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         switch (type) {
  99         case isl_dim_param:
 100         case isl_dim_in:
 101         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 102         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 103         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 104         }
 105 }
 106
 107 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 108 {
 109         return n(map->dim, type);
 110 }
 111
 112 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 113 {
 114         return n(set->dim, type);
 115 }
 116
 117 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 118                                         enum isl_dim_type type)
 119 {
 120         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 121         switch (type) {
 122         case isl_dim_param:     return 1;
 123         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 124         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 125         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 126         }
 127 }
 128
 129 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 130 {
 131         return pos(map->dim, type);
 132 }
 133
 134 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 135                                 enum isl_dim_type type)
 136 {
 137         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 138 }
 139
 140 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 141 {
 142         return bset->dim->n_out;
 143 }
 144
 145 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 146 {
 147         return bset->dim->nparam;
 148 }
 149
 150 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 151 {
 152         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 153 }
 154
 155 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 156 {
 157         return set->dim->n_out;
 158 }
 159
 160 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 161 {
 162         return set->dim->nparam;
 163 }
 164
 165 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 166 {
 167         return bmap->dim->n_in;
 168 }
 169
 170 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 171 {
 172         return bmap->dim->n_out;
 173 }
 174
 175 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 176 {
 177         return bmap->dim->nparam;
 178 }
 179
 180 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 181 {
 182         return bmap->n_div;
 183 }
 184
 185 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 186 {
 187         return isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div;
 188 }
 189
 190 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 191 {
 192         return map->dim->n_in;
 193 }
 194
 195 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 196 {
 197         return map->dim->n_out;
 198 }
 199
 200 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 201 {
 202         return map->dim->nparam;
 203 }
 204
 205 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 206 {
 207         return map->dim->n_in == set->dim->n_out &&
 208                map->dim->nparam == set->dim->nparam;
 209 }
 210
 211 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 212                 struct isl_basic_set *bset)
 213 {
 214         return bmap->dim->n_in == bset->dim->n_out &&
 215                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 216 }
 217
 218 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 219                 struct isl_basic_set *bset)
 220 {
 221         return bmap->dim->n_out == bset->dim->n_out &&
 222                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 223 }
 224
 225 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 226 {
 227         if (!bmap)
 228                 return NULL;
 229         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 230 }
 231
 232 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 233 {
 234         if (!bset)
 235                 return NULL;
 236         return isl_dim_copy(bset->dim);
 237 }
 238
 239 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 240 {
 241         if (!map)
 242                 return NULL;
 243         return isl_dim_copy(map->dim);
 244 }
 245
 246 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 247 {
 248         if (!set)
 249                 return NULL;
 250         return isl_dim_copy(set->dim);
 251 }
 252
 253 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 254                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 255                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 256 {
 257         int i;
 258         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 259
 260         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 261         if (isl_blk_is_error(bmap->block)) {
 262                 free(bmap);
 263                 return NULL;
 264         }
 265
 266         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 267         if (!bmap->ineq) {
 268                 isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 269                 free(bmap);
 270                 return NULL;
 271         }
 272
 273         if (extra == 0) {
 274                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 275                 bmap->div = NULL;
 276         } else {
 277                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 278                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2)) {
 279                         free(bmap->ineq);
 280                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 281                         free(bmap);
 282                         return NULL;
 283                 }
 284
 285                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 286                 if (!bmap->div) {
 287                         isl_blk_free(ctx, bmap->block2);
 288                         free(bmap->ineq);
 289                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 290                         free(bmap);
 291                         return NULL;
 292                 }
 293         }
 294
 295         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 296                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 297
 298         for (i = 0; i < extra; ++i)
 299                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 300
 301         bmap->ctx = ctx;
 302         isl_ctx_ref(ctx);
 303         bmap->ref = 1;
 304         bmap->flags = 0;
 305         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 306         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 307         bmap->extra = extra;
 308         bmap->n_eq = 0;
 309         bmap->n_ineq = 0;
 310         bmap->n_div = 0;
 311         bmap->sample = NULL;
 312
 313         return bmap;
 314 error:
 315         isl_basic_map_free(bmap);
 316         return NULL;
 317 }
 318
 319 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 320                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 321                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 322 {
 323         struct isl_basic_map *bmap;
 324         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 325         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 326 }
 327
 328 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 329                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 330 {
 331         struct isl_basic_map *bmap;
 332         if (!dim)
 333                 return NULL;
 334         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
 335         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 336         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 337 }
 338
 339 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 340                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 341 {
 342         struct isl_basic_map *bmap;
 343
 344         if (!dim)
 345                 return NULL;
 346         bmap = isl_alloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 347         if (!bmap)
 348                 goto error;
 349         bmap->dim = dim;
 350
 351         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 352 error:
 353         isl_dim_free(dim);
 354         return NULL;
 355 }
 356
 357 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 358                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 359                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 360 {
 361         struct isl_basic_map *bmap;
 362         struct isl_dim *dim;
 363
 364         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 365         if (!dim)
 366                 return NULL;
 367
 368         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 369         return bmap;
 370 }
 371
 372 static void dup_constraints(
 373                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 374 {
 375         int i;
 376         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 377
 378         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 379                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 380                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 381         }
 382
 383         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 384                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 385                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 386         }
 387
 388         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 389                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 390                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 391         }
 392         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 393 }
 394
 395 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 396 {
 397         struct isl_basic_map *dup;
 398
 399         if (!bmap)
 400                 return NULL;
 401         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 402                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 403         if (!dup)
 404                 return NULL;
 405         dup_constraints(dup, bmap);
 406         dup->flags = bmap->flags;
 407         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 408         return dup;
 409 }
 410
 411 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 412 {
 413         struct isl_basic_map *dup;
 414
 415         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 416         return (struct isl_basic_set *)dup;
 417 }
 418
 419 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 420 {
 421         if (!bset)
 422                 return NULL;
 423
 424         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 425                 bset->ref++;
 426                 return bset;
 427         }
 428         return isl_basic_set_dup(bset);
 429 }
 430
 431 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 432 {
 433         if (!set)
 434                 return NULL;
 435
 436         set->ref++;
 437         return set;
 438 }
 439
 440 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 441 {
 442         if (!bmap)
 443                 return NULL;
 444
 445         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 446                 bmap->ref++;
 447                 return bmap;
 448         }
 449         return isl_basic_map_dup(bmap);
 450 }
 451
 452 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 453 {
 454         if (!map)
 455                 return NULL;
 456
 457         map->ref++;
 458         return map;
 459 }
 460
 461 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 462 {
 463         if (!bmap)
 464                 return;
 465
 466         if (--bmap->ref > 0)
 467                 return;
 468
 469         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 470         free(bmap->div);
 471         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 472         free(bmap->ineq);
 473         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 474         isl_vec_free(bmap->sample);
 475         isl_dim_free(bmap->dim);
 476         free(bmap);
 477 }
 478
 479 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 480 {
 481         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 482 }
 483
 484 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 485 {
 486         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 487 }
 488
 489 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 490 {
 491         struct isl_ctx *ctx;
 492         if (!bmap)
 493                 return -1;
 494         ctx = bmap->ctx;
 495         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 496         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 497                         return -1);
 498         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 499         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 500         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 501         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 502         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 503         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 504                 isl_int *t;
 505                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 506                 if (j < 0)
 507                         return -1;
 508                 t = bmap->ineq[j];
 509                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 510                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 511                 bmap->eq[-1] = t;
 512                 bmap->n_eq++;
 513                 bmap->n_ineq--;
 514                 bmap->eq--;
 515                 return 0;
 516         }
 517         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 518                       bmap->extra - bmap->n_div);
 519         return bmap->n_eq++;
 520 }
 521
 522 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 523 {
 524         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 525 }
 526
 527 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 528 {
 529         if (!bmap)
 530                 return -1;
 531         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 532         bmap->n_eq -= n;
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 537 {
 538         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 539 }
 540
 541 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 542 {
 543         isl_int *t;
 544         if (!bmap)
 545                 return -1;
 546         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 547
 548         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 549                 t = bmap->eq[pos];
 550                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 551                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 552         }
 553         bmap->n_eq--;
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 558 {
 559         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 560 }
 561
 562 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 563                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 564 {
 565         isl_int *t;
 566
 567         t = bmap->ineq[pos];
 568         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 569         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 570         bmap->eq[-1] = t;
 571         bmap->n_eq++;
 572         bmap->n_ineq--;
 573         bmap->eq--;
 574         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 575         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 576         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 577         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 578 }
 579
 580 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 581 {
 582         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 583 }
 584
 585 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 586 {
 587         struct isl_ctx *ctx;
 588         if (!bmap)
 589                 return -1;
 590         ctx = bmap->ctx;
 591         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 592         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 593         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 594         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 595         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 596         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 597                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 598                       bmap->extra - bmap->n_div);
 599         return bmap->n_ineq++;
 600 }
 601
 602 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 603 {
 604         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 605 }
 606
 607 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 608 {
 609         if (!bmap)
 610                 return -1;
 611         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 612         bmap->n_ineq -= n;
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 617 {
 618         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 619 }
 620
 621 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 622 {
 623         isl_int *t;
 624         if (!bmap)
 625                 return -1;
 626         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 627
 628         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 629                 t = bmap->ineq[pos];
 630                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 631                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 632                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 633         }
 634         bmap->n_ineq--;
 635         return 0;
 636 }
 637
 638 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 639 {
 640         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 641 }
 642
 643 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 644 {
 645         if (!bmap)
 646                 return -1;
 647         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 648         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 649                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 650                       bmap->extra - bmap->n_div);
 651         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 652         return bmap->n_div++;
 653 }
 654
 655 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 656 {
 657         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 658 }
 659
 660 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 661 {
 662         if (!bmap)
 663                 return -1;
 664         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 665         bmap->n_div -= n;
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 670 {
 671         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 672 }
 673
 674 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 675  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 676  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 677  * variables.
