto error;
3577         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3578                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
3579                         result = isl_map_add(result,
3580                             isl_basic_map_intersect_range(
3581                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
3582                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
3583                         if (!result)
3584                                 goto error;
3585                 }
3586         isl_map_free(map);
3587         isl_set_free(set);
3588         return result;
3589 error:
3590         isl_map_free(map);
3591         isl_set_free(set);
3592         return NULL;
3593 }
3594
3595 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
3596                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3597 {
3598         return isl_map_reverse(
3599                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
3600 }
3601
3602 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
3603                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3604 {
3605         if (!map1 || !map2)
3606                 goto error;
3607         map1 = isl_map_reverse(map1);
3608         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
3609         return isl_map_reverse(map1);
3610 error:
3611         isl_map_free(map1);
3612         isl_map_free(map2);
3613         return NULL;
3614 }
3615
3616 struct isl_map *isl_map_apply_range(
3617                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3618 {
3619         struct isl_dim *dim_result;
3620         struct isl_map *result;
3621         int i, j;
3622         unsigned nparam;
3623         unsigned n_in;
3624         unsigned n_out;
3625
3626         if (!map1 || !map2)
3627                 goto error;
3628
3629         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
3630                                   isl_dim_copy(map2->dim));
3631
3632         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
3633         if (!result)
3634                 goto error;
3635         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3636                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3637                         result = isl_map_add(result,
3638                             isl_basic_map_apply_range(
3639                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3640                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
3641                         if (!result)
3642                                 goto error;
3643                 }
3644         isl_map_free(map1);
3645         isl_map_free(map2);
3646         if (result && result->n <= 1)
3647                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
3648         return result;
3649 error:
3650         isl_map_free(map1);
3651         isl_map_free(map2);
3652         return NULL;
3653 }
3654
3655 /*
3656  * returns range - domain
3657  */
3658 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
3659 {
3660         struct isl_basic_set *bset;
3661         unsigned dim;
3662         unsigned nparam;
3663         int i;
3664
3665         if (!bmap)
3666                 goto error;
3667         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
3668         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3669         isl_assert(bmap->ctx, dim == isl_basic_map_n_out(bmap), goto error);
3670         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3671         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3672         bset = isl_basic_set_extend(bset, nparam, 3*dim, 0, dim, 0);
3673         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
3674         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3675                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
3676                                             (struct isl_basic_map *)bset);
3677                 if (j < 0)
3678                         goto error;
3679                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3680                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
3681                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
3682                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
3683         }
3684         return isl_basic_set_project_out(bset, 2*dim, 0);
3685 error:
3686         isl_basic_map_free(bmap);
3687         return NULL;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * returns range - domain
3692  */
3693 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
3694 {
3695         int i;
3696         struct isl_set *result;
3697
3698         if (!map)
3699                 return NULL;
3700
3701         isl_assert(map->ctx, isl_map_n_in(map) == isl_map_n_out(map), goto error);
3702         result = isl_set_alloc(map->ctx, isl_map_n_param(map),
3703                                         isl_map_n_in(map), map->n, map->flags);
3704         if (!result)
3705                 goto error;
3706         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3707                 result = isl_set_add(result,
3708                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
3709         isl_map_free(map);
3710         return result;
3711 error:
3712         isl_map_free(map);
3713         return NULL;
3714 }
3715
3716 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
3717 {
3718         struct isl_basic_map *bmap;
3719         unsigned nparam;
3720         unsigned dim;
3721         int i;
3722
3723         if (!dims)
3724                 return NULL;
3725
3726         nparam = dims->nparam;
3727         dim = dims->n_out;
3728         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
3729         if (!bmap)
3730                 goto error;
3731
3732         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3733                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3734                 if (j < 0)
3735                         goto error;
3736                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3737                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
3738                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
3739         }
3740         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3741 error:
3742         isl_basic_map_free(bmap);
3743         return NULL;
3744 }
3745
3746 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3747 {
3748         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3749         if (!dim)
3750                 return NULL;
3751         return basic_map_identity(dim);
3752 }
3753
3754 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
3755 {
3756         if (!model || !model->dim)
3757                 return NULL;
3758         isl_assert(model->ctx,
3759                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3760         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3761 }
3762
3763 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
3764 {
3765         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3766         return isl_map_add(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
3767 }
3768
3769 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3770 {
3771         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3772         if (!dim)
3773                 return NULL;
3774         return map_identity(dim);
3775 }
3776
3777 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
3778 {
3779         if (!model || !model->dim)
3780                 return NULL;
3781         isl_assert(model->ctx,
3782                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3783         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3784 }
3785
3786 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
3787 {
3788         if (!model || !model->dim)
3789                 return NULL;
3790         isl_assert(model->ctx,
3791                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3792         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3793 }
3794
3795 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
3796  * values.
