isl_map.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  10  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include <strings.h>
  15 #include "isl_ctx.h"
  16 #include "isl_blk.h"
  17 #include "isl_dim_private.h"
  18 #include "isl_equalities.h"
  19 #include "isl_list.h"
  20 #include "isl_lp.h"
  21 #include "isl_seq.h"
  22 #include "isl_set.h"
  23 #include "isl_map.h"
  24 #include "isl_map_private.h"
  25 #include "isl_map_piplib.h"
  26 #include <isl_reordering.h>
  27 #include "isl_sample.h"
  28 #include "isl_tab.h"
  29 #include "isl_vec.h"
  30 #include <isl_mat_private.h>
  31
  32 /* Maps dst positions to src positions */
  33 struct isl_dim_map {
  34         unsigned len;
  35         int pos[1];
  36 };
  37
  38 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  39 {
  40         int i;
  41         struct isl_dim_map *dim_map;
  42         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  43                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  44         if (!dim_map)
  45                 return NULL;
  46         dim_map->len = 1 + len;
  47         dim_map->pos[0] = 0;
  48         for (i = 0; i < len; ++i)
  49                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  50         return dim_map;
  51 }
  52
  53 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  54 {
  55         switch (type) {
  56         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  57         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  58         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  59         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  60         default:                return 0;
  61         }
  62 }
  63
  64 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  65 {
  66         switch (type) {
  67         case isl_dim_param:     return 1;
  68         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  69         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  70         default:                return 0;
  71         }
  72 }
  73
  74 static void isl_dim_map_dim_range(struct isl_dim_map *dim_map,
  75         struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type,
  76         unsigned first, unsigned n, unsigned dst_pos)
  77 {
  78         int i;
  79         unsigned src_pos;
  80
  81         if (!dim_map || !dim)
  82                 return;
  83
  84         src_pos = pos(dim, type);
  85         for (i = 0; i < n; ++i)
  86                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + first + i;
  87 }
  88
  89 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  90                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  91 {
  92         isl_dim_map_dim_range(dim_map, dim, type, 0, n(dim, type), dst_pos);
  93 }
  94
  95 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  96                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  97 {
  98         int i;
  99         unsigned src_pos;
 100
 101         if (!dim_map || !bmap)
 102                 return;
 103
 104         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
 105         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
 106                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
 107 }
 108
 109 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
 110 {
 111         int i;
 112
 113         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
 114                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
 115         fprintf(stderr, "\n");
 116 }
 117
 118 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
 119                                 enum isl_dim_type type)
 120 {
 121         if (!bmap)
 122                 return 0;
 123         switch (type) {
 124         case isl_dim_cst:       return 1;
 125         case isl_dim_param:
 126         case isl_dim_in:
 127         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 128         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 129         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 130         default:                return 0;
 131         }
 132 }
 133
 134 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 135 {
 136         return map ? n(map->dim, type) : 0;
 137 }
 138
 139 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 140 {
 141         return set ? n(set->dim, type) : 0;
 142 }
 143
 144 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 145                                         enum isl_dim_type type)
 146 {
 147         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 148         switch (type) {
 149         case isl_dim_cst:       return 0;
 150         case isl_dim_param:     return 1;
 151         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 152         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 153         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 154         default:                return 0;
 155         }
 156 }
 157
 158 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 159 {
 160         return pos(map->dim, type);
 161 }
 162
 163 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 164                                 enum isl_dim_type type)
 165 {
 166         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 167 }
 168
 169 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 170 {
 171         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
 172 }
 173
 174 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 175 {
 176         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
 177 }
 178
 179 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 180 {
 181         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 182 }
 183
 184 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 185 {
 186         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
 187 }
 188
 189 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 190 {
 191         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
 192 }
 193
 194 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 195 {
 196         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
 197 }
 198
 199 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 200 {
 201         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
 202 }
 203
 204 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 205 {
 206         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
 207 }
 208
 209 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 210 {
 211         return bmap ? bmap->n_div : 0;
 212 }
 213
 214 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 215 {
 216         return bmap ? isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div : 0;
 217 }
 218
 219 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 220 {
 221         return map->dim->n_in;
 222 }
 223
 224 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 225 {
 226         return map->dim->n_out;
 227 }
 228
 229 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 230 {
 231         return map->dim->nparam;
 232 }
 233
 234 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 235 {
 236         int m;
 237         if (!map || !set)
 238                 return -1;
 239         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
 240         if (m < 0 || !m)
 241                 return m;
 242         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
 243 }
 244
 245 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 246                 struct isl_basic_set *bset)
 247 {
 248         int m;
 249         if (!bmap || !bset)
 250                 return -1;
 251         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 252         if (m < 0 || !m)
 253                 return m;
 254         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
 255 }
 256
 257 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 258                 struct isl_basic_set *bset)
 259 {
 260         int m;
 261         if (!bmap || !bset)
 262                 return -1;
 263         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 264         if (m < 0 || !m)
 265                 return m;
 266         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
 267 }
 268
 269 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 270 {
 271         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
 272 }
 273
 274 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 275 {
 276         return bset ? bset->ctx : NULL;
 277 }
 278
 279 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
 280 {
 281         return map ? map->ctx : NULL;
 282 }
 283
 284 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
 285 {
 286         return set ? set->ctx : NULL;
 287 }
 288
 289 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 290 {
 291         if (!bmap)
 292                 return NULL;
 293         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 294 }
 295
 296 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 297 {
 298         if (!bset)
 299                 return NULL;
 300         return isl_dim_copy(bset->dim);
 301 }
 302
 303 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 304 {
 305         if (!map)
 306                 return NULL;
 307         return isl_dim_copy(map->dim);
 308 }
 309
 310 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 311 {
 312         if (!set)
 313                 return NULL;
 314         return isl_dim_copy(set->dim);
 315 }
 316
 317 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
 318         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
 319 {
 320         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
 321         if (!bmap)
 322                 return NULL;
 323         bmap->dim = isl_dim_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
 324         if (!bmap->dim)
 325                 goto error;
 326         return bmap;
 327 error:
 328         isl_basic_map_free(bmap);
 329         return NULL;
 330 }
 331
 332 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 333         enum isl_dim_type type)
 334 {
 335         return bmap ? isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
 336 }
 337
 338 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
 339         enum isl_dim_type type, const char *s)
 340 {
 341         int i;
 342
 343         map = isl_map_cow(map);
 344         if (!map)
 345                 return NULL;
 346
 347         map->dim = isl_dim_set_tuple_name(map->dim, type, s);
 348         if (!map->dim)
 349                 goto error;
 350
 351         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 352                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
 353                 if (!map->p[i])
 354                         goto error;
 355         }
 356
 357         return map;
 358 error:
 359         isl_map_free(map);
 360         return NULL;
 361 }
 362
 363 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
 364         enum isl_dim_type type)
 365 {
 366         return map ? isl_dim_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
 367 }
 368
 369 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
 370         const char *s)
 371 {
 372         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
 373 }
 374
 375 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
 376 {
 377         return set ? isl_dim_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
 378 }
 379
 380 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 381         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 382 {
 383         return bmap ? isl_dim_get_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
 384 }
 385
 386 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
 387         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 388 {
 389         return map ? isl_dim_get_name(map->dim, type, pos) : NULL;
 390 }
 391
 392 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
 393         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 394 {
 395         return set ? isl_dim_get_name(set->dim, type, pos) : NULL;
 396 }
 397
 398 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
 399         __isl_take isl_basic_map *bmap,
 400         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 401 {
 402         if (!bmap)
 403                 return NULL;
 404         bmap->dim = isl_dim_set_name(bmap->dim, type, pos, s);
 405         if (!bmap->dim)
 406                 goto error;
 407         return bmap;
 408 error:
 409         isl_basic_map_free(bmap);
 410         return NULL;
 411 }
 412
 413 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
 414         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 415 {
 416         int i;
 417
 418         if (!map)
 419                 return NULL;
 420
 421         map->dim = isl_dim_set_name(map->dim, type, pos, s);
 422         if (!map->dim)
 423                 goto error;
 424
 425         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 426                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
 427                 if (!map->p[i])
 428                         goto error;
 429         }
 430
 431         return map;
 432 error:
 433         isl_map_free(map);
 434         return NULL;
 435 }
 436
 437 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
 438         __isl_take isl_basic_set *bset,
 439         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 440 {
 441         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
 442                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
 443 }
 444
 445 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
 446         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 447 {
 448         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
 449 }
 450
 451 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 452 {
 453         if (!bmap)
 454                 return -1;
 455         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
 456 }
 457
 458 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 459                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 460                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 461 {
 462         int i;
 463         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 464
 465         bmap->ctx = ctx;
 466         isl_ctx_ref(ctx);
 467
 468         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 469         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
 470                 goto error;
 471
 472         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 473         if (!bmap->ineq)
 474                 goto error;
 475
 476         if (extra == 0) {
 477                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 478                 bmap->div = NULL;
 479         } else {
 480                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 481                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