 678  */
 679 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 680                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 681                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 682 {
 683         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 684         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 685         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 686         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 687         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 688         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 689         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 690         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 691         if (dst_nparam > src_nparam)
 692                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 693                                 dst_nparam - src_nparam);
 694         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 695         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 696                     src+1+src_nparam,
 697                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 698         if (dst_in-in_off > src_in)
 699                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 700                                 dst_in - in_off - src_in);
 701         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 702         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 703                     src+1+src_nparam+src_in,
 704                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 705         if (dst_out-out_off > src_out)
 706                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 707                                 dst_out - out_off - src_out);
 708         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 709         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 710                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 711                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 712         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 713                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 714                                 div_off+src_map->n_div,
 715                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 716 }
 717
 718 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 719                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 720                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 721 {
 722         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 723         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 724 }
 725
 726 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 727                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 728 {
 729         int i;
 730         unsigned div_off;
 731
 732         if (!bmap1 || !bmap2)
 733                 goto error;
 734
 735         div_off = bmap1->n_div;
 736
 737         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 738                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 739                 if (i1 < 0)
 740                         goto error;
 741                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 742                                 i_pos, o_pos, div_off);
 743         }
 744
 745         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 746                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 747                 if (i1 < 0)
 748                         goto error;
 749                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 750                                 i_pos, o_pos, div_off);
 751         }
 752
 753         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
 754                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
 755                 if (i1 < 0)
 756                         goto error;
 757                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
 758                          i_pos, o_pos, div_off);
 759         }
 760
 761         isl_basic_map_free(bmap2);
 762
 763         return bmap1;
 764
 765 error:
 766         isl_basic_map_free(bmap1);
 767         isl_basic_map_free(bmap2);
 768         return NULL;
 769 }
 770
 771 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 772                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 773 {
 774         int i;
 775
 776         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
 777                 if (dim_map->pos[i] < 0)
 778                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
 779                 else
 780                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
 781         }
 782 }
 783
 784 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 785                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 786 {
 787         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 788         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
 789 }
 790
 791 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
 792                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
 793 {
 794         int i;
 795
 796         if (!src || !dst || !dim_map)
 797                 goto error;
 798
 799         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 800                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 801                 if (i1 < 0)
 802                         goto error;
 803                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
 804         }
 805
 806         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 807                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 808                 if (i1 < 0)
 809                         goto error;
 810                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
 811         }
 812
 813         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 814                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 815                 if (i1 < 0)
 816                         goto error;
 817                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
 818         }
 819
 820         free(dim_map);
 821         isl_basic_map_free(src);
 822
 823         return dst;
 824 error:
 825         free(dim_map);
 826         isl_basic_map_free(src);
 827         isl_basic_map_free(dst);
 828         return NULL;
 829 }
 830
 831 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
 832                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
 833 {
 834         return (struct isl_basic_set *)
 835                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
 836                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
 837 }
 838
 839 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
 840                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 841                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 842 {
 843         struct isl_basic_map *ext;
 844         unsigned flags;
 845         int dims_ok;
 846
 847         if (!dim)
 848                 goto error;
 849
 850         if (!base)
 851                 goto error;
 852
 853         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
 854                   base->extra >= base->n_div + extra;
 855
 856         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
 857                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
 858                 isl_dim_free(dim);
 859                 return base;
 860         }
 861
 862         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
 863         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
 864         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
 865         extra += base->extra;
 866         n_eq += base->n_eq;
 867         n_ineq += base->n_ineq;
 868
 869         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 870         dim = NULL;
 871         if (!ext)
 872                 goto error;
 873
 874         if (dims_ok)
 875                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
 876         flags = base->flags;
 877         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
 878         if (ext) {
 879                 ext->flags = flags;
 880                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 881         }
 882
 883         return ext;
 884
 885 error:
 886         isl_dim_free(dim);
 887         isl_basic_map_free(base);
 888         return NULL;
 889 }
 890
 891 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
 892                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 893                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 894 {
 895         return (struct isl_basic_set *)
 896                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
 897                                                         extra, n_eq, n_ineq);
 898 }
 899
 900 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
 901                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 902 {
 903         if (!base)
 904                 return NULL;
 905         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
 906                                         0, n_eq, n_ineq);
 907 }
 908
 909 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
 910                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
 911                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 912 {
 913         struct isl_basic_map *bmap;
 914         struct isl_dim *dim;
 915
 916         if (!base)
 917                 return NULL;
 918         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
 919         if (!dim)
 920                 return NULL;
 921
 922         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 923         return bmap;
 924 }
 925
 926 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
 927                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 928                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 929 {
 930         return (struct isl_basic_set *)
 931                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
 932                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 933 }
 934
 935 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
 936                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 937 {
 938         return (struct isl_basic_set *)
 939                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
 940                                                     n_eq, n_ineq);
 941 }
 942
 943 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
 944 {
 945         return (struct isl_basic_set *)
 946                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
 947 }
 948
 949 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
 950 {
 951         if (!bmap)
 952                 return NULL;
 953
 954         if (bmap->ref > 1) {
 955                 bmap->ref--;
 956                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 957         }
 958         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 959         return bmap;
 960 }
 961
 962 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
 963 {
 964         if (!set)
 965                 return NULL;
 966
 967         if (set->ref == 1)
 968                 return set;
 969         set->ref--;
 970         return isl_set_dup(set);
 971 }
 972
 973 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
 974 {
 975         if (!map)
 976                 return NULL;
 977
 978         if (map->ref == 1)
 979                 return map;
 980         map->ref--;
 981         return isl_map_dup(map);
 982 }
 983
 984 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
 985                         unsigned a_len, unsigned b_len)
 986 {
 987         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
 988         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
 989         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
 990 }
 991
 992 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
 993                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 994 {
 995         int i;
 996         struct isl_blk blk;
 997         unsigned dim;
 998         unsigned nparam;
 999
1000         if (!bset)
1001                 goto error;
1002
1003         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1004         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1005         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1006
1007         if (n == dim)
1008                 return bset;
1009
1010         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1011         if (!bset)
1012                 return NULL;
1013
1014         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1015         if (isl_blk_is_error(blk))
1016                 goto error;
1017
1018         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1019                 swap_vars(blk,
1020                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1021
1022         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1023                 swap_vars(blk,
1024                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1025
1026         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1027                 swap_vars(blk,
1028                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1029
1030         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1031
1032         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1033         return bset;
1034
1035 error:
1036         isl_basic_set_free(bset);
1037         return NULL;
1038 }
1039
1040 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1041 {
1042         int i;
1043         set = isl_set_cow(set);
1044         if (!set)
1045                 return NULL;
1046
1047         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1048                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1049                 if (!set->p[i]) {
1050                         isl_set_free(set);
1051                         return NULL;
1052                 }
1053         }
1054         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1055         return set;
1056 }
1057
1058 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1059 {
1060         int i = 0;
1061         unsigned total;
1062         if (!bmap)
1063                 goto error;
1064         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1065         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1066         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1067         if (bmap->n_eq > 0)
1068                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1069         else {
1070                 isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1071                 if (i < 0)
1072                         goto error;
1073         }
1074         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1075         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1076         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1077         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1078 error:
1079         isl_basic_map_free(bmap);
1080         return NULL;
1081 }
1082
1083 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1084 {
1085         return (struct isl_basic_set *)
1086                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1087 }
1088
1089 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1090 {
1091         int i;
1092         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1093         isl_int *t = bmap->div[a];
1094         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1095         bmap->div[b] = t;
1096
1097         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1098                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1099
1100         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1101                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1102
1103         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1104                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1105         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1106 }
1107
1108 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1109  * constraints using Fourier-Motzkin, The dimensions themselves
1110  * are not removed.
1111  */
1112 struct isl_set *isl_set_eliminate_dims(struct isl_set *set,
1113         unsigned first, unsigned n)
1114 {
1115         int i;
1116         unsigned nparam;
1117
1118         if (!set)
1119                 return NULL;
1120         if (n == 0)
1121                 return set;
1122
1123         set = isl_set_cow(set);
1124         if (!set)
1125                 return NULL;
1126         isl_assert(set->ctx, first+n <= isl_set_n_dim(set), goto error);
1127         nparam = isl_set_n_param(set);
1128
1129         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1130                 set->p[i] = isl_basic_set_eliminate_vars(set->p[i],
1131                                                             nparam + first, n);
1132                 if (!set->p[i])
1133                         goto error;
1134         }
1135         return set;
1136 error:
1137         isl_set_free(set);
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1142 struct isl_set *isl_set_remove_dims(struct isl_set *set,
1143         unsigned first, unsigned n)
1144 {
1145         set = isl_set_eliminate_dims(set, first, n);
1146         set = isl_set_drop_dims(set, first, n);
1147         return set;
1148 }
1149
1150 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(struct isl_basic_set *bset)
1151 {
1152         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, isl_dim_total(bset->dim),
1153                                                 bset->n_div);
1154         if (!bset)
1155                 return NULL;
1156         bset->n_div = 0;
1157         return bset;
1158 }
1159
1160 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1161 {
1162         int i;
1163
1164         if (!set)
1165                 return NULL;
1166         if (set->n == 0)
1167                 return set;
1168
1169         set = isl_set_cow(set);
1170         if (!set)
1171                 return NULL;
1172
1173         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1174                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1175                 if (!set->p[i])
1176                         goto error;
1177         }
1178         return set;
1179 error:
1180         isl_set_free(set);
1181         return NULL;
1182 }
1183
1184 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove(struct isl_basic_map *bmap,
1185         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1186 {
1187         if (!bmap)
1188                 return NULL;
1189         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1190                         goto error);
1191         if (n == 0)
1192                 return bmap;
1193         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1194                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1195         if (!bmap)
1196                 return bmap;
1197         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1198                 return bmap;
1199         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1200         return bmap;
1201 error:
1202         isl_basic_map_free(bmap);
1203         return NULL;
1204 }
1205
1206 struct isl_map *isl_map_remove(struct isl_map *map,
1207         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1208 {
1209         int i;
1210
1211         if (n == 0)
1212                 return map;
1213
1214         map = isl_map_cow(map);
1215         if (!map)
1216                 return NULL;
1217         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1218
1219         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1220                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1221                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1222                 if (!map->p[i])
1223                         goto error;
1224         }
1225         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1226         return map;
1227 error:
1228         isl_map_free(map);
1229         return NULL;
1230 }
1231
1232 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1233 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1234         unsigned first, unsigned n)
1235 {
1236         return isl_map_remove(map, isl_dim_in, first, n);
1237 }
1238
1239 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1240 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(struct isl_basic_set *bset,
1241         unsigned first, unsigned n)
1242 {
1243         unsigned nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1244         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, nparam + first, n);
1245         bset = isl_basic_set_drop_dims(bset, first, n);
1246         return bset;
1247 }
1248
1249 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1250                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1251 {
1252         const char *name;
1253         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1254         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1255         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1256         if (!pos)
1257                 isl_int_print(out, c, 0);
1258         else {
1259                 if (!isl_int_is_one(c))
1260                         isl_int_print(out, c, 0);
1261                 if (pos < 1 + nparam) {
1262                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1263                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1264                         if (name)
1265                                 fprintf(out, "%s", name);
1266                         else
1267                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1268                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1269                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1270                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1271                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1272                 else
1273                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1274         }
1275 }
1276
1277 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1278                                 int sign, FILE *out)
1279 {
1280         int i;
1281         int first;
1282         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1283         isl_int v;
1284
1285         isl_int_init(v);
1286         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1287                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1288                         continue;
1289                 if (!first)
1290                         fprintf(out, " + ");
1291                 first = 0;
1292                 isl_int_abs(v, c[i]);
1293                 dump_term(bmap, v, i, out);
1294         }
1295         isl_int_clear(v);
1296         if (first)
1297                 fprintf(out, "0");
1298 }
1299
1300 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1301                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1302 {
1303         int i;
1304
1305         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1306
1307         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1308         fprintf(out, " %s ", op);
1309         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1310
1311         fprintf(out, "\n");
1312
1313         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1314                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1315                         continue;
1316                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1317                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1318                 abort();
1319         }
1320 }
1321
1322 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1323                                 isl_int **c, unsigned n,
1324                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1325 {
1326         int i;
1327
1328         for (i = 0; i < n; ++i)
1329                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1330 }
1331
1332 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1333 {
1334         int j;
1335         int first = 1;
1336         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1337
1338         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1339                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1340                         continue;
1341                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1342                         fprintf(out, "+");
1343                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1344                 first = 0;
1345         }
1346 }
1347
1348 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1349 {
1350         int i;
1351
1352         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1353         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1354
1355         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1356                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1357                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1358                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1359                 fprintf(out, ")/");
1360                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1361                 fprintf(out, "]\n");
1362         }
1363 }
1364
1365 void isl_basic_set_dump(struct isl_basic_set *bset, FILE *out, int indent)
1366 {
1367         if (!bset) {
1368                 fprintf(out, "null basic set\n");
1369                 return;
1370         }
1371
1372         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1373         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1374                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1375                         bset->extra, bset->flags);
1376         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1377 }
1378
1379 void isl_basic_map_dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1380 {
1381         if (!bmap) {
1382                 fprintf(out, "null basic map\n");
1383                 return;
1384         }
1385
1386         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1387         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1388                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1389                 bmap->ref,
1390                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1391                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1392         dump(bmap, out, indent);
1393 }
1394
1395 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1396 {
1397         unsigned total;
1398         if (!bmap)
1399                 return -1;
1400         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1401         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1402         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1403         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1404         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1409 {
1410         struct isl_set *set;
1411
1412         if (!dim)
1413                 return NULL;
1414         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
1415         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
1416         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1417                         sizeof(struct isl_set) +
1418                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1419         if (!set)