3797  */
3798 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
3799 {
3800         int i;
3801         unsigned nparam;
3802         unsigned dim;
3803         struct isl_basic_set *bset;
3804
3805         if (!dims)
3806                 return NULL;
3807         nparam = dims->nparam;
3808         dim = dims->n_out;
3809         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
3810         if (!bset)
3811                 return NULL;
3812         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3813                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3814                 if (k < 0)
3815                         goto error;
3816                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3817                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
3818         }
3819         return bset;
3820 error:
3821         isl_basic_set_free(bset);
3822         return NULL;
3823 }
3824
3825 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3826 {
3827         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3828 }
3829
3830 int isl_set_is_subset(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3831 {
3832         return isl_map_is_subset(
3833                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3834 }
3835
3836 int isl_basic_map_is_subset(
3837                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3838 {
3839         int is_subset;
3840         struct isl_map *map1;
3841         struct isl_map *map2;
3842
3843         if (!bmap1 || !bmap2)
3844                 return -1;
3845
3846         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
3847         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
3848
3849         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3850
3851         isl_map_free(map1);
3852         isl_map_free(map2);
3853
3854         return is_subset;
3855 }
3856
3857 int isl_basic_map_is_equal(
3858                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3859 {
3860         int is_subset;
3861
3862         if (!bmap1 || !bmap2)
3863                 return -1;
3864         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3865         if (is_subset != 1)
3866                 return is_subset;
3867         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3868         return is_subset;
3869 }
3870
3871 int isl_basic_set_is_equal(
3872                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
3873 {
3874         return isl_basic_map_is_equal(
3875                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
3876 }
3877
3878 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
3879 {
3880         int i;
3881         int is_empty;
3882
3883         if (!map)
3884                 return -1;
3885         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3886                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
3887                 if (is_empty < 0)
3888                         return -1;
3889                 if (!is_empty)
3890                         return 0;
3891         }
3892         return 1;
3893 }
3894
3895 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
3896 {
3897         return map->n == 0;
3898 }
3899
3900 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
3901 {
3902         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
3903 }
3904
3905 int isl_map_is_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3906 {
3907         int i;
3908         int is_subset = 0;
3909         struct isl_map *diff;
3910
3911         if (!map1 || !map2)
3912                 return -1;
3913
3914         if (isl_map_is_empty(map1))
3915                 return 1;
3916
3917         if (isl_map_is_empty(map2))
3918                 return 0;
3919
3920         diff = isl_map_subtract(isl_map_copy(map1), isl_map_copy(map2));
3921         if (!diff)
3922                 return -1;
3923
3924         is_subset = isl_map_is_empty(diff);
3925         isl_map_free(diff);
3926
3927         return is_subset;
3928 }
3929
3930 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3931 {
3932         int is_subset;
3933
3934         if (!map1 || !map2)
3935                 return -1;
3936         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3937         if (is_subset != 1)
3938                 return is_subset;
3939         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3940         return is_subset;
3941 }
3942
3943 int isl_basic_map_is_strict_subset(
3944                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3945 {
3946         int is_subset;
3947
3948         if (!bmap1 || !bmap2)
3949                 return -1;
3950         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3951         if (is_subset != 1)
3952                 return is_subset;
3953         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3954         if (is_subset == -1)
3955                 return is_subset;
3956         return !is_subset;
3957 }
3958
3959 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3960 {
3961         int is_subset;
3962
3963         if (!map1 || !map2)
3964                 return -1;
3965         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3966         if (is_subset != 1)
3967                 return is_subset;
3968         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3969         if (is_subset == -1)
3970                 return is_subset;
3971         return !is_subset;
3972 }
3973
3974 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
3975 {
3976         if (!bmap)
3977                 return -1;
3978         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
3979 }
3980
3981 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
3982 {
3983         if (!bset)
3984                 return -1;
3985         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
3986 }
3987
3988 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
3989 {
3990         struct isl_basic_set *bset = NULL;
3991         struct isl_vec *sample = NULL;
3992         int empty;
3993         unsigned total;
3994
3995         if (!bmap)
3996                 return -1;
3997
3998         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
3999                 return 1;
4000
4001         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
4002                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
4003                 copy = isl_basic_map_convex_hull(copy);
4004                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4005                 isl_basic_map_free(copy);
4006                 return empty;
4007         }
4008
4009         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
4010         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