 482                         goto error;
 483
 484                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 485                 if (!bmap->div)
 486                         goto error;
 487         }
 488
 489         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 490                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 491
 492         for (i = 0; i < extra; ++i)
 493                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 494
 495         bmap->ref = 1;
 496         bmap->flags = 0;
 497         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 498         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 499         bmap->extra = extra;
 500         bmap->n_eq = 0;
 501         bmap->n_ineq = 0;
 502         bmap->n_div = 0;
 503         bmap->sample = NULL;
 504
 505         return bmap;
 506 error:
 507         isl_basic_map_free(bmap);
 508         return NULL;
 509 }
 510
 511 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 512                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 513                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 514 {
 515         struct isl_basic_map *bmap;
 516         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 517         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 518 }
 519
 520 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 521                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 522 {
 523         struct isl_basic_map *bmap;
 524         if (!dim)
 525                 return NULL;
 526         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
 527         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 528         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 529 error:
 530         isl_dim_free(dim);
 531         return NULL;
 532 }
 533
 534 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 535                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 536 {
 537         struct isl_basic_map *bmap;
 538
 539         if (!dim)
 540                 return NULL;
 541         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 542         if (!bmap)
 543                 goto error;
 544         bmap->dim = dim;
 545
 546         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 547 error:
 548         isl_dim_free(dim);
 549         return NULL;
 550 }
 551
 552 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 553                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 554                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 555 {
 556         struct isl_basic_map *bmap;
 557         struct isl_dim *dim;
 558
 559         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 560         if (!dim)
 561                 return NULL;
 562
 563         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 564         return bmap;
 565 }
 566
 567 static void dup_constraints(
 568                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 569 {
 570         int i;
 571         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 572
 573         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 574                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 575                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 576         }
 577
 578         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 579                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 580                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 581         }
 582
 583         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 584                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 585                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 586         }
 587         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 588 }
 589
 590 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 591 {
 592         struct isl_basic_map *dup;
 593
 594         if (!bmap)
 595                 return NULL;
 596         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 597                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 598         if (!dup)
 599                 return NULL;
 600         dup_constraints(dup, bmap);
 601         dup->flags = bmap->flags;
 602         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 603         return dup;
 604 }
 605
 606 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 607 {
 608         struct isl_basic_map *dup;
 609
 610         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 611         return (struct isl_basic_set *)dup;
 612 }
 613
 614 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 615 {
 616         if (!bset)
 617                 return NULL;
 618
 619         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 620                 bset->ref++;
 621                 return bset;
 622         }
 623         return isl_basic_set_dup(bset);
 624 }
 625
 626 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 627 {
 628         if (!set)
 629                 return NULL;
 630
 631         set->ref++;
 632         return set;
 633 }
 634
 635 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 636 {
 637         if (!bmap)
 638                 return NULL;
 639
 640         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 641                 bmap->ref++;
 642                 return bmap;
 643         }
 644         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 645         if (bmap)
 646                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 647         return bmap;
 648 }
 649
 650 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 651 {
 652         if (!map)
 653                 return NULL;
 654
 655         map->ref++;
 656         return map;
 657 }
 658
 659 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 660 {
 661         if (!bmap)
 662                 return;
 663
 664         if (--bmap->ref > 0)
 665                 return;
 666
 667         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 668         free(bmap->div);
 669         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 670         free(bmap->ineq);
 671         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 672         isl_vec_free(bmap->sample);
 673         isl_dim_free(bmap->dim);
 674         free(bmap);
 675 }
 676
 677 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 678 {
 679         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 680 }
 681
 682 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 683 {
 684         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 685 }
 686
 687 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 688 {
 689         struct isl_ctx *ctx;
 690         if (!bmap)
 691                 return -1;
 692         ctx = bmap->ctx;
 693         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 694         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 695                         return -1);
 696         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 697         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 698         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 699         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 700         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 701         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 702                 isl_int *t;
 703                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 704                 if (j < 0)
 705                         return -1;
 706                 t = bmap->ineq[j];
 707                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 708                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 709                 bmap->eq[-1] = t;
 710                 bmap->n_eq++;
 711                 bmap->n_ineq--;
 712                 bmap->eq--;
 713                 return 0;
 714         }
 715         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 716                       bmap->extra - bmap->n_div);
 717         return bmap->n_eq++;
 718 }
 719
 720 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 721 {
 722         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 723 }
 724
 725 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 726 {
 727         if (!bmap)
 728                 return -1;
 729         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 730         bmap->n_eq -= n;
 731         return 0;
 732 }
 733
 734 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 735 {
 736         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 737 }
 738
 739 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 740 {
 741         isl_int *t;
 742         if (!bmap)
 743                 return -1;
 744         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 745
 746         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 747                 t = bmap->eq[pos];
 748                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 749                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 750         }
 751         bmap->n_eq--;
 752         return 0;
 753 }
 754
 755 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 756 {
 757         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 758 }
 759
 760 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 761                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 762 {
 763         isl_int *t;
 764
 765         t = bmap->ineq[pos];
 766         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 767         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 768         bmap->eq[-1] = t;
 769         bmap->n_eq++;
 770         bmap->n_ineq--;
 771         bmap->eq--;
 772         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 773         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 774         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 775         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 776 }
 777
 778 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 779 {
 780         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 781 }
 782
 783 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 784 {
 785         struct isl_ctx *ctx;
 786         if (!bmap)
 787                 return -1;
 788         ctx = bmap->ctx;
 789         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 790         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 791         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 792         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 793         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 794         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 795                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 796                       bmap->extra - bmap->n_div);
 797         return bmap->n_ineq++;
 798 }
 799
 800 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 801 {
 802         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 803 }
 804
 805 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 806 {
 807         if (!bmap)
 808                 return -1;
 809         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 810         bmap->n_ineq -= n;
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 815 {
 816         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 817 }
 818
 819 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 820 {
 821         isl_int *t;
 822         if (!bmap)
 823                 return -1;
 824         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 825
 826         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 827                 t = bmap->ineq[pos];
 828                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 829                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 830                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 831         }
 832         bmap->n_ineq--;
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 837 {
 838         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 839 }
 840
 841 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 842         isl_int *eq)
 843 {
 844         int k;
 845
 846         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
 847         if (!bmap)
 848                 return NULL;
 849         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
 850         if (k < 0)
 851                 goto error;
 852         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 853         return bmap;
 854 error:
 855         isl_basic_map_free(bmap);
 856         return NULL;
 857 }
 858
 859 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 860         isl_int *eq)
 861 {
 862         return (isl_basic_set *)
 863                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
 864 }
 865
 866 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 867         isl_int *ineq)
 868 {
 869         int k;
 870
 871         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
 872         if (!bmap)
 873                 return NULL;
 874         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 875         if (k < 0)
 876                 goto error;
 877         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 878         return bmap;
 879 error:
 880         isl_basic_map_free(bmap);
 881         return NULL;
 882 }
 883
 884 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 885         isl_int *ineq)
 886 {
 887         return (isl_basic_set *)
 888                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
 889 }
 890
 891 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 892 {
 893         if (!bmap)
 894                 return -1;
 895         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 896         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 897                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 898                       bmap->extra - bmap->n_div);
 899         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 900         return bmap->n_div++;
 901 }
 902
 903 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 904 {
 905         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 906 }
 907
 908 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 909 {
 910         if (!bmap)
 911                 return -1;
 912         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 913         bmap->n_div -= n;
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 918 {
 919         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 920 }
 921
 922 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 923  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 924  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 925  * variables.