1420                 goto error;
1421
1422         set->ctx = dim->ctx;
1423         isl_ctx_ref(set->ctx);
1424         set->ref = 1;
1425         set->size = n;
1426         set->n = 0;
1427         set->dim = dim;
1428         set->flags = flags;
1429         return set;
1430 error:
1431         isl_dim_free(dim);
1432         return NULL;
1433 }
1434
1435 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1436                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1437 {
1438         struct isl_set *set;
1439         struct isl_dim *dims;
1440
1441         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1442         if (!dims)
1443                 return NULL;
1444
1445         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1446         return set;
1447 }
1448
1449 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1450  */
1451 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1452 {
1453         int i;
1454         struct isl_map *grown = NULL;
1455
1456         if (!map)
1457                 return NULL;
1458         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1459         if (map->n + n <= map->size)
1460                 return map;
1461         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1462         if (!grown)
1463                 goto error;
1464         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1465                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1466                 if (!grown->p[i])
1467                         goto error;
1468                 grown->n++;
1469         }
1470         isl_map_free(map);
1471         return grown;
1472 error:
1473         isl_map_free(grown);
1474         isl_map_free(map);
1475         return NULL;
1476 }
1477
1478 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1479  */
1480 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1481 {
1482         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1483 }
1484
1485 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1486 {
1487         int i;
1488         struct isl_set *dup;
1489
1490         if (!set)
1491                 return NULL;
1492
1493         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1494         if (!dup)
1495                 return NULL;
1496         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1497                 dup = isl_set_add(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1498         return dup;
1499 }
1500
1501 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1502 {
1503         struct isl_set *set;
1504
1505         if (!bset)
1506                 return NULL;
1507
1508         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1509         if (!set) {
1510                 isl_basic_set_free(bset);
1511                 return NULL;
1512         }
1513         return isl_set_add(set, bset);
1514 }
1515
1516 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1517 {
1518         struct isl_map *map;
1519
1520         if (!bmap)
1521                 return NULL;
1522
1523         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1524         if (!map) {
1525                 isl_basic_map_free(bmap);
1526                 return NULL;
1527         }
1528         return isl_map_add(map, bmap);
1529 }
1530
1531 struct isl_set *isl_set_add(struct isl_set *set, struct isl_basic_set *bset)
1532 {
1533         return (struct isl_set *)isl_map_add((struct isl_map *)set,
1534                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1535 }
1536
1537 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1538 {
1539         int i;
1540
1541         if (!set)
1542                 return;
1543
1544         if (--set->ref > 0)
1545                 return;
1546
1547         isl_ctx_deref(set->ctx);
1548         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1549                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1550         isl_dim_free(set->dim);
1551         free(set);
1552 }
1553
1554 void isl_set_dump(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1555 {
1556         int i;
1557
1558         if (!set) {
1559                 fprintf(out, "null set\n");
1560                 return;
1561         }
1562
1563         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1564         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1565                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1566                         set->flags);
1567         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1568                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1569                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1570                 isl_basic_set_dump(set->p[i], out, indent+4);
1571         }
1572 }
1573
1574 void isl_map_dump(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1575 {
1576         int i;
1577
1578         if (!map) {
1579                 fprintf(out, "null map\n");
1580                 return;
1581         }
1582
1583         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1584         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1585                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1586                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1587                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1588         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1589                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1590                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1591                 isl_basic_map_dump(map->p[i], out, indent+4);
1592         }
1593 }
1594
1595 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1596                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1597 {
1598         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1599         struct isl_dim *dim;
1600
1601         if (!bmap || !bset)
1602                 goto error;
1603
1604         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1605                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1606
1607         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1608                 isl_assert(bset->ctx,
1609                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1610
1611         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1612         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1613                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1614         if (!bmap)
1615                 goto error;
1616         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1617         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1618         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1619
1620         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1621         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1622 error:
1623         isl_basic_map_free(bmap);
1624         isl_basic_set_free(bset);
1625         return NULL;
1626 }
1627
1628 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1629                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1630 {
1631         struct isl_basic_map *bmap_range;
1632
1633         if (!bmap || !bset)
1634                 goto error;
1635
1636         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1637                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1638
1639         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1640                 isl_assert(bset->ctx,
1641                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
1642
1643         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1644         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1645                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1646         if (!bmap)
1647                 goto error;
1648         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
1649         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
1650
1651         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1652         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1653 error:
1654         isl_basic_map_free(bmap);
1655         isl_basic_set_free(bset);
1656         return NULL;
1657 }
1658
1659 static int basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
1660 {
1661         int i;
1662         unsigned total;
1663         isl_int s;
1664
1665         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1666         if (total != vec->size)
1667                 return -1;
1668
1669         isl_int_init(s);
1670
1671         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
1672                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
1673                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
1674                         isl_int_clear(s);
1675                         return 0;
1676                 }
1677         }
1678
1679         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
1680                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
1681                 if (isl_int_is_neg(s)) {
1682                         isl_int_clear(s);
1683                         return 0;
1684                 }
1685         }
1686
1687         isl_int_clear(s);
1688
1689         return 1;
1690 }
1691
1692 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
1693 {
1694         return basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
1695 }
1696
1697 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1698                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1699 {
1700         struct isl_vec *sample = NULL;
1701
1702         if (!bmap1 || !bmap2)
1703                 goto error;
1704
1705         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
1706                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
1707         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
1708                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
1709             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1710                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1711                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
1712
1713         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1714                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1715                 isl_assert(bmap1->ctx,
1716                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
1717
1718         if (bmap1->sample &&
1719             basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
1720             basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
1721                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
1722         else if (bmap2->sample &&
1723             basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
1724             basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
1725                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
1726
1727         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
1728         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
1729                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
1730         if (!bmap1)
1731                 goto error;
1732         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
1733
1734         if (sample) {
1735                 isl_vec_free(bmap1->sample);
1736                 bmap1->sample = sample;
1737         }
1738
1739         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
1740         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
1741 error:
1742         if (sample)
1743                 isl_vec_free(sample);
1744         isl_basic_map_free(bmap1);
1745         isl_basic_map_free(bmap2);
1746         return NULL;
1747 }
1748
1749 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1750                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
1751 {
1752         return (struct isl_basic_set *)
1753                 isl_basic_map_intersect(
1754                         (struct isl_basic_map *)bset1,
1755                         (struct isl_basic_map *)bset2);
1756 }
1757
1758 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
1759 {
1760         unsigned flags = 0;
1761         struct isl_map *result;
1762         int i, j;
1763
1764         if (!map1 || !map2)
1765                 goto error;
1766
1767         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
1768                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
1769         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
1770                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
1771             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1772                 return isl_map_intersect(map2, map1);
1773
1774         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1775                 isl_assert(map1->ctx,
1776                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
1777
1778         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
1779             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
1780                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
1781
1782         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
1783                                 map1->n * map2->n, flags);
1784         if (!result)
1785                 goto error;
1786         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
1787                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
1788                         struct isl_basic_map *part;
1789                         part = isl_basic_map_intersect(
1790                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
1791                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
1792                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
1793                                 isl_basic_map_free(part);
1794                         else
1795                                 result = isl_map_add(result, part);
1796                         if (!result)
1797                                 goto error;
1798                 }
1799         isl_map_free(map1);
1800         isl_map_free(map2);
1801         return result;
1802 error:
1803         isl_map_free(map1);
1804         isl_map_free(map2);
1805         return NULL;
1806 }
1807
1808 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
1809 {
1810         return (struct isl_set *)
1811                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
1812                                   (struct isl_map *)set2);
1813 }
1814
1815 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
1816 {
1817         struct isl_dim *dim;
1818         struct isl_basic_set *bset;
1819         unsigned in;
1820
1821         if (!bmap)
1822                 return NULL;
1823         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1824         if (!bmap)
1825                 return NULL;
1826         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
1827         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1828         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
1829         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
1830         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1831 }
1832
1833 /* Turn final n dimensions into existentially quantified variables.
1834  */
1835 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
1836                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1837 {
1838         int i;
1839         size_t row_size;
1840         isl_int **new_div;
1841         isl_int *old;
1842
1843         if (!bset)
1844                 return NULL;
1845
1846         isl_assert(bset->ctx, type == isl_dim_set, goto error);
1847         isl_assert(bset->ctx, first + n == isl_basic_set_n_dim(bset), goto error);
1848
1849         if (n == 0)
1850                 return bset;
1851
1852         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1853
1854         row_size = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
1855         old = bset->block2.data;
1856         bset->block2 = isl_blk_extend(bset->ctx, bset->block2,
1857                                         (bset->extra + n) * (1 + row_size));
1858         if (!bset->block2.data)
1859                 goto error;
1860         new_div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, bset->extra + n);
1861         if (!new_div)
1862                 goto error;
1863         for (i = 0; i < n; ++i) {
1864                 new_div[i] = bset->block2.data +
1865                                 (bset->extra + i) * (1 + row_size);
1866                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
1867         }
1868         for (i = 0; i < bset->extra; ++i)
1869                 new_div[n + i] = bset->block2.data + (bset->div[i] - old);
1870         free(bset->div);
1871         bset->div = new_div;
1872         bset->n_div += n;
1873         bset->extra += n;
1874         bset->dim = isl_dim_drop_outputs(bset->dim,
1875                                             isl_basic_set_n_dim(bset) - n, n);
1876         if (!bset->dim)
1877                 goto error;
1878         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
1879         bset = isl_basic_set_drop_redundant_divs(bset);
1880         return isl_basic_set_finalize(bset);
1881 error:
1882         isl_basic_set_free(bset);
1883         return NULL;
1884 }
1885
1886 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1887 {
1888         int i, j;
1889
1890         for (i = 0; i < n; ++i) {
1891                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
1892                 if (j < 0)
1893                         goto error;
1894                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
1895         }
1896         return bmap;
1897 error:
1898         isl_basic_map_free(bmap);
1899         return NULL;
1900 }
1901
1902 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1903                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1904 {
1905         struct isl_dim *dim_result = NULL;
1906         struct isl_basic_map *bmap;
1907         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
1908         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1909
1910         if (!bmap1 || !bmap2)
1911                 goto error;
1912
1913         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
1914                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
1915
1916         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
1917         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
1918         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
1919         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
1920
1921         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
1922         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1923         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1924         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1925         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1926         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
1927         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
1928         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
1929         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
1930         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
1931         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
1932
1933         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
1934                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
1935                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
1936                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
1937         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
1938         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
1939         bmap = add_divs(bmap, n);
1940         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1941         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
1942         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1943 error:
1944         isl_basic_map_free(bmap1);
1945         isl_basic_map_free(bmap2);
1946         return NULL;
1947 }
1948
1949 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1950                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
1951 {
1952         if (!bset || !bmap)
1953                 goto error;
1954
1955         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
1956                     goto error);
1957
1958         return (struct isl_basic_set *)
1959                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
1960 error:
1961         isl_basic_set_free(bset);
1962         isl_basic_map_free(bmap);
1963         return NULL;
1964 }
1965
1966 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1967                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1968 {
1969         if (!bmap1 || !bmap2)
1970                 goto error;
1971
1972         isl_assert(bmap1->ctx,
1973             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
1974         isl_assert(bmap1->ctx,
1975             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
1976             goto error);
1977
1978         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
1979         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
1980         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
1981 error:
1982         isl_basic_map_free(bmap1);
1983         isl_basic_map_free(bmap2);
1984         return NULL;
1985 }
1986
1987 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
1988  * A \cap B -> f(A) + f(B)
1989  */
1990 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
1991                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1992 {
1993         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
1994         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
1995         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1996         int i;
1997
1998         if (!bmap1 || !bmap2)
1999                 goto error;
2000
2001         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2002                 goto error);
2003
2004         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2005         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2006         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2007
2008         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2009         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2010         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2011         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2012         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2013         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2014         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2015         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2016         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2017         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2018         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2019
2020         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2021                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2022                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2023                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2024         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2025                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2026                 if (j < 0)
2027                         goto error;
2028                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2029                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2030                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2031                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2032         }
2033         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2034         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2035         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2036
2037         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2038         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2039 error:
2040         isl_basic_map_free(bmap);
2041         isl_basic_map_free(bmap1);
2042         isl_basic_map_free(bmap2);
2043         return NULL;
2044 }
2045
2046 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2047  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2048  */
2049 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2050 {
2051         struct isl_map *result;
2052         int i, j;
2053
2054         if (!map1 || !map2)
2055                 goto error;
2056
2057         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2058
2059         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2060                                 map1->n * map2->n, 0);
2061         if (!result)
2062                 goto error;
2063         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2064                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2065                         struct isl_basic_map *part;
2066                         part = isl_basic_map_sum(
2067                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2068                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2069                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2070                                 isl_basic_map_free(part);
2071                         else
2072                                 result = isl_map_add(result, part);
2073                         if (!result)
2074                                 goto error;
2075                 }
2076         isl_map_free(map1);
2077         isl_map_free(map2);
2078         return result;
2079 error:
2080         isl_map_free(map1);
2081         isl_map_free(map2);
2082         return NULL;
2083 }
2084
2085 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2086  */
2087 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2088 {
2089         int i, j;
2090         unsigned off, n;
2091
2092         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2093         if (!bmap)
2094                 return NULL;
2095
2096         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2097         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2098         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2099                 for (j = 0; j < n; ++j)
2100                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2101         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2102                 for (j = 0; j < n; ++j)
2103                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2104         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2105                 for (j = 0; j < n; ++j)
2106                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2107         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2108 }
2109
2110 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2111  */
2112 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2113 {
2114         int i;
2115
2116         map = isl_map_cow(map);
2117         if (!map)
2118                 return NULL;
2119
2120         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2121                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2122                 if (!map->p[i])
2123                         goto error;
2124         }
2125
2126         return map;
2127 error:
2128         isl_map_free(map);
2129         return NULL;
2130 }
2131
2132 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2133  * A -> floor(f(A)/d).