4011                 int contains = basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
4012                 if (contains < 0)
4013                         return -1;
4014                 if (contains)
4015                         return 0;
4016         }
4017         isl_vec_free(bmap->sample);
4018         bmap->sample = NULL;
4019         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
4020         if (!bset)
4021                 return -1;
4022         sample = isl_basic_set_sample(bset);
4023         if (!sample)
4024                 return -1;
4025         empty = sample->size == 0;
4026         isl_vec_free(bmap->sample);
4027         bmap->sample = sample;
4028         if (empty)
4029                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4030
4031         return empty;
4032 }
4033
4034 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4035 {
4036         if (!bmap)
4037                 return -1;
4038         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4039 }
4040
4041 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4042 {
4043         if (!bset)
4044                 return -1;
4045         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
4046 }
4047
4048 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4049 {
4050         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
4051 }
4052
4053 struct isl_map *isl_basic_map_union(
4054         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4055 {
4056         struct isl_map *map;
4057         if (!bmap1 || !bmap2)
4058                 return NULL;
4059
4060         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
4061
4062         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
4063         if (!map)
4064                 goto error;
4065         map = isl_map_add(map, bmap1);
4066         map = isl_map_add(map, bmap2);
4067         return map;
4068 error:
4069         isl_basic_map_free(bmap1);
4070         isl_basic_map_free(bmap2);
4071         return NULL;
4072 }
4073
4074 struct isl_set *isl_basic_set_union(
4075                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
4076 {
4077         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
4078                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
4079                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
4080 }
4081
4082 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
4083 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4084 {
4085         int i;
4086         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
4087
4088         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
4089                 int pos;
4090                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4091                         continue;
4092                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
4093                                                             bmap->n_div-i);
4094                 if (pos == -1)
4095                         continue;
4096                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
4097                 --i;
4098         }
4099         return bmap;
4100 }
4101
4102 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
4103 {
4104         return (struct isl_basic_set *)
4105                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
4106 }
4107
4108 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
4109  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
4110  *
4111  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
4112  * of the corresponding div in dst otherwise.
4113  */
4114 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
4115                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
4116 {
4117         int i;
4118
4119         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4120
4121         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
4122         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
4123                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
4124                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
4125                                                 dst->n_div - div) == -1)
4126                         return i;
4127         return -1;
4128 }
4129
4130 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
4131                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
4132 {
4133         int i;
4134         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4135
4136         if (!dst || !src)
4137                 goto error;
4138
4139         if (src->n_div == 0)
4140                 return dst;
4141
4142         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
4143                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
4144
4145         src = isl_basic_map_order_divs(src);
4146         dst = isl_basic_map_cow(dst);
4147         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
4148                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
4149         if (!dst)
4150                 return NULL;
4151         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
4152                 int j = find_div(dst, src, i);
4153                 if (j < 0) {
4154                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
4155                         if (j < 0)
4156                                 goto error;
4157                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
4158                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
4159                         if (add_div_constraints(dst, j) < 0)
4160                                 goto error;
4161                 }
4162                 if (j != i)
4163                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
4164         }
4165         return dst;
4166 error:
4167         isl_basic_map_free(dst);
4168         return NULL;
4169 }
4170
4171 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
4172                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
4173 {
4174         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
4175                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
4176 }
4177
4178 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
4179 {
4180         int i;
4181
4182         map = isl_map_compute_divs(map);
4183         map = isl_map_cow(map);
4184         if (!map)
4185                 return NULL;
4186
4187         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4188                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
4189         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4190                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
4191
4192         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4193         return map;
4194 }