 926  */
 927 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 928                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 929                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 930 {
 931         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 932         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 933         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 934         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 935         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 936         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 937         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 938         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 939         if (dst_nparam > src_nparam)
 940                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 941                                 dst_nparam - src_nparam);
 942         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 943         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 944                     src+1+src_nparam,
 945                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 946         if (dst_in-in_off > src_in)
 947                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 948                                 dst_in - in_off - src_in);
 949         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 950         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 951                     src+1+src_nparam+src_in,
 952                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 953         if (dst_out-out_off > src_out)
 954                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 955                                 dst_out - out_off - src_out);
 956         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 957         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 958                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 959                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 960         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 961                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 962                                 div_off+src_map->n_div,
 963                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 964 }
 965
 966 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 967                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 968                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 969 {
 970         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 971         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 972 }
 973
 974 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 975                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 976 {
 977         int i;
 978         unsigned div_off;
 979
 980         if (!bmap1 || !bmap2)
 981                 goto error;
 982
 983         div_off = bmap1->n_div;
 984
 985         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 986                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 987                 if (i1 < 0)
 988                         goto error;
 989                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 990                                 i_pos, o_pos, div_off);
 991         }
 992
 993         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 994                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 995                 if (i1 < 0)
 996                         goto error;
 997                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 998                                 i_pos, o_pos, div_off);
 999         }
1000
1001         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1002                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1003                 if (i1 < 0)
1004                         goto error;
1005                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1006                          i_pos, o_pos, div_off);
1007         }
1008
1009         isl_basic_map_free(bmap2);
1010
1011         return bmap1;
1012
1013 error:
1014         isl_basic_map_free(bmap1);
1015         isl_basic_map_free(bmap2);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1020                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1021 {
1022         int i;
1023
1024         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
1025                 if (dim_map->pos[i] < 0)
1026                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
1027                 else
1028                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
1029         }
1030 }
1031
1032 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1033                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1034 {
1035         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1036         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
1037 }
1038
1039 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
1040                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
1041 {
1042         int i;
1043
1044         if (!src || !dst || !dim_map)
1045                 goto error;
1046
1047         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
1048                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
1049                 if (i1 < 0)
1050                         goto error;
1051                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
1052         }
1053
1054         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
1055                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
1056                 if (i1 < 0)
1057                         goto error;
1058                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
1059         }
1060
1061         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
1062                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
1063                 if (i1 < 0)
1064                         goto error;
1065                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
1066         }
1067
1068         free(dim_map);
1069         isl_basic_map_free(src);
1070
1071         return dst;
1072 error:
1073         free(dim_map);
1074         isl_basic_map_free(src);
1075         isl_basic_map_free(dst);
1076         return NULL;
1077 }
1078
1079 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1080                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1081 {
1082         return (struct isl_basic_set *)
1083                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1084                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1085 }
1086
1087 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
1088                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1089                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1090 {
1091         struct isl_basic_map *ext;
1092         unsigned flags;
1093         int dims_ok;
1094
1095         if (!dim)
1096                 goto error;
1097
1098         if (!base)
1099                 goto error;
1100
1101         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
1102                   base->extra >= base->n_div + extra;
1103
1104         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1105                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1106                 isl_dim_free(dim);
1107                 return base;
1108         }
1109
1110         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1111         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1112         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1113         extra += base->extra;
1114         n_eq += base->n_eq;
1115         n_ineq += base->n_ineq;
1116
1117         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1118         dim = NULL;
1119         if (!ext)
1120                 goto error;
1121
1122         if (dims_ok)
1123                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1124         flags = base->flags;
1125         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1126         if (ext) {
1127                 ext->flags = flags;
1128                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1129         }
1130
1131         return ext;
1132
1133 error:
1134         isl_dim_free(dim);
1135         isl_basic_map_free(base);
1136         return NULL;
1137 }
1138
1139 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
1140                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1141                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1142 {
1143         return (struct isl_basic_set *)
1144                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
1145                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1146 }
1147
1148 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1149                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1150 {
1151         if (!base)
1152                 return NULL;
1153         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
1154                                         0, n_eq, n_ineq);
1155 }
1156
1157 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1158                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1159                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1160 {
1161         struct isl_basic_map *bmap;
1162         struct isl_dim *dim;
1163
1164         if (!base)
1165                 return NULL;
1166         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1167         if (!dim)
1168                 goto error;
1169
1170         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1171         return bmap;
1172 error:
1173         isl_basic_map_free(base);
1174         return NULL;
1175 }
1176
1177 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1178                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1179                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1180 {
1181         return (struct isl_basic_set *)
1182                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1183                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1184 }
1185
1186 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1187                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1188 {
1189         return (struct isl_basic_set *)
1190                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1191                                                     n_eq, n_ineq);
1192 }
1193
1194 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1195 {
1196         return (struct isl_basic_set *)
1197                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1198 }
1199
1200 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1201 {
1202         if (!bmap)
1203                 return NULL;
1204
1205         if (bmap->ref > 1) {
1206                 bmap->ref--;
1207                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1208         }
1209         if (bmap)
1210                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1211         return bmap;
1212 }
1213
1214 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1215 {
1216         if (!set)
1217                 return NULL;
1218
1219         if (set->ref == 1)
1220                 return set;
1221         set->ref--;
1222         return isl_set_dup(set);
1223 }
1224
1225 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1226 {
1227         if (!map)
1228                 return NULL;
1229
1230         if (map->ref == 1)
1231                 return map;
1232         map->ref--;
1233         return isl_map_dup(map);
1234 }
1235
1236 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1237                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1238 {
1239         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1240         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1241         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1242 }
1243
1244 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1245                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1246 {
1247         int i;
1248         struct isl_blk blk;
1249         unsigned dim;
1250         unsigned nparam;
1251
1252         if (!bset)
1253                 goto error;
1254
1255         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1256         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1257         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1258
1259         if (n == dim)
1260                 return bset;
1261
1262         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1263         if (!bset)
1264                 return NULL;
1265
1266         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1267         if (isl_blk_is_error(blk))
1268                 goto error;
1269
1270         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1271                 swap_vars(blk,
1272                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1273
1274         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1275                 swap_vars(blk,
1276                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1277
1278         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1279                 swap_vars(blk,
1280                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1281
1282         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1283
1284         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1285         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
1286         return isl_basic_set_finalize(bset);
1287 error:
1288         isl_basic_set_free(bset);
1289         return NULL;
1290 }
1291
1292 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1293 {
1294         int i;
1295         set = isl_set_cow(set);
1296         if (!set)
1297                 return NULL;
1298
1299         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1300                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1301                 if (!set->p[i]) {
1302                         isl_set_free(set);
1303                         return NULL;
1304                 }
1305         }
1306         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1307         return set;
1308 }
1309
1310 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1311 {
1312         int i = 0;
1313         unsigned total;
1314         if (!bmap)
1315                 goto error;