2134  */
2135 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2136                 isl_int d)
2137 {
2138         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2139         struct isl_basic_map *result = NULL;
2140         struct isl_dim_map *dim_map;
2141         int i;
2142
2143         if (!bmap)
2144                 return NULL;
2145
2146         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2147         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2148         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2149
2150         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2151         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2152         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2153         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2154         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2155         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2156
2157         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2158                         bmap->n_div + n_out,
2159                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2160         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2161         result = add_divs(result, n_out);
2162         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2163                 int j;
2164                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2165                 if (j < 0)
2166                         goto error;
2167                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2168                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2169                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2170                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2171                 if (j < 0)
2172                         goto error;
2173                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2174                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2175                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2176                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2177         }
2178
2179         result = isl_basic_map_simplify(result);
2180         return isl_basic_map_finalize(result);
2181 error:
2182         isl_basic_map_free(result);
2183         return NULL;
2184 }
2185
2186 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
2187  * A -> floor(f(A)/d).
2188  */
2189 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
2190 {
2191         int i;
2192
2193         map = isl_map_cow(map);
2194         if (!map)
2195                 return NULL;
2196
2197         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
2198         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2199         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2200                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
2201                 if (!map->p[i])
2202                         goto error;
2203         }
2204
2205         return map;
2206 error:
2207         isl_map_free(map);
2208         return NULL;
2209 }
2210
2211 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2212 {
2213         int i;
2214         unsigned nparam;
2215         unsigned n_in;
2216
2217         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2218         if (i < 0)
2219                 goto error;
2220         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2221         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2222         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2223         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
2224         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2225         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2226 error:
2227         isl_basic_map_free(bmap);
2228         return NULL;
2229 }
2230
2231 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
2232  */
2233 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2234 {
2235         int i;
2236         unsigned nparam;
2237         unsigned n_in;
2238
2239         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2240         if (i < 0)
2241                 goto error;
2242         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2243         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2244         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2245         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2246         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
2247         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2248         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2249 error:
2250         isl_basic_map_free(bmap);
2251         return NULL;
2252 }
2253
2254 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
2255  */
2256 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2257 {
2258         int i;
2259         unsigned nparam;
2260         unsigned n_in;
2261
2262         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2263         if (i < 0)
2264                 goto error;
2265         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2266         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2267         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2268         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2269         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
2270         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
2271         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2272 error:
2273         isl_basic_map_free(bmap);
2274         return NULL;
2275 }
2276
2277 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
2278 {
2279         int i;
2280         struct isl_basic_map *bmap;
2281         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
2282         if (!bmap)
2283                 return NULL;
2284         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
2285                 bmap = var_equal(bmap, i);
2286         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2287 }
2288
2289 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos < o_pos
2290  */
2291 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2292 {
2293         int i;
2294         struct isl_basic_map *bmap;
2295         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2296         if (!bmap)
2297                 return NULL;
2298         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2299                 bmap = var_equal(bmap, i);
2300         if (bmap)
2301                 bmap = var_less(bmap, pos);
2302         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2303 }
2304
2305 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
2306  */
2307 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2308 {
2309         int i;
2310         struct isl_basic_map *bmap;
2311         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2312         if (!bmap)
2313                 return NULL;
2314         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2315                 bmap = var_equal(bmap, i);
2316         if (bmap)
2317                 bmap = var_more(bmap, pos);
2318         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2319 }
2320
2321 static __isl_give isl_map *map_lex_lt(__isl_take isl_dim *dims)
2322 {
2323         struct isl_map *map;
2324         unsigned dim;
2325         int i;
2326
2327         if (!dims)
2328                 return NULL;
2329         dim = dims->n_out;
2330         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), dim, ISL_MAP_DISJOINT);
2331
2332         for (i = 0; i < dim; ++i)
2333                 map = isl_map_add(map,
2334                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
2335
2336         isl_dim_free(dims);
2337         return map;
2338 }
2339
2340 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
2341 {
2342         return map_lex_lt(isl_dim_map(set_dim));
2343 }
2344
2345 static __isl_give isl_map *map_lex_gt(__isl_take isl_dim *dims)
2346 {
2347         struct isl_map *map;
2348         unsigned dim;
2349         int i;
2350
2351         if (!dims)
2352                 return NULL;
2353         dim = dims->n_out;
2354         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), dim, ISL_MAP_DISJOINT);
2355
2356         for (i = 0; i < dim; ++i)
2357                 map = isl_map_add(map,
2358                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
2359
2360         isl_dim_free(dims);
2361         return map;
2362 }
2363
2364 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
2365 {
2366         return map_lex_gt(isl_dim_map(set_dim));
2367 }
2368
2369 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
2370                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
2371 {
2372         struct isl_basic_map *bmap;
2373
2374         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2375         if (!bset || !dim)
2376                 goto error;
2377
2378         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
2379         isl_dim_free(bset->dim);
2380         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
2381         bmap->dim = dim;
2382         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2383 error:
2384         isl_basic_set_free(bset);
2385         isl_dim_free(dim);
2386         return NULL;
2387 }
2388
2389 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2390 {
2391         if (!bmap)
2392                 goto error;
2393         if (bmap->dim->n_in == 0)
2394                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2395         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2396         if (!bmap)
2397                 goto error;
2398         bmap->dim = isl_dim_cow(bmap->dim);
2399         if (!bmap->dim)
2400                 goto error;
2401         bmap->dim->n_out += bmap->dim->n_in;
2402         bmap->dim->n_in = 0;
2403         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2404         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2405 error:
2406         isl_basic_map_free(bmap);
2407         return NULL;
2408 }
2409
2410 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
2411  *
2412  *              f - m d >= 0
2413  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
2414  *
2415  * Note that the second constraint is the negation of
2416  *
2417  *              f - m d >= n
2418  */
2419 static int add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
2420 {
2421         int i, j;
2422         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2423         unsigned div_pos = 1 + total - bmap->n_div + div;
2424
2425         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2426         if (i < 0)
2427                 return -1;
2428         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], bmap->div[div]+1, 1+total);
2429         isl_int_neg(bmap->ineq[i][div_pos], bmap->div[div][0]);
2430
2431         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2432         if (j < 0)
2433                 return -1;
2434         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
2435         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][div_pos]);
2436         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
2437         return j;
2438 }
2439
2440 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
2441                 struct isl_basic_map *bmap)
2442 {
2443         if (!bmap)
2444                 goto error;
2445         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 && bmap->n_div == 0)
2446                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2447         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2448         if (!bmap)
2449                 goto error;
2450         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
2451         if (!bmap->dim)
2452                 goto error;
2453         bmap->extra -= bmap->n_div;
2454         bmap->n_div = 0;
2455         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2456         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2457 error:
2458         return NULL;
2459 }
2460
2461 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
2462         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
2463 {
2464         struct isl_basic_map *bmap;
2465         struct isl_ctx *ctx;
2466         unsigned total;
2467         int i;
2468
2469         if (!bset || !like)
2470                 goto error;
2471         ctx = bset->ctx;
2472         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
2473         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
2474         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
2475                         goto error);
2476         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2477                 isl_basic_map_free(like);
2478                 return (struct isl_basic_map *)bset;
2479         }
2480         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2481         if (!bset)
2482                 goto error;
2483         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
2484         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
2485         isl_dim_free(bmap->dim);
2486         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2487         if (!bmap->dim)
2488                 goto error;
2489         bmap->n_div = like->n_div;
2490         bmap->extra += like->n_div;
2491         if (bmap->extra) {
2492                 unsigned ltotal;
2493                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
2494                 if (ltotal > total)
2495                         ltotal = total;
2496                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
2497                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
2498                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
2499                         goto error;
2500                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
2501                                                 bmap->extra);
2502                 if (!bmap->div)
2503                         goto error;
2504                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2505                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
2506                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2507                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
2508                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
2509                 }
2510                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
2511                                                         0, 2 * like->n_div);
2512                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2513                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2514                                 continue;
2515                         if (add_div_constraints(bmap, i) < 0)
2516                                 goto error;
2517                 }
2518         }
2519         isl_basic_map_free(like);
2520         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2521         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2522         return bmap;
2523 error:
2524         isl_basic_map_free(like);
2525         isl_basic_set_free(bset);
2526         return NULL;
2527 }
2528
2529 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
2530         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
2531 {
2532         return (struct isl_basic_set *)
2533                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
2534 }
2535
2536 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
2537         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
2538 {
2539         int i;
2540
2541         if (!set || !like)
2542                 goto error;
2543         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
2544                     goto error);
2545         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2546                 isl_basic_set_free(like);
2547                 return set;
2548         }
2549         set = isl_set_cow(set);
2550         if (!set)
2551                 goto error;
2552         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2553                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
2554                                                       isl_basic_set_copy(like));
2555                 if (!set->p[i])
2556                         goto error;
2557         }
2558         isl_dim_free(set->dim);
2559         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2560         if (!set->dim)
2561                 goto error;
2562         isl_basic_set_free(like);
2563         return set;
2564 error:
2565         isl_basic_set_free(like);
2566         isl_set_free(set);
2567         return NULL;
2568 }
2569
2570 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
2571 {
2572         int i;
2573
2574         map = isl_map_cow(map);
2575         if (!map)
2576                 return NULL;
2577         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2578         if (!map->dim)
2579                 goto error;
2580
2581         for (i = 1; i < map->n; ++i)
2582                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
2583                                 goto error);
2584         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2585                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
2586                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
2587                 if (!map->p[i])
2588                         goto error;
2589         }
2590         if (map->n == 0)
2591                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
2592         else {
2593                 isl_dim_free(map->dim);
2594                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
2595         }
2596         if (!map->dim)
2597                 goto error;
2598         return (struct isl_set *)map;
2599 error:
2600         isl_map_free(map);
2601         return NULL;
2602 }
2603
2604 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
2605 {
2606         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
2607 }
2608
2609 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
2610 {
2611         struct isl_basic_set *domain;
2612         unsigned n_in;
2613         unsigned n_out;
2614         if (!bmap)
2615                 return NULL;
2616         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2617         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2618         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2619         return isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
2620 }
2621
2622 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
2623 {
2624         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
2625 }
2626
2627 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
2628 {
2629         int i;
2630         struct isl_set *set;
2631
2632         if (!map)
2633                 goto error;
2634         map = isl_map_cow(map);
2635         if (!map)
2636                 goto error;
2637
2638         set = (struct isl_set *) map;
2639         if (set->dim->n_in != 0) {
2640                 set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
2641                 if (!set->dim)
2642                         goto error;
2643         }
2644         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2645                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
2646                 if (!set->p[i])
2647                         goto error;
2648         }
2649         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
2650         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
2651         return set;
2652 error:
2653         isl_map_free(map);
2654         return NULL;
2655 }
2656
2657 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
2658 {
2659         int i;
2660         struct isl_map *map = NULL;
2661
2662         set = isl_set_cow(set);
2663         if (!set || !dim)
2664                 goto error;
2665         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
2666         map = (struct isl_map *)set;
2667         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2668                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
2669                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
2670                 if (!map->p[i])
2671                         goto error;
2672         }
2673         isl_dim_free(map->dim);
2674         map->dim = dim;
2675         return map;
2676 error:
2677         isl_dim_free(dim);
2678         isl_set_free(set);
2679         return NULL;
2680 }
2681
2682 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
2683 {
2684         return (struct isl_map *)set;
2685 }
2686
2687 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
2688 {
2689         int i;
2690         struct isl_set *set = NULL;
2691
2692         if (!map)
2693                 return NULL;
2694         map = isl_map_cow(map);
2695         if (!map)
2696                 return NULL;
2697         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2698         if (!map->dim)
2699                 goto error;
2700         map->dim->n_out += map->dim->n_in;
2701         map->dim->n_in = 0;
2702         set = (struct isl_set *)map;
2703         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2704                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
2705                 if (!set->p[i])
2706                         goto error;
2707         }
2708         return set;
2709 error:
2710         isl_map_free(map);
2711         return NULL;
2712 }
2713
2714 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
2715 {
2716         struct isl_map *map;
2717
2718         if (!dim)
2719                 return NULL;
2720         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
2721         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
2722                         sizeof(struct isl_map) +
2723                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
2724         if (!map)
2725                 goto error;
2726
2727         map->ctx = dim->ctx;
2728         isl_ctx_ref(map->ctx);
2729         map->ref = 1;
2730         map->size = n;
2731         map->n = 0;
2732         map->dim = dim;
2733         map->flags = flags;
2734         return map;
2735 error:
2736         isl_dim_free(dim);
2737         return NULL;
2738 }
2739
2740 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2741                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
2742                 unsigned flags)
2743 {
2744         struct isl_map *map;