4195
4196 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
4197 {
4198         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
4199 }
4200
4201 static struct isl_map *add_cut_constraint(struct isl_map *dst,
4202                 struct isl_basic_map *src, isl_int *c,
4203                 unsigned len, int oppose)
4204 {
4205         struct isl_basic_map *copy = NULL;
4206         int is_empty;
4207         int k;
4208         unsigned total;
4209
4210         copy = isl_basic_map_copy(src);
4211         copy = isl_basic_map_cow(copy);
4212         if (!copy)
4213                 goto error;
4214         copy = isl_basic_map_extend_constraints(copy, 0, 1);
4215         k = isl_basic_map_alloc_inequality(copy);
4216         if (k < 0)
4217                 goto error;
4218         if (oppose)
4219                 isl_seq_neg(copy->ineq[k], c, len);
4220         else
4221                 isl_seq_cpy(copy->ineq[k], c, len);
4222         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(copy);
4223         isl_seq_clr(copy->ineq[k]+len, total - len);
4224         isl_inequality_negate(copy, k);
4225         copy = isl_basic_map_simplify(copy);
4226         copy = isl_basic_map_finalize(copy);
4227         is_empty = isl_basic_map_is_empty(copy);
4228         if (is_empty < 0)
4229                 goto error;
4230         if (!is_empty)
4231                 dst = isl_map_add(dst, copy);
4232         else
4233                 isl_basic_map_free(copy);
4234         return dst;
4235 error:
4236         isl_basic_map_free(copy);
4237         isl_map_free(dst);
4238         return NULL;
4239 }
4240
4241 static struct isl_map *subtract(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
4242 {
4243         int i, j, k;
4244         unsigned flags = 0;
4245         struct isl_map *rest = NULL;
4246         unsigned max;
4247         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4248
4249         assert(bmap);
4250
4251         if (!map)
4252                 goto error;
4253
4254         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
4255                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4256
4257         max = map->n * (2 * bmap->n_eq + bmap->n_ineq);
4258         rest = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), max, flags);
4259         if (!rest)
4260                 goto error;
4261
4262         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4263                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], bmap);
4264                 if (!map->p[i])
4265                         goto error;
4266         }
4267
4268         for (j = 0; j < map->n; ++j)
4269                 map->p[j] = isl_basic_map_cow(map->p[j]);
4270
4271         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
4272                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4273                         rest = add_cut_constraint(rest,
4274                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 0);
4275                         if (!rest)
4276                                 goto error;
4277
4278                         rest = add_cut_constraint(rest,
4279                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 1);
4280                         if (!rest)
4281                                 goto error;
4282
4283                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4284                                 1, 0);
4285                         if (!map->p[j])
4286                                 goto error;
4287                         k = isl_basic_map_alloc_equality(map->p[j]);
4288                         if (k < 0)
4289                                 goto error;
4290                         isl_seq_cpy(map->p[j]->eq[k], bmap->eq[i], 1+total);
4291                         isl_seq_clr(map->p[j]->eq[k]+1+total,
4292                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4293                 }
4294         }
4295
4296         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4297                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4298                         rest = add_cut_constraint(rest,
4299                                 map->p[j], bmap->ineq[i], 1+total, 0);
4300                         if (!rest)
4301                                 goto error;
4302
4303                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4304                                 0, 1);
4305                         if (!map->p[j])
4306                                 goto error;
4307                         k = isl_basic_map_alloc_inequality(map->p[j]);
4308                         if (k < 0)
4309                                 goto error;
4310                         isl_seq_cpy(map->p[j]->ineq[k], bmap->ineq[i], 1+total);
4311                         isl_seq_clr(map->p[j]->ineq[k]+1+total,
4312                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4313                 }
4314         }
4315
4316         isl_map_free(map);
4317         return rest;
4318 error:
4319         isl_map_free(map);
4320         isl_map_free(rest);
4321         return NULL;
4322 }
4323
4324 struct isl_map *isl_map_subtract(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4325 {
4326         int i;
4327         if (!map1 || !map2)
4328                 goto error;
4329
4330         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
4331
4332         if (isl_map_is_empty(map2)) {
4333                 isl_map_free(map2);
4334                 return map1;
4335         }
4336
4337         map1 = isl_map_compute_divs(map1);
4338         map2 = isl_map_compute_divs(map2);
4339         if (!map1 || !map2)
4340                 goto error;
4341
4342         for (i = 0; map1 && i < map2->n; ++i)
4343                 map1 = subtract(map1, map2->p[i]);
4344
4345         isl_map_free(map2);
4346         return map1;
4347 error:
4348         isl_map_free(map1);
4349         isl_map_free(map2);
4350         return NULL;
4351 }
4352
4353 struct isl_set *isl_set_subtract(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4354 {
4355         return (struct isl_set *)
4356                 isl_map_subtract(
4357                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4358 }
4359
4360 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
4361 {
4362         if (!set || !map)
4363                 goto error;
4364         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
4365         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
4366         set = isl_map_range(map);
4367         return set;
4368 error:
4369         isl_set_free(set);
4370         isl_map_free(map);
4371         return NULL;
4372 }
4373
4374 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
4375  * the meaning of the set.