1316         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1317         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1318         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1319         if (bmap->n_eq > 0)
1320                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1321         else {
1322                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1323                 if (i < 0)
1324                         goto error;
1325         }
1326         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1327         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1328         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1329         isl_vec_free(bmap->sample);
1330         bmap->sample = NULL;
1331         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1332 error:
1333         isl_basic_map_free(bmap);
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1338 {
1339         return (struct isl_basic_set *)
1340                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1341 }
1342
1343 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1344 {
1345         int i;
1346         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1347         isl_int *t = bmap->div[a];
1348         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1349         bmap->div[b] = t;
1350
1351         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1352                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1353
1354         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1355                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1356
1357         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1358                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1359         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1360 }
1361
1362 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1363  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1364  * are not removed.
1365  */
1366 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1367         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1368 {
1369         int i;
1370
1371         if (!map)
1372                 return NULL;
1373         if (n == 0)
1374                 return map;
1375
1376         map = isl_map_cow(map);
1377         if (!map)
1378                 return NULL;
1379         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1380         first += pos(map->dim, type) - 1;
1381
1382         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1383                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1384                 if (!map->p[i])
1385                         goto error;
1386         }
1387         return map;
1388 error:
1389         isl_map_free(map);
1390         return NULL;
1391 }
1392
1393 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1394  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1395  * are not removed.
1396  */
1397 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1398         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1399 {
1400         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1401 }
1402
1403 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1404  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1405  * are not removed.
1406  */
1407 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1408         unsigned first, unsigned n)
1409 {
1410         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1411 }
1412
1413 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1414         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1415 {
1416         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap, isl_dim_total(bmap->dim),
1417                                                 bmap->n_div);
1418         if (!bmap)
1419                 return NULL;
1420         bmap->n_div = 0;
1421         return bmap;
1422 }
1423
1424 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1425         __isl_take isl_basic_set *bset)
1426 {
1427         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1428                         (struct isl_basic_map *)bset);
1429 }
1430
1431 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1432 {
1433         int i;
1434
1435         if (!set)
1436                 return NULL;
1437         if (set->n == 0)
1438                 return set;
1439
1440         set = isl_set_cow(set);
1441         if (!set)
1442                 return NULL;
1443
1444         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1445                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1446                 if (!set->p[i])
1447                         goto error;
1448         }
1449         return set;
1450 error:
1451         isl_set_free(set);
1452         return NULL;
1453 }
1454
1455 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1456         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1457 {
1458         if (!bmap)
1459                 return NULL;
1460         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1461                         goto error);
1462         if (n == 0)
1463                 return bmap;
1464         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1465                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1466         if (!bmap)
1467                 return bmap;
1468         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1469                 return bmap;
1470         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1471         return bmap;
1472 error:
1473         isl_basic_map_free(bmap);
1474         return NULL;
1475 }
1476
1477 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1478  * any of the given variables.
1479  */
1480 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1481         unsigned first, unsigned n)
1482 {
1483         int i;
1484         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1485
1486         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1487                 return 0;
1488         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1489                 return 1;
1490
1491         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1492                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1493                         continue;
1494                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1495                         return 1;
1496         }
1497
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1502  * in their definitions.
1503  */
1504 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1505         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1506         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1507 {
1508         int i;
1509
1510         if (!bmap)
1511                 return NULL;
1512         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1513                         goto error);
1514         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1515
1516         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1517                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1518                         continue;
1519                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1520         }
1521
1522         return bmap;
1523 error:
1524         isl_basic_map_free(bmap);
1525         return NULL;
1526 }
1527
1528 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1529         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1530 {
1531         int i;
1532
1533         if (!map)
1534                 return NULL;
1535         if (map->n == 0)
1536                 return map;
1537
1538         map = isl_map_cow(map);
1539         if (!map)
1540                 return NULL;
1541
1542         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1543                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1544                                                                 type, first, n);
1545                 if (!map->p[i])
1546                         goto error;
1547         }
1548         return map;
1549 error:
1550         isl_map_free(map);
1551         return NULL;
1552 }
1553
1554 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1555         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1556 {
1557         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1558                                                               type, first, n);
1559 }
1560
1561 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1562         __isl_take isl_basic_set *bset,
1563         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1564 {
1565         return (isl_basic_set *)
1566             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1567 }
1568
1569 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1570         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1571 {
1572         int i;
1573
1574         if (n == 0)
1575                 return map;
1576
1577         map = isl_map_cow(map);
1578         if (!map)
1579                 return NULL;
1580         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1581
1582         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1583                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1584                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1585                 if (!map->p[i])
1586                         goto error;
1587         }
1588         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1589         return map;
1590 error:
1591         isl_map_free(map);
1592         return NULL;
1593 }
1594
1595 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1596         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1597 {
1598         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1599 }
1600
1601 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1602 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1603         unsigned first, unsigned n)
1604 {
1605         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1606 }
1607
1608 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1609                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1610 {
1611         const char *name;
1612         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1613         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1614         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1615         if (!pos)
1616                 isl_int_print(out, c, 0);
1617         else {
1618                 if (!isl_int_is_one(c))
1619                         isl_int_print(out, c, 0);
1620                 if (pos < 1 + nparam) {
1621                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1622                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1623                         if (name)
1624                                 fprintf(out, "%s", name);
1625                         else
1626                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1627                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1628                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1629                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1630                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1631                 else
1632                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1633         }
1634 }
1635
1636 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1637                                 int sign, FILE *out)
1638 {
1639         int i;
1640         int first;
1641         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1642         isl_int v;
1643
1644         isl_int_init(v);
1645         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1646                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1647                         continue;
1648                 if (!first)
1649                         fprintf(out, " + ");
1650                 first = 0;
1651                 isl_int_abs(v, c[i]);
1652                 dump_term(bmap, v, i, out);
1653         }
1654         isl_int_clear(v);
1655         if (first)
1656                 fprintf(out, "0");
1657 }
1658
1659 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1660                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1661 {
1662         int i;
1663
1664         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1665
1666         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1667         fprintf(out, " %s ", op);
1668         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1669
1670         fprintf(out, "\n");
1671
1672         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1673                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1674                         continue;
1675                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1676                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1677                 abort();
1678         }
1679 }
1680
1681 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1682                                 isl_int **c, unsigned n,
1683                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1684 {
1685         int i;
1686
1687         for (i = 0; i < n; ++i)
1688                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1689 }
1690
1691 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1692 {
1693         int j;
1694         int first = 1;
1695         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1696
1697         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1698                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1699                         continue;
1700                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1701                         fprintf(out, "+");
1702                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1703                 first = 0;
1704         }
1705 }
1706
1707 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1708 {
1709         int i;
1710
1711         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1712         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1713
1714         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1715                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1716                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1717                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1718                 fprintf(out, ")/");
1719                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1720                 fprintf(out, "]\n");
1721         }
1722 }
1723