2745         struct isl_dim *dims;
2746
2747         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
2748         if (!dims)
2749                 return NULL;
2750
2751         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
2752         return map;
2753 }
2754
2755 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
2756 {
2757         struct isl_basic_map *bmap;
2758         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2759         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2760         return bmap;
2761 }
2762
2763 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
2764 {
2765         struct isl_basic_set *bset;
2766         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2767         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2768         return bset;
2769 }
2770
2771 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
2772 {
2773         struct isl_basic_map *bmap;
2774         if (!model)
2775                 return NULL;
2776         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2777         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2778         return bmap;
2779 }
2780
2781 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
2782 {
2783         struct isl_basic_map *bmap;
2784         if (!model)
2785                 return NULL;
2786         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2787         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2788         return bmap;
2789 }
2790
2791 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
2792 {
2793         struct isl_basic_set *bset;
2794         if (!model)
2795                 return NULL;
2796         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2797         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2798         return bset;
2799 }
2800
2801 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
2802 {
2803         struct isl_basic_map *bmap;
2804         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2805         return bmap;
2806 }
2807
2808 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
2809 {
2810         struct isl_basic_set *bset;
2811         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2812         return bset;
2813 }
2814
2815 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
2816                 __isl_keep isl_basic_map *model)
2817 {
2818         if (!model)
2819                 return NULL;
2820         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
2821 }
2822
2823 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
2824 {
2825         if (!model)
2826                 return NULL;
2827         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
2828 }
2829
2830 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
2831 {
2832         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2833 }
2834
2835 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
2836 {
2837         if (!model)
2838                 return NULL;
2839         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2840 }
2841
2842 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
2843 {
2844         if (!model)
2845                 return NULL;
2846         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2847 }
2848
2849 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
2850 {
2851         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2852 }
2853
2854 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
2855 {
2856         if (!model)
2857                 return NULL;
2858         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
2859 }
2860
2861 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
2862 {
2863         struct isl_map *map;
2864         if (!dim)
2865                 return NULL;
2866         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2867         map = isl_map_add(map, isl_basic_map_universe(dim));
2868         return map;
2869 }
2870
2871 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
2872 {
2873         struct isl_set *set;
2874         if (!dim)
2875                 return NULL;
2876         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2877         set = isl_set_add(set, isl_basic_set_universe(dim));
2878         return set;
2879 }
2880
2881 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
2882 {
2883         int i;
2884         struct isl_map *dup;
2885
2886         if (!map)
2887                 return NULL;
2888         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
2889         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2890                 dup = isl_map_add(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
2891         return dup;
2892 }
2893
2894 struct isl_map *isl_map_add(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
2895 {
2896         if (!bmap || !map)
2897                 goto error;
2898         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
2899                 isl_basic_map_free(bmap);
2900                 return map;
2901         }
2902         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
2903         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
2904         map->p[map->n] = bmap;
2905         map->n++;
2906         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2907         return map;
2908 error:
2909         if (map)
2910                 isl_map_free(map);
2911         if (bmap)
2912                 isl_basic_map_free(bmap);
2913         return NULL;
2914 }
2915
2916 void isl_map_free(struct isl_map *map)
2917 {
2918         int i;
2919
2920         if (!map)
2921                 return;
2922
2923         if (--map->ref > 0)
2924                 return;
2925
2926         isl_ctx_deref(map->ctx);
2927         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2928                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
2929         isl_dim_free(map->dim);
2930         free(map);
2931 }
2932
2933 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
2934                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
2935 {
2936         int i;
2937
2938         base = isl_map_cow(base);
2939         if (!base)
2940                 return NULL;
2941
2942         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
2943         if (!base->dim)
2944                 goto error;
2945         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
2946                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
2947                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
2948                 if (!base->p[i])
2949                         goto error;
2950         }
2951         return base;
2952 error:
2953         isl_map_free(base);
2954         return NULL;
2955 }
2956
2957 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
2958                 unsigned nparam, unsigned dim)
2959 {
2960         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
2961                                                         nparam, 0, dim);
2962 }
2963
2964 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(struct isl_basic_map *bmap,
2965                 unsigned pos, int value)
2966 {
2967         int j;
2968
2969         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2970         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
2971         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2972         if (j < 0)
2973                 goto error;
2974         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
2975         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
2976         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
2977         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2978         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2979 error:
2980         isl_basic_map_free(bmap);
2981         return NULL;
2982 }
2983
2984 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
2985                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2986 {
2987         if (!bmap)
2988                 return NULL;
2989         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
2990         return isl_basic_map_fix_pos(bmap, isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos,
2991                                         value);
2992 error:
2993         isl_basic_map_free(bmap);
2994         return NULL;
2995 }
2996
2997 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
2998                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2999 {
3000         return (struct isl_basic_set *)
3001                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
3002                                         type, pos, value);
3003 }
3004
3005 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
3006                 unsigned input, int value)
3007 {
3008         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
3009 }
3010
3011 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
3012                 unsigned dim, int value)
3013 {
3014         return (struct isl_basic_set *)
3015                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
3016                                         isl_dim_set, dim, value);
3017 }
3018
3019 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
3020                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3021 {
3022         int i;
3023
3024         map = isl_map_cow(map);
3025         if (!map)
3026                 return NULL;
3027
3028         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
3029         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3030                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
3031                 if (!map->p[i])
3032                         goto error;
3033         }
3034         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3035         return map;
3036 error:
3037         isl_map_free(map);
3038         return NULL;
3039 }
3040
3041 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
3042                 unsigned input, int value)
3043 {
3044         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
3045 }
3046
3047 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
3048 {
3049         return (struct isl_set *)
3050                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
3051 }
3052
3053 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
3054         unsigned dim, isl_int value)
3055 {
3056         int j;
3057
3058         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3059         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
3060         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3061         if (j < 0)
3062                 goto error;
3063         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3064         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
3065         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
3066         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
3067         return isl_basic_set_finalize(bset);
3068 error:
3069         isl_basic_set_free(bset);
3070         return NULL;
3071 }
3072
3073 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
3074                                         isl_int value)
3075 {
3076         int i;
3077
3078         set = isl_set_cow(set);
3079         if (!set)
3080                 return NULL;
3081
3082         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
3083         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3084                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
3085                 if (!set->p[i])
3086                         goto error;
3087         }
3088         return set;
3089 error:
3090         isl_set_free(set);
3091         return NULL;
3092 }
3093
3094 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
3095 {
3096         int i;
3097
3098         map = isl_map_cow(map);
3099         if (!map)
3100                 return NULL;
3101
3102         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
3103         if (!map->dim)
3104                 goto error;
3105         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3106                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
3107                 if (!map->p[i])
3108                         goto error;
3109         }
3110         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3111         return map;
3112 error:
3113         isl_map_free(map);
3114         return NULL;
3115 }
3116
3117 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
3118                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3119                 struct isl_set **empty, int max)
3120 {
3121         if (!bmap)
3122                 goto error;
3123         if (bmap->ctx->pip == ISL_PIP_PIP)
3124                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3125         else
3126                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3127 error:
3128         isl_basic_map_free(bmap);
3129         isl_basic_set_free(dom);
3130         if (empty)
3131                 *empty = NULL;
3132         return NULL;
3133 }
3134
3135 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3136                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3137                 struct isl_set **empty)
3138 {
3139         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
3140 }
3141
3142 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3143                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3144                 struct isl_set **empty)
3145 {
3146         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
3147 }
3148
3149 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3150                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3151                 struct isl_set **empty)
3152 {
3153         return (struct isl_set *)
3154                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
3155                         dom, empty);
3156 }
3157
3158 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3159                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3160                 struct isl_set **empty)
3161 {
3162         return (struct isl_set *)
3163                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
3164                         dom, empty);
3165 }
3166
3167 struct isl_set *isl_basic_set_lexmin(struct isl_basic_set *bset)
3168 {
3169         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3170         struct isl_basic_set *dom = NULL;
3171         struct isl_map *min;
3172         struct isl_dim *param_dim;
3173
3174         if (!bset)
3175                 goto error;
3176         bmap = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
3177         if (!bmap)
3178                 goto error;
3179         param_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
3180         dom = isl_basic_set_universe(param_dim);
3181         if (!dom)
3182                 goto error;
3183         min = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, dom, NULL);
3184         return isl_map_range(min);
3185 error:
3186         isl_basic_map_free(bmap);
3187         return NULL;
3188 }
3189
3190 static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
3191         struct isl_dim *dim)
3192 {
3193         int i;
3194
3195         if (!map || !dim)
3196                 goto error;
3197
3198         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3199                 isl_dim_free(map->p[i]->dim);
3200                 map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
3201         }
3202         isl_dim_free(map->dim);
3203         map->dim = dim;
3204
3205         return map;
3206 error:
3207         isl_map_free(map);
3208         isl_dim_free(dim);
3209         return NULL;
3210 }
3211
3212 static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
3213         struct isl_dim *dim)
3214 {
3215         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3216 }
3217
3218 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
3219  * bset is assumed to have only parameters and divs.
3220  */
3221 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
3222         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
3223 {
3224         unsigned nparam;
3225
3226         if (!bset || !mat)
3227                 goto error;
3228
3229         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
3230         if (!bset->dim)
3231                 goto error;
3232
3233         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3234
3235         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3236
3237         bset->dim->nparam = 0;
3238         bset->dim->n_out = nparam;
3239         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
3240         if (bset) {
3241                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
3242                 bset->dim->n_out = 0;
3243         }
3244         return bset;
3245 error:
3246         isl_mat_free(mat);
3247         isl_basic_set_free(bset);
3248         return NULL;
3249 }
3250
3251 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
3252  * set is assumed to have only parameters and divs.
3253  */
3254 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
3255         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
3256 {
3257         struct isl_dim *dim = NULL;
3258         unsigned nparam;
3259
3260         if (!set || !mat)
3261                 goto error;
3262
3263         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3264         dim = isl_dim_cow(dim);
3265         if (!dim)
3266                 goto error;
3267
3268         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
3269
3270         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3271
3272         dim->nparam = 0;
3273         dim->n_out = nparam;
3274         isl_set_reset_dim(set, dim);
3275         set = isl_set_preimage(set, mat);
3276         if (!set)
3277                 goto error2;
3278         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3279         dim = isl_dim_cow(dim);
3280         if (!dim)
3281                 goto error2;
3282         dim->nparam = dim->n_out;
3283         dim->n_out = 0;
3284         isl_set_reset_dim(set, dim);
3285         return set;
3286 error:
3287         isl_dim_free(dim);
3288         isl_mat_free(mat);
3289 error2:
3290         isl_set_free(set);
3291         return NULL;
3292 }
3293
3294 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
3295  * equalities in "eq".
3296  */
3297 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
3298         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
3299 {
3300         int i, k;
3301         unsigned len;
3302
3303         if (!bset || !eq)
3304                 goto error;
3305
3306         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
3307                                         eq->n_row, 0);
3308         if (!bset)
3309                 goto error;
3310
3311         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
3312         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
3313                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
3314                 if (k < 0)
3315                         goto error;
3316                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
3317                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
3318         }
3319         isl_mat_free(eq);
3320
3321         return bset;
3322 error:
3323         isl_mat_free(eq);
3324         isl_basic_set_free(bset);
3325         return NULL;
3326 }
3327
3328 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
3329  * equalities in "eq".
3330  */
3331 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
3332         struct isl_mat *eq)
3333 {
3334         int i;
3335
3336         if (!set || !eq)
3337                 goto error;
3338
3339         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3340                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
3341                                         isl_mat_copy(eq));
3342                 if (!set->p[i])
3343                         goto error;
3344         }
3345         isl_mat_free(eq);
3346         return set;
3347 error:
3348         isl_mat_free(eq);
3349         isl_set_free(set);
3350         return NULL;
3351 }
3352
3353 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
3354  * new, explicit, existential variables in the constraints.
3355  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
3356  * The output has the same parameters, but only
3357  * explicit existentially quantified variables.
3358  *
3359  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
3360  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
3361  * among the parameters by performing a variable compression on
3362  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
3363  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
3364  */
3365 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3366 {
3367         int i, j;
3368         struct isl_mat *eq;
3369         struct isl_mat *T, *T2;
3370         struct isl_set *set;
3371         unsigned nparam, n_div;
3372
3373         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3374         if (!bset)
3375                 return NULL;
3376
3377         if (bset->n_eq == 0)
3378                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3379
3380         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
3381
3382         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3383         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
3384
3385         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
3386                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
3387                         ++i;
3388         }
3389         if (i == bset->n_eq)
3390                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3391
3392         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
3393                 0, 1 + nparam);
3394         eq = isl_mat_cow(eq);
3395         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
3396         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
3397
3398         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
3399         set = set_parameter_preimage(set, T2);
3400         set = set_append_equalities(set, eq);
3401         return set;
3402 }
3403
3404 /* Compute an explicit representation for all the existentially
3405  * quantified variables.
3406  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
3407  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
3408  * no input or output dimensions and the dimension specification
3409  * is reset to that of the input.