4376  */
4377 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
4378 {
4379         int i;
4380
4381         if (!map)
4382                 return NULL;
4383
4384         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4385                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4386                         continue;
4387                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4388                 if (i != map->n-1) {
4389                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4390                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4391                 }
4392                 map->n--;
4393         }
4394
4395         return map;
4396 }
4397
4398 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
4399 {
4400         return (struct isl_set *)
4401                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
4402 }
4403
4404 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
4405 {
4406         struct isl_basic_map *bmap;
4407         if (!map || map->n == 0)
4408                 return NULL;
4409         bmap = map->p[map->n-1];
4410         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
4411         return isl_basic_map_copy(bmap);
4412 }
4413
4414 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
4415 {
4416         (struct isl_basic_set *)isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
4417 }
4418
4419 struct isl_map *isl_map_drop_basic_map(struct isl_map *map,
4420                                                 struct isl_basic_map *bmap)
4421 {
4422         int i;
4423
4424         if (!map || !bmap)
4425                 goto error;
4426         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4427                 if (map->p[i] != bmap)
4428                         continue;
4429                 map = isl_map_cow(map);
4430                 if (!map)
4431                         goto error;
4432                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4433                 if (i != map->n-1) {
4434                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
4435                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4436                 }
4437                 map->n--;
4438                 return map;
4439         }
4440         isl_basic_map_free(bmap);
4441         return map;
4442 error:
4443         isl_map_free(map);
4444         isl_basic_map_free(bmap);
4445         return NULL;
4446 }
4447
4448 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
4449                                                 struct isl_basic_set *bset)
4450 {
4451         (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
4452                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4453 }
4454
4455 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
4456  * for any common value of the parameters and dimensions preceding dim
4457  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
4458  * smaller or larger than those in bset2.
4459  *
4460  * Returns
4461  *       1 if bset1 follows bset2
4462  *      -1 if bset1 precedes bset2
4463  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
4464  *      -2 if some error occurred.
4465  */
4466 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
4467         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
4468 {
4469         struct isl_dim *dims;
4470         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
4471         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
4472         struct isl_ctx *ctx;
4473         struct isl_vec *obj;
4474         unsigned total;
4475         unsigned nparam;
4476         unsigned dim1, dim2;
4477         isl_int num, den;
4478         enum isl_lp_result res;
4479         int cmp;
4480
4481         if (!bset1 || !bset2)
4482                 return -2;
4483
4484         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
4485         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
4486         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
4487         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
4488         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
4489         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
4490         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
4491         if (!bmap1 || !bmap2)
4492                 goto error;
4493         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
4494         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
4495                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
4496                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
4497         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
4498         if (!bmap1)
4499                 goto error;
4500         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4501         ctx = bmap1->ctx;
4502         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
4503         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
4504         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
4505         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
4506         if (!obj)
4507                 goto error;
4508         isl_int_init(num);
4509         isl_int_init(den);
4510         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 0, obj->block.data, ctx->one,
4511                                         &num, &den, NULL);
4512         if (res == isl_lp_empty)
4513                 cmp = 0;
4514         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(num))
4515                 cmp = 1;
4516         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(num)) ||
4517                   res == isl_lp_unbounded)
4518                 cmp = -1;
4519         else
4520                 cmp = -2;
4521         isl_int_clear(num);
4522         isl_int_clear(den);
4523         isl_basic_map_free(bmap1);
4524         isl_vec_free(obj);
4525         return cmp;
4526 error:
4527         isl_basic_map_free(bmap1);
4528         isl_basic_map_free(bmap2);
4529         return -2;
4530 }
4531
4532 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
4533         unsigned pos, isl_int *val)
4534 {
4535         int i;
4536         int d;
4537         unsigned total;
4538
4539         if (!bmap)
4540                 return -1;
4541         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4542         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
4543                 for (; d+1 > pos; --d)
4544                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
4545                                 break;
4546                 if (d != pos)
4547                         continue;
4548                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
4549                         return 0;
4550                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
4551                         return 0;
4552                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
4553                         return 0;
4554                 if (val)
4555                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
4556                 return 1;
4557         }
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
4562         unsigned pos, isl_int *val)
4563 {
4564         int i;
4565         isl_int v;
4566         isl_int tmp;
4567         int fixed;
4568
4569         if (!map)
4570                 return -1;
4571         if (map->n == 0)
4572                 return 0;
4573         if (map->n == 1)
4574                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
4575         isl_int_init(v);
4576         isl_int_init(tmp);
4577         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
4578         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
4579                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
4580                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4581                         fixed = 0;
4582         }
4583         if (val)
4584                 isl_int_set(*val, v);
4585         isl_int_clear(tmp);
4586         isl_int_clear(v);
4587         return fixed;