1724 void isl_basic_set_dump(struct isl_basic_set *bset, FILE *out, int indent)
1725 {
1726         if (!bset) {
1727                 fprintf(out, "null basic set\n");
1728                 return;
1729         }
1730
1731         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1732         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1733                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1734                         bset->extra, bset->flags);
1735         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1736 }
1737
1738 void isl_basic_map_dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1739 {
1740         if (!bmap) {
1741                 fprintf(out, "null basic map\n");
1742                 return;
1743         }
1744
1745         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1746         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1747                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1748                 bmap->ref,
1749                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1750                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1751         dump(bmap, out, indent);
1752 }
1753
1754 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1755 {
1756         unsigned total;
1757         if (!bmap)
1758                 return -1;
1759         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1760         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1761         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1762         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1763         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1764         return 0;
1765 }
1766
1767 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1768 {
1769         struct isl_set *set;
1770
1771         if (!dim)
1772                 return NULL;
1773         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1774         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1775         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1776                         sizeof(struct isl_set) +
1777                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1778         if (!set)
1779                 goto error;
1780
1781         set->ctx = dim->ctx;
1782         isl_ctx_ref(set->ctx);
1783         set->ref = 1;
1784         set->size = n;
1785         set->n = 0;
1786         set->dim = dim;
1787         set->flags = flags;
1788         return set;
1789 error:
1790         isl_dim_free(dim);
1791         return NULL;
1792 }
1793
1794 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1795                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1796 {
1797         struct isl_set *set;
1798         struct isl_dim *dims;
1799
1800         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1801         if (!dims)
1802                 return NULL;
1803
1804         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1805         return set;
1806 }
1807
1808 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1809  */
1810 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1811 {
1812         int i;
1813         struct isl_map *grown = NULL;
1814
1815         if (!map)
1816                 return NULL;
1817         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1818         if (map->n + n <= map->size)
1819                 return map;
1820         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1821         if (!grown)
1822                 goto error;
1823         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1824                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1825                 if (!grown->p[i])
1826                         goto error;
1827                 grown->n++;
1828         }
1829         isl_map_free(map);
1830         return grown;
1831 error:
1832         isl_map_free(grown);
1833         isl_map_free(map);
1834         return NULL;
1835 }
1836
1837 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1838  */
1839 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1840 {
1841         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1842 }
1843
1844 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1845 {
1846         int i;
1847         struct isl_set *dup;
1848
1849         if (!set)
1850                 return NULL;
1851
1852         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1853         if (!dup)
1854                 return NULL;
1855         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1856                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1857         return dup;
1858 }
1859
1860 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1861 {
1862         struct isl_set *set;
1863
1864         if (!bset)
1865                 return NULL;
1866
1867         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1868         if (!set) {
1869                 isl_basic_set_free(bset);
1870                 return NULL;
1871         }
1872         return isl_set_add_basic_set(set, bset);
1873 }
1874
1875 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1876 {
1877         struct isl_map *map;
1878
1879         if (!bmap)
1880                 return NULL;
1881
1882         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1883         if (!map) {
1884                 isl_basic_map_free(bmap);
1885                 return NULL;
1886         }
1887         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1888 }
1889
1890 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1891                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1892 {
1893         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1894                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1895 }
1896
1897 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1898 {
1899         int i;
1900
1901         if (!set)
1902                 return;
1903
1904         if (--set->ref > 0)
1905                 return;
1906
1907         isl_ctx_deref(set->ctx);
1908         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1909                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1910         isl_dim_free(set->dim);
1911         free(set);
1912 }
1913
1914 void isl_set_dump(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1915 {
1916         int i;
1917
1918         if (!set) {
1919                 fprintf(out, "null set\n");
1920                 return;
1921         }
1922
1923         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1924         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1925                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1926                         set->flags);
1927         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1928                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1929                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1930                 isl_basic_set_dump(set->p[i], out, indent+4);
1931         }
1932 }
1933
1934 void isl_map_dump(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1935 {
1936         int i;
1937
1938         if (!map) {
1939                 fprintf(out, "null map\n");
1940                 return;
1941         }
1942
1943         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1944         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1945                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1946                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1947                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1948         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1949                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1950                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1951                 isl_basic_map_dump(map->p[i], out, indent+4);
1952         }
1953 }
1954
1955 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1956                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1957 {
1958         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1959         struct isl_dim *dim;
1960
1961         if (!bmap || !bset)
1962                 goto error;
1963
1964         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1965                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1966
1967         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1968                 isl_assert(bset->ctx,
1969                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1970
1971         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1972         if (!bmap)
1973                 goto error;
1974         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1975                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1976         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1977         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1978         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1979
1980         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1981         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1982 error:
1983         isl_basic_map_free(bmap);
1984         isl_basic_set_free(bset);
1985         return NULL;
1986 }
1987
1988 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1989                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1990 {
1991         struct isl_basic_map *bmap_range;
1992
1993         if (!bmap || !bset)
1994                 goto error;
1995
1996         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1997                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1998
1999         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2000                 isl_assert(bset->ctx,
2001                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2002
2003         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2004         if (!bmap)
2005                 goto error;
2006         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2007                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2008         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2009         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2010
2011         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2012         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2013 error:
2014         isl_basic_map_free(bmap);
2015         isl_basic_set_free(bset);
2016         return NULL;
2017 }
2018
2019 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2020 {
2021         int i;
2022         unsigned total;
2023         isl_int s;
2024
2025         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2026         if (total != vec->size)
2027                 return -1;
2028
2029         isl_int_init(s);
2030
2031         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2032                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2033                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2034                         isl_int_clear(s);
2035                         return 0;
2036                 }
2037         }
2038
2039         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2040                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2041                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2042                         isl_int_clear(s);
2043                         return 0;
2044                 }
2045         }
2046
2047         isl_int_clear(s);
2048
2049         return 1;
2050 }
2051
2052 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2053 {
2054         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2055 }
2056
2057 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2058                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2059 {
2060         struct isl_vec *sample = NULL;
2061
2062         if (!bmap1 || !bmap2)
2063                 goto error;
2064
2065         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2066                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2067         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2068                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2069             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2070                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2071                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2072
2073         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2074                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2075                 isl_assert(bmap1->ctx,
2076                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2077
2078         if (bmap1->sample &&
2079             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2080             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2081                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2082         else if (bmap2->sample &&
2083             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2084             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2085                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2086
2087         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2088         if (!bmap1)
2089                 goto error;
2090         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2091                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2092         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2093
2094         if (!bmap1)
2095                 isl_vec_free(sample);
2096         else if (sample) {
2097                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2098                 bmap1->sample = sample;
2099         }
2100
2101         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2102         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2103 error:
2104         if (sample)
2105                 isl_vec_free(sample);
2106         isl_basic_map_free(bmap1);
2107         isl_basic_map_free(bmap2);
2108         return NULL;
2109 }
2110
2111 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2112                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2113 {
2114         return (struct isl_basic_set *)
2115                 isl_basic_map_intersect(
2116                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2117                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2118 }
2119
2120 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2121  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2122  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2123  * added to the other map.