3410  */
3411 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3412 {
3413         struct isl_basic_set *bset;
3414         struct isl_set *set;
3415         struct isl_map *map;
3416         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
3417         unsigned         nparam;
3418         unsigned         n_in;
3419         unsigned         n_out;
3420
3421         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3422         if (!bmap)
3423                 return NULL;
3424
3425         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3426         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3427         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3428         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
3429         if (!dim)
3430                 goto error;
3431
3432         orig_dim = bmap->dim;
3433         bmap->dim = dim;
3434         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
3435
3436         set = parameter_compute_divs(bset);
3437         map = (struct isl_map *)set;
3438         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
3439
3440         return map;
3441 error:
3442         isl_basic_map_free(bmap);
3443         return NULL;
3444 }
3445
3446 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
3447  * expressions for them.  However, this computation may be
3448  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
3449  * strictly needed.
3450  */
3451 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3452 {
3453         int i;
3454         unsigned off;
3455
3456         if (!bmap)
3457                 return NULL;
3458         off = isl_dim_total(bmap->dim);
3459         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
3460                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3461                         break;
3462                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
3463                                 goto error);
3464         }
3465         if (i == bmap->n_div)
3466                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3467         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3468         if (!bmap)
3469                 goto error;
3470         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3471                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3472                         break;
3473         if (i == bmap->n_div)
3474                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3475         struct isl_map *map = compute_divs(bmap);
3476         return map;
3477 error:
3478         isl_basic_map_free(bmap);
3479         return NULL;
3480 }
3481
3482 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
3483 {
3484         int i;
3485         struct isl_map *res;
3486
3487         if (!map)
3488                 return NULL;
3489         if (map->n == 0)
3490                 return map;
3491         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
3492         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
3493                 struct isl_map *r2;
3494                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
3495                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
3496                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
3497                 else
3498                         res = isl_map_union(res, r2);
3499         }
3500         isl_map_free(map);
3501
3502         return res;
3503 }
3504
3505 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3506 {
3507         return (struct isl_set *)
3508                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
3509 }
3510
3511 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
3512 {
3513         return (struct isl_set *)
3514                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
3515 }
3516
3517 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
3518 {
3519         int i;
3520         struct isl_set *set;
3521
3522         if (!map)
3523                 goto error;
3524
3525         map = isl_map_cow(map);
3526         if (!map)
3527                 return NULL;
3528
3529         set = (struct isl_set *)map;
3530         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
3531         if (!set->dim)
3532                 goto error;
3533         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3534                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
3535                 if (!set->p[i])
3536                         goto error;
3537         }
3538         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3539         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3540         return set;
3541 error:
3542         isl_map_free(map);
3543         return NULL;
3544 }
3545
3546 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
3547                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3548 {
3549         int i;
3550         unsigned flags = 0;
3551         struct isl_map *map = NULL;
3552
3553         if (!map1 || !map2)
3554                 goto error;
3555
3556         if (map1->n == 0) {
3557                 isl_map_free(map1);
3558                 return map2;
3559         }
3560         if (map2->n == 0) {
3561                 isl_map_free(map2);
3562                 return map1;
3563         }
3564
3565         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3566
3567         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3568             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
3569                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3570
3571         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
3572                                 map1->n + map2->n, flags);
3573         if (!map)
3574                 goto error;
3575         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
3576                 map = isl_map_add(map,
3577                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
3578                 if (!map)
3579                         goto error;
3580         }
3581         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
3582                 map = isl_map_add(map,
3583                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
3584                 if (!map)
3585                         goto error;
3586         }
3587         isl_map_free(map1);
3588         isl_map_free(map2);
3589         return map;
3590 error:
3591         isl_map_free(map);
3592         isl_map_free(map1);
3593         isl_map_free(map2);
3594         return NULL;
3595 }
3596
3597 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3598 {
3599         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
3600         if (!map1)
3601                 return NULL;
3602         if (map1->n > 1)
3603                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
3604         return map1;
3605 }
3606
3607 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
3608                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3609 {
3610         return (struct isl_set *)
3611                 isl_map_union_disjoint(
3612                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3613 }
3614
3615 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3616 {
3617         return (struct isl_set *)
3618                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3619 }
3620
3621 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
3622                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3623 {
3624         unsigned flags = 0;
3625         struct isl_map *result;
3626         int i, j;
3627
3628         if (!map || !set)
3629                 goto error;
3630
3631         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3632             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
3633                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3634
3635         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
3636                                         map->n * set->n, flags);
3637         if (!result)
3638                 goto error;
3639         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3640                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
3641                         result = isl_map_add(result,
3642                             isl_basic_map_intersect_range(
3643                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
3644                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
3645                         if (!result)
3646                                 goto error;
3647                 }
3648         isl_map_free(map);
3649         isl_set_free(set);
3650         return result;
3651 error:
3652         isl_map_free(map);
3653         isl_set_free(set);
3654         return NULL;
3655 }
3656
3657 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
3658                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3659 {
3660         return isl_map_reverse(
3661                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
3662 }
3663
3664 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
3665                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3666 {
3667         if (!map1 || !map2)
3668                 goto error;
3669         map1 = isl_map_reverse(map1);
3670         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
3671         return isl_map_reverse(map1);
3672 error:
3673         isl_map_free(map1);
3674         isl_map_free(map2);
3675         return NULL;
3676 }
3677
3678 struct isl_map *isl_map_apply_range(
3679                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3680 {
3681         struct isl_dim *dim_result;
3682         struct isl_map *result;
3683         int i, j;
3684
3685         if (!map1 || !map2)
3686                 goto error;
3687
3688         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
3689                                   isl_dim_copy(map2->dim));
3690
3691         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
3692         if (!result)
3693                 goto error;
3694         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3695                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3696                         result = isl_map_add(result,
3697                             isl_basic_map_apply_range(
3698                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3699                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
3700                         if (!result)
3701                                 goto error;
3702                 }
3703         isl_map_free(map1);
3704         isl_map_free(map2);
3705         if (result && result->n <= 1)
3706                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
3707         return result;
3708 error:
3709         isl_map_free(map1);
3710         isl_map_free(map2);
3711         return NULL;
3712 }
3713
3714 /*
3715  * returns range - domain
3716  */
3717 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
3718 {
3719         struct isl_basic_set *bset;
3720         unsigned dim;
3721         unsigned nparam;
3722         int i;
3723
3724         if (!bmap)
3725                 goto error;
3726         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
3727         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3728         isl_assert(bmap->ctx, dim == isl_basic_map_n_out(bmap), goto error);
3729         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3730         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3731         bset = isl_basic_set_extend(bset, nparam, 3*dim, 0, dim, 0);
3732         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
3733         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3734                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
3735                                             (struct isl_basic_map *)bset);
3736                 if (j < 0)
3737                         goto error;
3738                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3739                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
3740                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
3741                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
3742         }
3743         return isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
3744 error:
3745         isl_basic_map_free(bmap);
3746         return NULL;
3747 }
3748
3749 /*
3750  * returns range - domain
3751  */
3752 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
3753 {
3754         int i;
3755         struct isl_set *result;
3756
3757         if (!map)
3758                 return NULL;
3759
3760         isl_assert(map->ctx, isl_map_n_in(map) == isl_map_n_out(map), goto error);
3761         result = isl_set_alloc(map->ctx, isl_map_n_param(map),
3762                                         isl_map_n_in(map), map->n, map->flags);
3763         if (!result)
3764                 goto error;
3765         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3766                 result = isl_set_add(result,
3767                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
3768         isl_map_free(map);
3769         return result;
3770 error:
3771         isl_map_free(map);
3772         return NULL;
3773 }
3774
3775 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
3776 {
3777         struct isl_basic_map *bmap;
3778         unsigned nparam;
3779         unsigned dim;
3780         int i;
3781
3782         if (!dims)
3783                 return NULL;
3784
3785         nparam = dims->nparam;
3786         dim = dims->n_out;
3787         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
3788         if (!bmap)
3789                 goto error;
3790
3791         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3792                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3793                 if (j < 0)
3794                         goto error;
3795                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3796                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
3797                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
3798         }
3799         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3800 error:
3801         isl_basic_map_free(bmap);
3802         return NULL;
3803 }
3804
3805 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3806 {
3807         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3808         if (!dim)
3809                 return NULL;
3810         return basic_map_identity(dim);
3811 }
3812
3813 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
3814 {
3815         if (!model || !model->dim)
3816                 return NULL;
3817         isl_assert(model->ctx,
3818                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3819         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3820 }
3821
3822 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
3823 {
3824         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3825         return isl_map_add(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
3826 }
3827
3828 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3829 {
3830         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3831         if (!dim)
3832                 return NULL;
3833         return map_identity(dim);
3834 }
3835
3836 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
3837 {
3838         if (!model || !model->dim)
3839                 return NULL;
3840         isl_assert(model->ctx,
3841                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3842         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3843 }
3844
3845 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
3846 {
3847         if (!model || !model->dim)
3848                 return NULL;
3849         isl_assert(model->ctx,
3850                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3851         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3852 }
3853
3854 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
3855  * values.
3856  */
3857 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
3858 {
3859         int i;
3860         unsigned nparam;
3861         unsigned dim;
3862         struct isl_basic_set *bset;
3863
3864         if (!dims)
3865                 return NULL;
3866         nparam = dims->nparam;
3867         dim = dims->n_out;
3868         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
3869         if (!bset)
3870                 return NULL;
3871         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3872                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3873                 if (k < 0)
3874                         goto error;
3875                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3876                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
3877         }
3878         return bset;
3879 error:
3880         isl_basic_set_free(bset);
3881         return NULL;
3882 }
3883
3884 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3885 {
3886         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3887 }
3888
3889 int isl_set_is_subset(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3890 {
3891         return isl_map_is_subset(
3892                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3893 }
3894
3895 int isl_basic_map_is_subset(
3896                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3897 {
3898         int is_subset;
3899         struct isl_map *map1;
3900         struct isl_map *map2;
3901
3902         if (!bmap1 || !bmap2)
3903                 return -1;
3904
3905         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
3906         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
3907
3908         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3909
3910         isl_map_free(map1);
3911         isl_map_free(map2);
3912
3913         return is_subset;
3914 }
3915
3916 int isl_basic_map_is_equal(
3917                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3918 {
3919         int is_subset;
3920
3921         if (!bmap1 || !bmap2)
3922                 return -1;
3923         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3924         if (is_subset != 1)
3925                 return is_subset;
3926         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3927         return is_subset;
3928 }
3929
3930 int isl_basic_set_is_equal(
3931                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
3932 {
3933         return isl_basic_map_is_equal(
3934                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
3935 }
3936
3937 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
3938 {
3939         int i;
3940         int is_empty;
3941
3942         if (!map)
3943                 return -1;
3944         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3945                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
3946                 if (is_empty < 0)
3947                         return -1;
3948                 if (!is_empty)
3949                         return 0;
3950         }
3951         return 1;
3952 }
3953
3954 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
3955 {
3956         return map->n == 0;
3957 }
3958
3959 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
3960 {
3961         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
3962 }
3963
3964 int isl_map_is_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3965 {
3966         int is_subset = 0;
3967         struct isl_map *diff;
3968
3969         if (!map1 || !map2)
3970                 return -1;
3971
3972         if (isl_map_is_empty(map1))
3973                 return 1;
3974
3975         if (isl_map_is_empty(map2))
3976                 return 0;
3977
3978         diff = isl_map_subtract(isl_map_copy(map1), isl_map_copy(map2));
3979         if (!diff)
3980                 return -1;
3981
3982         is_subset = isl_map_is_empty(diff);
3983         isl_map_free(diff);
3984
3985         return is_subset;
3986 }
3987
3988 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3989 {
3990         int is_subset;
3991
3992         if (!map1 || !map2)
3993                 return -1;
3994         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3995         if (is_subset != 1)
3996                 return is_subset;
3997         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3998         return is_subset;
3999 }
4000
4001 int isl_basic_map_is_strict_subset(
4002                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4003 {
4004         int is_subset;
4005
4006         if (!bmap1 || !bmap2)
4007                 return -1;
4008         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
4009         if (is_subset != 1)
4010                 return is_subset;
4011         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
4012         if (is_subset == -1)
4013                 return is_subset;
4014         return !is_subset;
4015 }
4016
4017 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4018 {
4019         int is_subset;
4020
4021         if (!map1 || !map2)
4022                 return -1;
4023         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
4024         if (is_subset != 1)
4025                 return is_subset;
4026         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
4027         if (is_subset == -1)
4028                 return is_subset;
4029         return !is_subset;
4030 }
4031
4032 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
4033 {
4034         if (!bmap)
4035                 return -1;
4036         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
4037 }
4038
4039 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
4040 {
4041         if (!bset)
4042                 return -1;
4043         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
4044 }
4045
4046 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4047 {
4048         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4049         struct isl_vec *sample = NULL;
4050         int empty;
4051         unsigned total;
4052
4053         if (!bmap)
4054                 return -1;
4055
4056         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4057                 return 1;
4058
4059         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
4060                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
4061                 copy = isl_basic_map_convex_hull(copy);
4062                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4063                 isl_basic_map_free(copy);
4064                 return empty;
4065         }
4066
4067         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
4068         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
4069                 int contains = basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
4070                 if (contains < 0)
4071                         return -1;
4072                 if (contains)
4073                         return 0;
4074         }
4075         isl_vec_free(bmap->sample);
4076         bmap->sample = NULL;
4077         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
4078         if (!bset)
4079                 return -1;
4080         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
4081         if (!sample)
4082                 return -1;
4083         empty = sample->size == 0;
4084         isl_vec_free(bmap->sample);
4085         bmap->sample = sample;
4086         if (empty)
4087                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4088
4089         return empty;
4090 }
4091
4092 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4093 {
4094         if (!bmap)
4095                 return -1;
4096         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4097 }
4098
4099 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4100 {
4101         if (!bset)
4102                 return -1;
4103         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
4104 }
4105
4106 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4107 {
4108         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
4109 }
4110
4111 struct isl_map *isl_basic_map_union(
4112         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4113 {
4114         struct isl_map *map;
4115         if (!bmap1 || !bmap2)
4116                 return NULL;
4117
4118         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
4119
4120         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
4121         if (!map)
4122                 goto error;
4123         map = isl_map_add(map, bmap1);
4124         map = isl_map_add(map, bmap2);
4125         return map;
4126 error:
4127         isl_basic_map_free(bmap1);
4128         isl_basic_map_free(bmap2);
4129         return NULL;
4130 }
4131
4132 struct isl_set *isl_basic_set_union(
4133                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
4134 {
4135         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
4136                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
4137                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
4138 }
4139
4140 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
4141 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4142 {
4143         int i;
4144         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
4145
4146         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
4147                 int pos;
4148                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4149                         continue;
4150                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
4151                                                             bmap->n_div-i);
4152                 if (pos == -1)
4153                         continue;
4154                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
4155                 --i;
4156         }
4157         return bmap;
4158 }
4159
4160 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
4161 {
4162         return (struct isl_basic_set *)
4163                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
4164 }
4165
4166 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
4167  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
4168  *
4169  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
4170  * of the corresponding div in dst otherwise.