4588 }
4589
4590 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
4591         unsigned pos, isl_int *val)
4592 {
4593         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
4594                                                 pos, val);
4595 }
4596
4597 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
4598         isl_int *val)
4599 {
4600         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
4601 }
4602
4603 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
4604         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4605 {
4606         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
4607                 return -1;
4608         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
4609                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
4610 }
4611
4612 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
4613         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4614 {
4615         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
4616                 return -1;
4617         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
4618                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
4619 }
4620
4621 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4622  * then return this fixed value in *val.
4623  */
4624 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
4625         isl_int *val)
4626 {
4627         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
4628                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
4629 }
4630
4631 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4632  * then return this fixed value in *val.
4633  */
4634 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
4635 {
4636         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
4637 }
4638
4639 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
4640  * then return this fixed value in *val.
4641  */
4642 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
4643 {
4644         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
4645 }
4646
4647 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
4648  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
4649  */
4650 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
4651         unsigned dim, isl_int *val)
4652 {
4653         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
4654         isl_int *c;
4655         unsigned total;
4656         unsigned nparam;
4657
4658         if (!bset)
4659                 return -1;
4660         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
4661         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
4662         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
4663                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
4664                         continue;
4665                 if (i_eq != -1)
4666                         return 0;
4667                 i_eq = i;
4668         }
4669         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
4670                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
4671                         continue;
4672                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
4673                         return 0;
4674                 i_ineq = i;
4675         }
4676         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
4677                 return 0;
4678         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
4679         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
4680         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
4681                 return 0;
4682         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
4683                 return 0;
4684         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
4685                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
4686                 return 0;
4687         if (val)
4688                 isl_int_neg(*val, c[0]);
4689         return 1;
4690 }
4691
4692 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
4693         unsigned dim, isl_int *val)
4694 {
4695         int i;
4696         isl_int v;
4697         isl_int tmp;
4698         int fixed;
4699
4700         if (!set)
4701                 return -1;
4702         if (set->n == 0)
4703                 return 0;
4704         if (set->n == 1)
4705                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4706                                                                 dim, val);
4707         isl_int_init(v);
4708         isl_int_init(tmp);
4709         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4710                                                                 dim, &v);
4711         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
4712                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
4713                                                                 dim, &tmp);
4714                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4715                         fixed = 0;
4716         }
4717         if (val)
4718                 isl_int_set(*val, v);
4719         isl_int_clear(tmp);
4720         isl_int_clear(v);
4721         return fixed;
4722 }
4723
4724 struct constraint {
4725         unsigned        size;
4726         isl_int         *c;
4727 };
4728
4729 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
4730 {
4731         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
4732         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
4733         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
4734         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
4735 }
4736
4737 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
4738         struct isl_basic_map *bmap)
4739 {
4740         int i;
4741         struct constraint *c;
4742         unsigned total;
4743
4744         if (!bmap)
4745                 return NULL;
4746         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4747         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
4748         if (!c)
4749                 goto error;
4750         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4751                 c[i].size = total;
4752                 c[i].c = bmap->ineq[i];
4753         }
4754         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
4755         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
4756                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
4757         free(c);
4758         return bmap;
4759 error:
4760         isl_basic_map_free(bmap);
4761         return NULL;
4762 }
4763
4764 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
4765 {
4766         if (!bmap)
4767                 return NULL;
4768         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
4769                 return bmap;
4770         bmap = isl_basic_map_convex_hull(bmap);
4771         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
4772         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
4773         return bmap;
4774 }
4775
4776 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
4777 {
4778         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
4779                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4780 }
4781
4782 static int isl_basic_map_fast_cmp(const struct isl_basic_map *bmap1,
4783         const struct isl_basic_map *bmap2)
4784 {
4785         int i, cmp;
4786         unsigned total;
4787
4788         if (bmap1 == bmap2)
4789                 return 0;
4790         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
4791                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
4792         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
4793                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4794         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
4795                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4796         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
4797             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4798                 return 0;