2124  */
2125 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2126         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2127 {
2128         struct isl_basic_map *bmap1;
2129         struct isl_basic_map *bmap2;
2130
2131         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2132         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2133         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2134         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2135
2136         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2137                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2138
2139         isl_assert(map2->ctx,
2140                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2141
2142         map1 = isl_map_cow(map1);
2143         if (!map1)
2144                 goto error;
2145         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2146                 isl_map_free(map2);
2147                 return map1;
2148         }
2149         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2150         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2151                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2152         else
2153                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2154                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2155
2156         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2157         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2158         if (!map1->p[0])
2159                 goto error;
2160
2161         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
2162                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2163                 map1->n = 0;
2164         }
2165
2166         isl_map_free(map2);
2167
2168         return map1;
2169 error:
2170         isl_map_free(map1);
2171         isl_map_free(map2);
2172         return NULL;
2173 }
2174
2175 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2176 {
2177         unsigned flags = 0;
2178         struct isl_map *result;
2179         int i, j;
2180
2181         if (!map1 || !map2)
2182                 goto error;
2183
2184         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2185                 isl_map_free(map2);
2186                 return map1;
2187         }
2188         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
2189                 isl_map_free(map1);
2190                 return map2;
2191         }
2192
2193         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2194             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2195             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2196             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2197              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2198                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2199         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2200                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2201         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2202                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2203             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2204                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2205
2206         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2207                 isl_assert(map1->ctx,
2208                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2209
2210         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2211             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2212                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2213
2214         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2215                                 map1->n * map2->n, flags);
2216         if (!result)
2217                 goto error;
2218         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2219                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2220                         struct isl_basic_map *part;
2221                         part = isl_basic_map_intersect(
2222                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2223                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2224                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2225                                 isl_basic_map_free(part);
2226                         else
2227                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2228                         if (!result)
2229                                 goto error;
2230                 }
2231         isl_map_free(map1);
2232         isl_map_free(map2);
2233         return result;
2234 error:
2235         isl_map_free(map1);
2236         isl_map_free(map2);
2237         return NULL;
2238 }
2239
2240 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2241 {
2242         return (struct isl_set *)
2243                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2244                                   (struct isl_map *)set2);
2245 }
2246
2247 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2248 {
2249         struct isl_dim *dim;
2250         struct isl_basic_set *bset;
2251         unsigned in;
2252
2253         if (!bmap)
2254                 return NULL;
2255         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2256         if (!bmap)
2257                 return NULL;
2258         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2259         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2260         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2261         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2262         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2263 }
2264
2265 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2266                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2267 {
2268         struct isl_dim *res_dim;
2269         struct isl_basic_map *res;
2270         struct isl_dim_map *dim_map;
2271         unsigned total, off;
2272         enum isl_dim_type t;
2273
2274         if (n == 0)
2275                 return bmap;
2276
2277         if (!bmap)
2278                 return NULL;
2279
2280         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2281
2282         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2283         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2284         off = 0;
2285         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2286                 if (t != type) {
2287                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2288                 } else {
2289                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2290                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2291                                                 0, pos, off);
2292                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2293                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2294                 }
2295                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2296         }
2297         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2298
2299         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2300                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2301         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2302         res = isl_basic_map_simplify(res);
2303         return isl_basic_map_finalize(res);
2304 }
2305
2306 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2307                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2308 {
2309         if (!bmap)
2310                 return NULL;
2311         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2312                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2313 }
2314
2315 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2316                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2317 {
2318         if (!bset)
2319                 return NULL;
2320         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2321         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2322 error:
2323         isl_basic_set_free(bset);
2324         return NULL;
2325 }
2326
2327 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2328                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2329 {
2330         int i;
2331
2332         if (n == 0)
2333                 return map;
2334
2335         map = isl_map_cow(map);
2336         if (!map)
2337                 return NULL;
2338
2339         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2340         if (!map->dim)
2341                 goto error;
2342
2343         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2344                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2345                 if (!map->p[i])
2346                         goto error;
2347         }
2348
2349         return map;
2350 error:
2351         isl_map_free(map);
2352         return NULL;
2353 }
2354
2355 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2356                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2357 {
2358         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2359 }
2360
2361 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2362                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2363 {
2364         if (!map)
2365                 return NULL;
2366         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2367 }
2368
2369 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2370                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2371 {
2372         if (!set)
2373                 return NULL;
2374         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2375         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2376 error:
2377         isl_set_free(set);
2378         return NULL;
2379 }
2380
2381 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2382         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2383         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2384         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2385 {
2386         int i;
2387         struct isl_dim_map *dim_map;
2388         struct isl_basic_map *res;
2389         enum isl_dim_type t;
2390         unsigned total, off;
2391
2392         if (!bmap)
2393                 return NULL;
2394         if (n == 0)
2395                 return bmap;
2396
2397         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2398                 goto error);
2399
2400         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2401                 return bmap;
2402
2403         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2404
2405         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2406             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2407                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2408                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2409                 if (!bmap)
2410                         return NULL;
2411
2412                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2413                                                 src_type, src_pos, n);
2414                 if (!bmap->dim)
2415                         goto error;
2416
2417                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2418
2419                 return bmap;
2420         }
2421
2422         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2423         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2424
2425         off = 0;
2426         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2427                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2428                 if (t == dst_type) {
2429                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2430                                             0, dst_pos, off);
2431                         off += dst_pos;
2432                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2433                                             src_pos, n, off);
2434                         off += n;
2435                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2436                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2437                         off += size - dst_pos;
2438                 } else if (t == src_type) {
2439                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2440                                             0, src_pos, off);
2441                         off += src_pos;
2442                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2443                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2444                         off += size - src_pos - n;
2445                 } else {
2446                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2447                         off += size;
2448                 }
2449         }
2450         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2451
2452         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2453                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2454         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2455
2456         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2457                                         src_type, src_pos, n);
2458         if (!bmap->dim)
2459                 goto error;
2460
2461         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2462         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2463         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2464
2465         return bmap;
2466 error:
2467         isl_basic_map_free(bmap);
2468         return NULL;
2469 }
2470
2471 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2472         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2473         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2474 {
2475         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2476                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2477 }
2478
2479 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2480         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2481         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2482 {
2483         if (!set)
2484                 return NULL;
2485         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2486         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2487                                         src_type, src_pos, n);
2488 error:
2489         isl_set_free(set);
2490         return NULL;
2491 }
2492
2493 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2494         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2495         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2496 {
2497         int i;
2498
2499         if (!map)
2500                 return NULL;
2501         if (n == 0)
2502                 return map;
2503
2504         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2505                 goto error);
2506
2507         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2508                 return map;
2509
2510         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2511
2512         map = isl_map_cow(map);
2513         if (!map)
2514                 return NULL;
2515
2516         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2517         if (!map->dim)
2518                 goto error;
2519
2520         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2521                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2522                                                 dst_type, dst_pos,
2523                                                 src_type, src_pos, n);
2524                 if (!map->p[i])
2525                         goto error;
2526         }
2527
2528         return map;
2529 error:
2530         isl_map_free(map);
2531         return NULL;
2532 }
2533
2534 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2535  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2536  * That's the responsibility of the caller.