4171  */
4172 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
4173                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
4174 {
4175         int i;
4176
4177         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4178
4179         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
4180         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
4181                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
4182                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
4183                                                 dst->n_div - div) == -1)
4184                         return i;
4185         return -1;
4186 }
4187
4188 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
4189                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
4190 {
4191         int i;
4192         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4193
4194         if (!dst || !src)
4195                 goto error;
4196
4197         if (src->n_div == 0)
4198                 return dst;
4199
4200         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
4201                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
4202
4203         src = isl_basic_map_order_divs(src);
4204         dst = isl_basic_map_cow(dst);
4205         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
4206                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
4207         if (!dst)
4208                 return NULL;
4209         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
4210                 int j = find_div(dst, src, i);
4211                 if (j < 0) {
4212                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
4213                         if (j < 0)
4214                                 goto error;
4215                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
4216                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
4217                         if (add_div_constraints(dst, j) < 0)
4218                                 goto error;
4219                 }
4220                 if (j != i)
4221                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
4222         }
4223         return dst;
4224 error:
4225         isl_basic_map_free(dst);
4226         return NULL;
4227 }
4228
4229 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
4230                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
4231 {
4232         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
4233                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
4234 }
4235
4236 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
4237 {
4238         int i;
4239
4240         map = isl_map_compute_divs(map);
4241         map = isl_map_cow(map);
4242         if (!map)
4243                 return NULL;
4244
4245         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4246                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
4247         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4248                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
4249
4250         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4251         return map;
4252 }
4253
4254 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
4255 {
4256         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
4257 }
4258
4259 static struct isl_map *add_cut_constraint(struct isl_map *dst,
4260                 struct isl_basic_map *src, isl_int *c,
4261                 unsigned len, int oppose)
4262 {
4263         struct isl_basic_map *copy = NULL;
4264         int is_empty;
4265         int k;
4266         unsigned total;
4267
4268         copy = isl_basic_map_copy(src);
4269         copy = isl_basic_map_cow(copy);
4270         if (!copy)
4271                 goto error;
4272         copy = isl_basic_map_extend_constraints(copy, 0, 1);
4273         k = isl_basic_map_alloc_inequality(copy);
4274         if (k < 0)
4275                 goto error;
4276         if (oppose)
4277                 isl_seq_neg(copy->ineq[k], c, len);
4278         else
4279                 isl_seq_cpy(copy->ineq[k], c, len);
4280         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(copy);
4281         isl_seq_clr(copy->ineq[k]+len, total - len);
4282         isl_inequality_negate(copy, k);
4283         copy = isl_basic_map_simplify(copy);
4284         copy = isl_basic_map_finalize(copy);
4285         is_empty = isl_basic_map_is_empty(copy);
4286         if (is_empty < 0)
4287                 goto error;
4288         if (!is_empty)
4289                 dst = isl_map_add(dst, copy);
4290         else
4291                 isl_basic_map_free(copy);
4292         return dst;
4293 error:
4294         isl_basic_map_free(copy);
4295         isl_map_free(dst);
4296         return NULL;
4297 }
4298
4299 static struct isl_map *subtract(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
4300 {
4301         int i, j, k;
4302         unsigned flags = 0;
4303         struct isl_map *rest = NULL;
4304         unsigned max;
4305         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4306
4307         assert(bmap);
4308
4309         if (!map)
4310                 goto error;
4311
4312         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
4313                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4314
4315         max = map->n * (2 * bmap->n_eq + bmap->n_ineq);
4316         rest = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), max, flags);
4317         if (!rest)
4318                 goto error;
4319
4320         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4321                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], bmap);
4322                 if (!map->p[i])
4323                         goto error;
4324         }
4325
4326         for (j = 0; j < map->n; ++j)
4327                 map->p[j] = isl_basic_map_cow(map->p[j]);
4328
4329         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
4330                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4331                         rest = add_cut_constraint(rest,
4332                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 0);
4333                         if (!rest)
4334                                 goto error;
4335
4336                         rest = add_cut_constraint(rest,
4337                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 1);
4338                         if (!rest)
4339                                 goto error;
4340
4341                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4342                                 1, 0);
4343                         if (!map->p[j])
4344                                 goto error;
4345                         k = isl_basic_map_alloc_equality(map->p[j]);
4346                         if (k < 0)
4347                                 goto error;
4348                         isl_seq_cpy(map->p[j]->eq[k], bmap->eq[i], 1+total);
4349                         isl_seq_clr(map->p[j]->eq[k]+1+total,
4350                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4351                 }
4352         }
4353
4354         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4355                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4356                         rest = add_cut_constraint(rest,
4357                                 map->p[j], bmap->ineq[i], 1+total, 0);
4358                         if (!rest)
4359                                 goto error;
4360
4361                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4362                                 0, 1);
4363                         if (!map->p[j])
4364                                 goto error;
4365                         k = isl_basic_map_alloc_inequality(map->p[j]);
4366                         if (k < 0)
4367                                 goto error;
4368                         isl_seq_cpy(map->p[j]->ineq[k], bmap->ineq[i], 1+total);
4369                         isl_seq_clr(map->p[j]->ineq[k]+1+total,
4370                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4371                 }
4372         }
4373
4374         isl_map_free(map);
4375         return rest;
4376 error:
4377         isl_map_free(map);
4378         isl_map_free(rest);
4379         return NULL;
4380 }
4381
4382 struct isl_map *isl_map_subtract(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4383 {
4384         int i;
4385         if (!map1 || !map2)
4386                 goto error;
4387
4388         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
4389
4390         if (isl_map_is_empty(map2)) {
4391                 isl_map_free(map2);
4392                 return map1;
4393         }
4394
4395         map1 = isl_map_compute_divs(map1);
4396         map2 = isl_map_compute_divs(map2);
4397         if (!map1 || !map2)
4398                 goto error;
4399
4400         for (i = 0; map1 && i < map2->n; ++i)
4401                 map1 = subtract(map1, map2->p[i]);
4402
4403         isl_map_free(map2);
4404         return map1;
4405 error:
4406         isl_map_free(map1);
4407         isl_map_free(map2);
4408         return NULL;
4409 }
4410
4411 struct isl_set *isl_set_subtract(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4412 {
4413         return (struct isl_set *)
4414                 isl_map_subtract(
4415                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4416 }
4417
4418 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
4419 {
4420         if (!set || !map)
4421                 goto error;
4422         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
4423         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
4424         set = isl_map_range(map);
4425         return set;
4426 error:
4427         isl_set_free(set);
4428         isl_map_free(map);
4429         return NULL;
4430 }
4431
4432 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
4433  * the meaning of the set.
4434  */
4435 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
4436 {
4437         int i;
4438
4439         if (!map)
4440                 return NULL;
4441
4442         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4443                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4444                         continue;
4445                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4446                 if (i != map->n-1) {
4447                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4448                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4449                 }
4450                 map->n--;
4451         }
4452
4453         return map;
4454 }
4455
4456 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
4457 {
4458         return (struct isl_set *)
4459                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
4460 }
4461
4462 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
4463 {
4464         struct isl_basic_map *bmap;
4465         if (!map || map->n == 0)
4466                 return NULL;
4467         bmap = map->p[map->n-1];
4468         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
4469         return isl_basic_map_copy(bmap);
4470 }
4471
4472 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
4473 {
4474         return (struct isl_basic_set *)
4475                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
4476 }
4477
4478 struct isl_map *isl_map_drop_basic_map(struct isl_map *map,
4479                                                 struct isl_basic_map *bmap)
4480 {
4481         int i;
4482
4483         if (!map || !bmap)
4484                 goto error;
4485         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4486                 if (map->p[i] != bmap)
4487                         continue;
4488                 map = isl_map_cow(map);
4489                 if (!map)
4490                         goto error;
4491                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4492                 if (i != map->n-1) {
4493                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
4494                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4495                 }
4496                 map->n--;
4497                 return map;
4498         }
4499         isl_basic_map_free(bmap);
4500         return map;
4501 error:
4502         isl_map_free(map);
4503         isl_basic_map_free(bmap);
4504         return NULL;
4505 }
4506
4507 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
4508                                                 struct isl_basic_set *bset)
4509 {
4510         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
4511                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4512 }
4513
4514 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
4515  * for any common value of the parameters and dimensions preceding dim
4516  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
4517  * smaller or larger than those in bset2.
4518  *
4519  * Returns
4520  *       1 if bset1 follows bset2
4521  *      -1 if bset1 precedes bset2
4522  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
4523  *      -2 if some error occurred.
4524  */
4525 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
4526         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
4527 {
4528         struct isl_dim *dims;
4529         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
4530         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
4531         struct isl_ctx *ctx;
4532         struct isl_vec *obj;
4533         unsigned total;
4534         unsigned nparam;
4535         unsigned dim1, dim2;
4536         isl_int num, den;
4537         enum isl_lp_result res;
4538         int cmp;
4539
4540         if (!bset1 || !bset2)
4541                 return -2;
4542
4543         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
4544         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
4545         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
4546         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
4547         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
4548         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
4549         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
4550         if (!bmap1 || !bmap2)
4551                 goto error;
4552         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
4553         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
4554                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
4555                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
4556         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
4557         if (!bmap1)
4558                 goto error;
4559         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4560         ctx = bmap1->ctx;
4561         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
4562         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
4563         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
4564         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
4565         if (!obj)
4566                 goto error;
4567         isl_int_init(num);
4568         isl_int_init(den);
4569         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 0, obj->block.data, ctx->one,
4570                                         &num, &den, NULL);
4571         if (res == isl_lp_empty)
4572                 cmp = 0;
4573         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(num))
4574                 cmp = 1;
4575         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(num)) ||
4576                   res == isl_lp_unbounded)
4577                 cmp = -1;
4578         else
4579                 cmp = -2;
4580         isl_int_clear(num);
4581         isl_int_clear(den);
4582         isl_basic_map_free(bmap1);
4583         isl_vec_free(obj);
4584         return cmp;
4585 error:
4586         isl_basic_map_free(bmap1);
4587         isl_basic_map_free(bmap2);
4588         return -2;
4589 }
4590
4591 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
4592         unsigned pos, isl_int *val)
4593 {
4594         int i;
4595         int d;
4596         unsigned total;
4597
4598         if (!bmap)
4599                 return -1;
4600         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4601         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
4602                 for (; d+1 > pos; --d)
4603                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
4604                                 break;
4605                 if (d != pos)
4606                         continue;
4607                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
4608                         return 0;
4609                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
4610                         return 0;
4611                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
4612                         return 0;
4613                 if (val)
4614                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
4615                 return 1;
4616         }
4617         return 0;
4618 }
4619
4620 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
4621         unsigned pos, isl_int *val)
4622 {
4623         int i;
4624         isl_int v;
4625         isl_int tmp;
4626         int fixed;
4627
4628         if (!map)
4629                 return -1;
4630         if (map->n == 0)
4631                 return 0;
4632         if (map->n == 1)
4633                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
4634         isl_int_init(v);
4635         isl_int_init(tmp);
4636         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
4637         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
4638                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
4639                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4640                         fixed = 0;
4641         }
4642         if (val)
4643                 isl_int_set(*val, v);
4644         isl_int_clear(tmp);
4645         isl_int_clear(v);
4646         return fixed;
4647 }
4648
4649 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
4650         unsigned pos, isl_int *val)
4651 {
4652         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
4653                                                 pos, val);
4654 }
4655
4656 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
4657         isl_int *val)
4658 {
4659         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
4660 }
4661
4662 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
4663         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4664 {
4665         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
4666                 return -1;
4667         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
4668                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
4669 }
4670
4671 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
4672         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4673 {
4674         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
4675                 return -1;
4676         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
4677                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
4678 }
4679
4680 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4681  * then return this fixed value in *val.