4799         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4800                 return 1;
4801         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4802                 return -1;
4803         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
4804                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
4805         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
4806                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
4807         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
4808                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
4809         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4810         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
4811                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
4812                 if (cmp)
4813                         return cmp;
4814         }
4815         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
4816                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
4817                 if (cmp)
4818                         return cmp;
4819         }
4820         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
4821                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
4822                 if (cmp)
4823                         return cmp;
4824         }
4825         return 0;
4826 }
4827
4828 static int isl_basic_map_fast_is_equal(struct isl_basic_map *bmap1,
4829         struct isl_basic_map *bmap2)
4830 {
4831         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
4832 }
4833
4834 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
4835 {
4836         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
4837         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
4838
4839         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
4840 }
4841
4842 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
4843  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
4844  * meaning of any possible other copies of map.
4845  */
4846 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
4847 {
4848         int i, j;
4849         struct isl_basic_map *bmap;
4850
4851         if (!map)
4852                 return NULL;
4853         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
4854                 return map;
4855         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4856                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4857                 if (!bmap)
4858                         goto error;
4859                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4860                 map->p[i] = bmap;
4861         }
4862         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
4863         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4864         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
4865         if (!map)
4866                 return NULL;
4867         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
4868                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
4869                         continue;
4870                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
4871                 for (j = i; j < map->n; ++j)
4872                         map->p[j-1] = map->p[j];
4873                 map->n--;
4874         }
4875         return map;
4876 error:
4877         isl_map_free(map);
4878         return NULL;
4879
4880 }
4881
4882 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
4883 {
4884         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
4885 }
4886
4887 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4888 {
4889         int i;
4890         int equal;
4891
4892         if (!map1 || !map2)
4893                 return -1;
4894
4895         if (map1 == map2)
4896                 return 1;
4897         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
4898                 return 0;
4899
4900         map1 = isl_map_copy(map1);
4901         map2 = isl_map_copy(map2);
4902         map1 = isl_map_normalize(map1);
4903         map2 = isl_map_normalize(map2);
4904         if (!map1 || !map2)
4905                 goto error;
4906         equal = map1->n == map2->n;
4907         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
4908                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
4909                 if (equal < 0)
4910                         goto error;
4911         }
4912         isl_map_free(map1);
4913         isl_map_free(map2);
4914         return equal;
4915 error:
4916         isl_map_free(map1);
4917         isl_map_free(map2);
4918         return -1;
4919 }
4920
4921 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4922 {
4923         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
4924                                                 (struct isl_map *)set2);
4925 }
4926
4927 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
4928  */
4929 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
4930         isl_int min, isl_int max)
4931 {
4932         int k;
4933         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4934
4935         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
4936         if (!bset)
4937                 goto error;
4938
4939         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4940         if (k < 0)
4941                 goto error;
4942         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
4943         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
4944
4945         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4946         if (k < 0)
4947                 goto error;
4948         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
4949         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
4950
4951         return bset;
4952 error:
4953         isl_basic_set_free(bset);
4954         return NULL;
4955 }
4956
4957 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
4958  */
4959 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
4960 {
4961         int i;
4962         unsigned dim;
4963         unsigned nparam;
4964         unsigned extra;
4965         unsigned n_eq;
4966         unsigned n_ineq;
4967         struct isl_basic_set *product = NULL;
4968
4969         if (!list)
4970                 goto error;
4971         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
4972         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
4973         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
4974         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
4975         extra = list->p[0]->n_div;
4976         n_eq = list->p[0]->n_eq;
4977         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
4978         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
4979                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
4980                 isl_assert(list->ctx,
4981                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
4982                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
4983                 extra += list->p[i]->n_div;
4984                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
4985                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
4986         }
4987         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
4988                                         n_eq, n_ineq);
4989         if (!product)
4990                 goto error;
4991         dim = 0;
4992         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
4993                 isl_basic_set_add_constraints(product,
4994                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
4995                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
4996         }
4997         isl_basic_set_list_free(list);
4998         return product;
4999 error:
5000         isl_basic_set_free(product);
5001         isl_basic_set_list_free(list);
5002         return NULL;
5003 }
5004
5005 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
5006                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5007 {
5008         struct isl_dim *dim_result = NULL;
5009         struct isl_basic_map *bmap;