2537  */
2538 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2539         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2540 {
2541         struct isl_dim_map *dim_map;
2542         struct isl_basic_map *res;
2543         enum isl_dim_type t;
2544         unsigned total, off;
2545
2546         if (!bmap)
2547                 return NULL;
2548         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2549                 return bmap;
2550
2551         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2552         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2553
2554         off = 0;
2555         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2556                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2557                 if (t == type) {
2558                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2559                                             0, first, off);
2560                         off += first;
2561                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2562                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2563                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2564                                             first + n, size - (first + n), off);
2565                         off += size - (first + n);
2566                 } else {
2567                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2568                         off += size;
2569                 }
2570         }
2571         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2572
2573         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2574                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2575         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2576         return res;
2577 }
2578
2579 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2580  * into existentially quantified variables.
2581  */
2582 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2583                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2584                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2585 {
2586         int i;
2587         size_t row_size;
2588         isl_int **new_div;
2589         isl_int *old;
2590
2591         if (n == 0)
2592                 return bmap;
2593
2594         if (!bmap)
2595                 return NULL;
2596
2597         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2598                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2599
2600         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2601                         goto error);
2602
2603         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2604         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2605         if (!bmap)
2606                 return NULL;
2607
2608         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2609         old = bmap->block2.data;
2610         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2611                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2612         if (!bmap->block2.data)
2613                 goto error;
2614         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2615         if (!new_div)
2616                 goto error;
2617         for (i = 0; i < n; ++i) {
2618                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2619                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2620                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2621         }
2622         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2623                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2624         free(bmap->div);
2625         bmap->div = new_div;
2626         bmap->n_div += n;
2627         bmap->extra += n;
2628
2629         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2630         if (!bmap->dim)
2631                 goto error;
2632         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2633         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2634         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2635 error:
2636         isl_basic_map_free(bmap);
2637         return NULL;
2638 }
2639
2640 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2641  * into existentially quantified variables.
2642  */
2643 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2644                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2645 {
2646         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2647                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2648 }
2649
2650 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2651  * into existentially quantified variables.
2652  */
2653 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2654                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2655 {
2656         int i;
2657
2658         if (!map)
2659                 return NULL;
2660
2661         if (n == 0)
2662                 return map;
2663
2664         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2665
2666         map = isl_map_cow(map);
2667         if (!map)
2668                 return NULL;
2669
2670         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2671         if (!map->dim)
2672                 goto error;
2673
2674         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2675                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2676                 if (!map->p[i])
2677                         goto error;
2678         }
2679
2680         return map;
2681 error:
2682         isl_map_free(map);
2683         return NULL;
2684 }
2685
2686 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2687  * into existentially quantified variables.
2688  */
2689 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2690                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2691 {
2692         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2693 }
2694
2695 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2696 {
2697         int i, j;
2698
2699         for (i = 0; i < n; ++i) {
2700                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2701                 if (j < 0)
2702                         goto error;
2703                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2704         }
2705         return bmap;
2706 error:
2707         isl_basic_map_free(bmap);
2708         return NULL;
2709 }
2710
2711 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2712                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2713 {
2714         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2715         struct isl_basic_map *bmap;
2716         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2717         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2718
2719         if (!bmap1 || !bmap2)
2720                 goto error;
2721
2722         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2723                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2724
2725         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2726         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2727         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2728         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2729
2730         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2731         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2732         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2733         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2734         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2735         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2736         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2737         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2738         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2739         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2740         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2741
2742         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2743                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2744                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2745                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2746         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2747         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2748         bmap = add_divs(bmap, n);
2749         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2750         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2751         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2752 error:
2753         isl_basic_map_free(bmap1);
2754         isl_basic_map_free(bmap2);
2755         return NULL;
2756 }
2757
2758 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2759                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2760 {
2761         if (!bset || !bmap)
2762                 goto error;
2763
2764         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2765                     goto error);
2766
2767         return (struct isl_basic_set *)
2768                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2769 error:
2770         isl_basic_set_free(bset);
2771         isl_basic_map_free(bmap);
2772         return NULL;
2773 }
2774
2775 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2776                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2777 {
2778         if (!bmap1 || !bmap2)
2779                 goto error;
2780
2781         isl_assert(bmap1->ctx,
2782             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2783         isl_assert(bmap1->ctx,
2784             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2785             goto error);
2786
2787         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2788         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2789         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2790 error:
2791         isl_basic_map_free(bmap1);
2792         isl_basic_map_free(bmap2);
2793         return NULL;
2794 }
2795
2796 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2797  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2798  */
2799 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2800                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2801 {
2802         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2803         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2804         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2805         int i;
2806
2807         if (!bmap1 || !bmap2)
2808                 goto error;
2809
2810         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2811                 goto error);
2812
2813         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2814         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2815         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2816
2817         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2818         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2819         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2820         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2821         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2822         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2823         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2824         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2825         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2826         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2827         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2828
2829         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2830                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2831                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2832                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2833         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2834                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2835                 if (j < 0)
2836                         goto error;
2837                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2838                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2839                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2840                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2841         }
2842         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2843         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2844         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2845
2846         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2847         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2848 error:
2849         isl_basic_map_free(bmap);
2850         isl_basic_map_free(bmap1);
2851         isl_basic_map_free(bmap2);
2852         return NULL;
2853 }
2854
2855 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2856  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2857  */
2858 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2859 {
2860         struct isl_map *result;
2861         int i, j;
2862
2863         if (!map1 || !map2)
2864                 goto error;
2865
2866         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2867
2868         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2869                                 map1->n * map2->n, 0);
2870         if (!result)
2871                 goto error;
2872         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2873                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2874                         struct isl_basic_map *part;
2875                         part = isl_basic_map_sum(
2876                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2877                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2878                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2879                                 isl_basic_map_free(part);
2880                         else
2881                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2882                         if (!result)
2883                                 goto error;
2884                 }
2885         isl_map_free(map1);
2886         isl_map_free(map2);
2887         return result;
2888 error:
2889         isl_map_free(map1);
2890         isl_map_free(map2);
2891         return NULL;
2892 }
2893
2894 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2895         __isl_take isl_set *set2)
2896 {
2897         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2898 }
2899
2900 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2901  */
2902 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2903 {
2904         int i, j;
2905         unsigned off, n;
2906
2907         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2908         if (!bmap)
2909                 return NULL;
2910
2911         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2912         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2913         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2914                 for (j = 0; j < n; ++j)
2915                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2916         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2917                 for (j = 0; j < n; ++j)
2918                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2919         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2920                 for (j = 0; j < n; ++j)
2921                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2922         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2923 }
2924
2925 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2926  */
2927 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2928 {
2929         int i;
2930
2931         map = isl_map_cow(map);
2932         if (!map)
2933                 return NULL;
2934
2935         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2936                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2937                 if (!map->p[i])
2938                         goto error;
2939         }
2940
2941         return map;
2942 error:
2943         isl_map_free(map);
2944         return NULL;
2945 }
2946
2947 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
2948 {
2949         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
2950 }
2951
2952 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2953  * A -> floor(f(A)/d).