4682  */
4683 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
4684         isl_int *val)
4685 {
4686         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
4687                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
4688 }
4689
4690 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4691  * then return this fixed value in *val.
4692  */
4693 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
4694 {
4695         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
4696 }
4697
4698 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
4699  * then return this fixed value in *val.
4700  */
4701 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
4702 {
4703         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
4704 }
4705
4706 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
4707  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
4708  */
4709 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
4710         unsigned dim, isl_int *val)
4711 {
4712         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
4713         isl_int *c;
4714         unsigned total;
4715         unsigned nparam;
4716
4717         if (!bset)
4718                 return -1;
4719         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
4720         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
4721         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
4722                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
4723                         continue;
4724                 if (i_eq != -1)
4725                         return 0;
4726                 i_eq = i;
4727         }
4728         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
4729                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
4730                         continue;
4731                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
4732                         return 0;
4733                 i_ineq = i;
4734         }
4735         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
4736                 return 0;
4737         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
4738         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
4739         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
4740                 return 0;
4741         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
4742                 return 0;
4743         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
4744                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
4745                 return 0;
4746         if (val)
4747                 isl_int_neg(*val, c[0]);
4748         return 1;
4749 }
4750
4751 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
4752         unsigned dim, isl_int *val)
4753 {
4754         int i;
4755         isl_int v;
4756         isl_int tmp;
4757         int fixed;
4758
4759         if (!set)
4760                 return -1;
4761         if (set->n == 0)
4762                 return 0;
4763         if (set->n == 1)
4764                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4765                                                                 dim, val);
4766         isl_int_init(v);
4767         isl_int_init(tmp);
4768         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4769                                                                 dim, &v);
4770         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
4771                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
4772                                                                 dim, &tmp);
4773                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4774                         fixed = 0;
4775         }
4776         if (val)
4777                 isl_int_set(*val, v);
4778         isl_int_clear(tmp);
4779         isl_int_clear(v);
4780         return fixed;
4781 }
4782
4783 struct constraint {
4784         unsigned        size;
4785         isl_int         *c;
4786 };
4787
4788 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
4789 {
4790         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
4791         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
4792         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
4793         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
4794 }
4795
4796 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
4797         struct isl_basic_map *bmap)
4798 {
4799         int i;
4800         struct constraint *c;
4801         unsigned total;
4802
4803         if (!bmap)
4804                 return NULL;
4805         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4806         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
4807         if (!c)
4808                 goto error;
4809         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4810                 c[i].size = total;
4811                 c[i].c = bmap->ineq[i];
4812         }
4813         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
4814         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
4815                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
4816         free(c);
4817         return bmap;
4818 error:
4819         isl_basic_map_free(bmap);
4820         return NULL;
4821 }
4822
4823 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
4824 {
4825         if (!bmap)
4826                 return NULL;
4827         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
4828                 return bmap;
4829         bmap = isl_basic_map_convex_hull(bmap);
4830         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
4831         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
4832         return bmap;
4833 }
4834
4835 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
4836 {
4837         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
4838                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4839 }
4840
4841 static int isl_basic_map_fast_cmp(const struct isl_basic_map *bmap1,
4842         const struct isl_basic_map *bmap2)
4843 {
4844         int i, cmp;
4845         unsigned total;
4846
4847         if (bmap1 == bmap2)
4848                 return 0;
4849         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
4850                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
4851         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
4852                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4853         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
4854                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4855         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
4856             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4857                 return 0;
4858         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4859                 return 1;
4860         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4861                 return -1;
4862         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
4863                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
4864         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
4865                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
4866         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
4867                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
4868         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4869         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
4870                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
4871                 if (cmp)
4872                         return cmp;
4873         }
4874         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
4875                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
4876                 if (cmp)
4877                         return cmp;
4878         }
4879         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
4880                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
4881                 if (cmp)
4882                         return cmp;
4883         }
4884         return 0;
4885 }
4886
4887 static int isl_basic_map_fast_is_equal(struct isl_basic_map *bmap1,
4888         struct isl_basic_map *bmap2)
4889 {
4890         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
4891 }
4892
4893 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
4894 {
4895         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
4896         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
4897
4898         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
4899 }
4900
4901 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
4902  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
4903  * meaning of any possible other copies of map.
4904  */
4905 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
4906 {
4907         int i, j;
4908         struct isl_basic_map *bmap;
4909
4910         if (!map)
4911                 return NULL;
4912         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
4913                 return map;
4914         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4915                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4916                 if (!bmap)
4917                         goto error;
4918                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4919                 map->p[i] = bmap;
4920         }
4921         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
4922         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4923         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
4924         if (!map)
4925                 return NULL;
4926         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
4927                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
4928                         continue;
4929                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
4930                 for (j = i; j < map->n; ++j)
4931                         map->p[j-1] = map->p[j];
4932                 map->n--;
4933         }
4934         return map;
4935 error:
4936         isl_map_free(map);
4937         return NULL;
4938
4939 }
4940
4941 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
4942 {
4943         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
4944 }
4945
4946 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4947 {
4948         int i;
4949         int equal;
4950
4951         if (!map1 || !map2)
4952                 return -1;
4953
4954         if (map1 == map2)
4955                 return 1;
4956         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
4957                 return 0;
4958
4959         map1 = isl_map_copy(map1);
4960         map2 = isl_map_copy(map2);
4961         map1 = isl_map_normalize(map1);
4962         map2 = isl_map_normalize(map2);
4963         if (!map1 || !map2)
4964                 goto error;
4965         equal = map1->n == map2->n;
4966         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
4967                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
4968                 if (equal < 0)
4969                         goto error;
4970         }
4971         isl_map_free(map1);
4972         isl_map_free(map2);
4973         return equal;
4974 error:
4975         isl_map_free(map1);
4976         isl_map_free(map2);
4977         return -1;
4978 }
4979
4980 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4981 {
4982         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
4983                                                 (struct isl_map *)set2);
4984 }
4985
4986 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
4987  */
4988 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
4989         isl_int min, isl_int max)
4990 {
4991         int k;
4992         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4993
4994         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
4995         if (!bset)
4996                 goto error;
4997
4998         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4999         if (k < 0)
5000                 goto error;
5001         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
5002         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
5003
5004         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5005         if (k < 0)
5006                 goto error;
5007         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
5008         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
5009
5010         return bset;
5011 error:
5012         isl_basic_set_free(bset);
5013         return NULL;
5014 }
5015
5016 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
5017  */
5018 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
5019 {
5020         int i;
5021         unsigned dim;
5022         unsigned nparam;
5023         unsigned extra;
5024         unsigned n_eq;
5025         unsigned n_ineq;
5026         struct isl_basic_set *product = NULL;
5027
5028         if (!list)
5029                 goto error;
5030         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
5031         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
5032         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
5033         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
5034         extra = list->p[0]->n_div;
5035         n_eq = list->p[0]->n_eq;
5036         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
5037         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
5038                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
5039                 isl_assert(list->ctx,
5040                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
5041                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
5042                 extra += list->p[i]->n_div;
5043                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
5044                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
5045         }
5046         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
5047                                         n_eq, n_ineq);
5048         if (!product)
5049                 goto error;
5050         dim = 0;
5051         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
5052                 isl_basic_set_add_constraints(product,
5053                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
5054                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
5055         }
5056         isl_basic_set_list_free(list);
5057         return product;
5058 error:
5059         isl_basic_set_free(product);
5060         isl_basic_set_list_free(list);
5061         return NULL;
5062 }
5063
5064 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
5065                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5066 {
5067         struct isl_dim *dim_result = NULL;
5068         struct isl_basic_map *bmap;
5069         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
5070         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
5071
5072         if (!bmap1 || !bmap2)
5073                 goto error;
5074
5075         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
5076                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
5077         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
5078                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
5079
5080         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
5081         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
5082         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
5083         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
5084         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
5085
5086         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
5087         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5088         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5089         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5090         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5091         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
5092         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
5093         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
5094         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
5095         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
5096         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
5097
5098         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
5099                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
5100                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
5101                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
5102         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
5103         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
5104         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5105         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5106 error:
5107         isl_basic_map_free(bmap1);
5108         isl_basic_map_free(bmap2);
5109         return NULL;
5110 }
5111
5112 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
5113  */
5114 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5115 {
5116         unsigned flags = 0;
5117         struct isl_map *result;
5118         int i, j;
5119
5120         if (!map1 || !map2)
5121                 goto error;
5122
5123         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
5124                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
5125
5126         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5127             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5128                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5129
5130         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
5131                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
5132                                 map1->n * map2->n, flags);
5133         if (!result)
5134                 goto error;
5135         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5136                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5137                         struct isl_basic_map *part;
5138                         part = isl_basic_map_product(
5139                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5140                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
5141                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
5142                                 isl_basic_map_free(part);
5143                         else
5144                                 result = isl_map_add(result, part);
5145                         if (!result)
5146                                 goto error;
5147                 }
5148         isl_map_free(map1);
5149         isl_map_free(map2);
5150         return result;
5151 error:
5152         isl_map_free(map1);
5153         isl_map_free(map2);
5154         return NULL;
5155 }
5156
5157 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
5158  */
5159 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5160 {
5161         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
5162                                                  (struct isl_map *)set2);
5163 }
5164
5165 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
5166 {
5167         int i;
5168         uint32_t hash = isl_hash_init();
5169         unsigned total;
5170
5171         if (!bset)
5172                 return 0;
5173         bset = isl_basic_set_copy(bset);
5174         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
5175         if (!bset)
5176                 return 0;
5177         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
5178         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
5179         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
5180                 uint32_t c_hash;
5181                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
5182                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5183         }
5184         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
5185         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
5186                 uint32_t c_hash;
5187                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
5188                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5189         }
5190         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
5191         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
5192                 uint32_t c_hash;
5193                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
5194                         continue;
5195                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
5196                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
5197                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5198         }
5199         isl_basic_set_free(bset);
5200         return hash;
5201 }
5202
5203 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
5204 {
5205         int i;
5206         uint32_t hash;
5207
5208         if (!set)
5209                 return 0;
5210         set = isl_set_copy(set);
5211         set = isl_set_normalize(set);
5212         if (!set)
5213                 return 0;
5214
5215         hash = isl_hash_init();
5216         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5217                 uint32_t bset_hash;
5218                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
5219                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
5220         }
5221
5222         isl_set_free(set);
5223
5224         return hash;
5225 }
5226
5227 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5228  * by the values of the other parameters and variables.
5229  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
5230  */
5231 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
5232 {
5233         int i;
5234         unsigned nparam;
5235
5236         if (!bset)
5237                 return -1;
5238         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
5239         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
5240                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
5241                         return 1;
5242         return 0;
5243 }
5244
5245 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5246  * by the values of the other parameters and variables.
5247  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
5248  * for each of the subsets.
5249  */
5250 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
5251 {
5252         int i;
5253
5254         if (!set)
5255                 return -1;
5256         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5257                 int unique;
5258                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
5259                 if (unique != 1)
5260                         return unique;
5261         }
5262         return 1;
5263 }