5010         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
5011         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
5012
5013         if (!bmap1 || !bmap2)
5014                 goto error;
5015
5016         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
5017                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
5018         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
5019                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
5020
5021         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
5022         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
5023         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
5024         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
5025         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
5026
5027         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
5028         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5029         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5030         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5031         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5032         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
5033         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
5034         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
5035         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
5036         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
5037         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
5038
5039         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
5040                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
5041                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
5042                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
5043         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
5044         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
5045         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5046         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5047 error:
5048         isl_basic_map_free(bmap1);
5049         isl_basic_map_free(bmap2);
5050         return NULL;
5051 }
5052
5053 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
5054  */
5055 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5056 {
5057         unsigned flags = 0;
5058         struct isl_map *result;
5059         int i, j;
5060
5061         if (!map1 || !map2)
5062                 goto error;
5063
5064         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
5065                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
5066
5067         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5068             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5069                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5070
5071         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
5072                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
5073                                 map1->n * map2->n, flags);
5074         if (!result)
5075                 goto error;
5076         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5077                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5078                         struct isl_basic_map *part;
5079                         part = isl_basic_map_product(
5080                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5081                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
5082                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
5083                                 isl_basic_map_free(part);
5084                         else
5085                                 result = isl_map_add(result, part);
5086                         if (!result)
5087                                 goto error;
5088                 }
5089         isl_map_free(map1);
5090         isl_map_free(map2);
5091         return result;
5092 error:
5093         isl_map_free(map1);
5094         isl_map_free(map2);
5095         return NULL;
5096 }
5097
5098 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
5099  */
5100 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5101 {
5102         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
5103                                                  (struct isl_map *)set2);
5104 }
5105
5106 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
5107 {
5108         int i;
5109         uint32_t hash;
5110         unsigned total;
5111
5112         if (!bset)
5113                 return 0;
5114         bset = isl_basic_set_copy(bset);
5115         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
5116         if (!bset)
5117                 return 0;
5118         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
5119         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
5120         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
5121                 uint32_t c_hash;
5122                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
5123                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5124         }
5125         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
5126         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
5127                 uint32_t c_hash;
5128                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
5129                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5130         }
5131         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
5132         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
5133                 uint32_t c_hash;
5134                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
5135                         continue;
5136                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
5137                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
5138                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5139         }
5140         isl_basic_set_free(bset);
5141         return hash;
5142 }
5143
5144 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
5145 {
5146         int i;
5147         uint32_t hash;
5148
5149         if (!set)
5150                 return 0;
5151         set = isl_set_copy(set);
5152         set = isl_set_normalize(set);
5153         if (!set)
5154                 return 0;
5155
5156         hash = isl_hash_init();
5157         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5158                 uint32_t bset_hash;
5159                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
5160                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
5161         }
5162
5163         isl_set_free(set);
5164
5165         return hash;
5166 }
5167
5168 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5169  * by the values of the other parameters and variables.
5170  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
5171  */
5172 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
5173 {
5174         int i;
5175         unsigned nparam;
5176
5177         if (!bset)
5178                 return -1;
5179         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
5180         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
5181                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
5182                         return 1;
5183         return 0;
5184 }
5185
5186 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5187  * by the values of the other parameters and variables.
5188  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
5189  * for each of the subsets.
5190  */
5191 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
5192 {
5193         int i;
5194
5195         if (!set)
5196                 return -1;
5197         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5198                 int unique;
5199                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
5200                 if (unique != 1)
5201                         return unique;
5202         }
5203         return 1;
5204 }