2954  */
2955 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2956                 isl_int d)
2957 {
2958         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2959         struct isl_basic_map *result = NULL;
2960         struct isl_dim_map *dim_map;
2961         int i;
2962
2963         if (!bmap)
2964                 return NULL;
2965
2966         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2967         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2968         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2969
2970         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2971         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2972         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2973         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2974         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2975         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2976
2977         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2978                         bmap->n_div + n_out,
2979                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2980         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2981         result = add_divs(result, n_out);
2982         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2983                 int j;
2984                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2985                 if (j < 0)
2986                         goto error;
2987                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2988                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2989                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2990                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2991                 if (j < 0)
2992                         goto error;
2993                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2994                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2995                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2996                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2997         }
2998
2999         result = isl_basic_map_simplify(result);
3000         return isl_basic_map_finalize(result);
3001 error:
3002         isl_basic_map_free(result);
3003         return NULL;
3004 }
3005
3006 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3007  * A -> floor(f(A)/d).
3008  */
3009 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3010 {
3011         int i;
3012
3013         map = isl_map_cow(map);
3014         if (!map)
3015                 return NULL;
3016
3017         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3018         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3019         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3020                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3021                 if (!map->p[i])
3022                         goto error;
3023         }
3024
3025         return map;
3026 error:
3027         isl_map_free(map);
3028         return NULL;
3029 }
3030
3031 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3032 {
3033         int i;
3034         unsigned nparam;
3035         unsigned n_in;
3036
3037         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3038         if (i < 0)
3039                 goto error;
3040         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3041         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3042         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3043         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3044         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3045         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3046 error:
3047         isl_basic_map_free(bmap);
3048         return NULL;
3049 }
3050
3051 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3052  */
3053 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3054 {
3055         int i;
3056         unsigned nparam;
3057         unsigned n_in;
3058
3059         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3060         if (i < 0)
3061                 goto error;
3062         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3063         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3064         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3065         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3066         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3067         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3068         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3069 error:
3070         isl_basic_map_free(bmap);
3071         return NULL;
3072 }
3073
3074 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3075  */
3076 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3077         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3078 {
3079         int i;
3080         unsigned nparam;
3081         unsigned n_in;
3082
3083         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3084         if (i < 0)
3085                 goto error;
3086         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3087         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3088         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3089         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3090         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3091         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3092 error:
3093         isl_basic_map_free(bmap);
3094         return NULL;
3095 }
3096
3097 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3098  */
3099 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3100 {
3101         int i;
3102         unsigned nparam;
3103         unsigned n_in;
3104
3105         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3106         if (i < 0)
3107                 goto error;
3108         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3109         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3110         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3111         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3112         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3113         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3114         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3115 error:
3116         isl_basic_map_free(bmap);
3117         return NULL;
3118 }
3119
3120 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3121  */
3122 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3123         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3124 {
3125         int i;
3126         unsigned nparam;
3127         unsigned n_in;
3128
3129         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3130         if (i < 0)
3131                 goto error;
3132         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3133         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3134         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3135         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3136         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3137         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3138 error:
3139         isl_basic_map_free(bmap);
3140         return NULL;
3141 }
3142
3143 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3144 {
3145         int i;
3146         struct isl_basic_map *bmap;
3147         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3148         if (!bmap)
3149                 return NULL;
3150         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3151                 bmap = var_equal(bmap, i);
3152         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3153 }
3154
3155 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3156  */
3157 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3158 {
3159         int i;
3160         struct isl_basic_map *bmap;
3161         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3162         if (!bmap)
3163                 return NULL;
3164         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3165                 bmap = var_equal(bmap, i);
3166         if (bmap)
3167                 bmap = var_less(bmap, pos);
3168         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3169 }
3170
3171 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3172  */
3173 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3174         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3175 {
3176         int i;
3177         isl_basic_map *bmap;
3178
3179         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3180         for (i = 0; i < pos; ++i)
3181                 bmap = var_equal(bmap, i);
3182         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3183         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3184 }
3185
3186 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3187  */
3188 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3189 {
3190         int i;
3191         struct isl_basic_map *bmap;
3192         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3193         if (!bmap)
3194                 return NULL;
3195         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3196                 bmap = var_equal(bmap, i);
3197         if (bmap)
3198                 bmap = var_more(bmap, pos);
3199         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3200 }
3201
3202 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3203  */
3204 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3205         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3206 {
3207         int i;
3208         isl_basic_map *bmap;
3209
3210         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3211         for (i = 0; i < pos; ++i)
3212                 bmap = var_equal(bmap, i);
3213         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3214         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3215 }
3216
3217 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3218         unsigned n, int equal)
3219 {
3220         struct isl_map *map;
3221         int i;
3222
3223         if (n == 0 && equal)
3224                 return isl_map_universe(dims);
3225
3226         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3227
3228         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3229                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3230                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3231         if (n > 0) {
3232                 if (equal)
3233                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3234                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3235                 else
3236                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3237                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3238         } else
3239                 isl_dim_free(dims);
3240
3241         return map;
3242 }
3243
3244 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3245 {
3246         if (!dims)
3247                 return NULL;
3248         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3249 }
3250
3251 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3252 {
3253         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3254 }
3255
3256 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3257 {
3258         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3259 }
3260
3261 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3262 {
3263         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 0);
3264 }
3265
3266 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3267 {
3268         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 1);
3269 }
3270
3271 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3272         unsigned n, int equal)
3273 {
3274         struct isl_map *map;
3275         int i;
3276
3277         if (n == 0 && equal)
3278                 return isl_map_universe(dims);
3279
3280         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3281
3282         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3283                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3284                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3285         if (n > 0) {
3286                 if (equal)
3287                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3288                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3289                 else
3290                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3291                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3292         } else
3293                 isl_dim_free(dims);
3294
3295         return map;
3296 }
3297
3298 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3299 {
3300         if (!dims)
3301                 return NULL;
3302         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3303 }
3304
3305 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3306 {
3307         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3308 }
3309
3310 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3311 {
3312         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3313 }
3314
3315 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3316 {
3317         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 0);
3318 }
3319
3320 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3321 {
3322         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 1);
3323 }
3324
3325 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3326         __isl_take isl_set *set2)
3327 {
3328         isl_map *map;
3329         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3330         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3331         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3332         return map;
3333 }
3334
3335 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3336         __isl_take isl_set *set2)
3337 {
3338         isl_map *map;
3339         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3340         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3341         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3342         return map;
3343 }
3344
3345 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3346         __isl_take isl_set *set2)
3347 {
3348         isl_map *map;
3349         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3350         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3351         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3352         return map;
3353 }
3354
3355 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3356         __isl_take isl_set *set2)
3357 {
3358         isl_map *map;
3359         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3360         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3361         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3362         return map;
3363 }
3364
3365 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3366         __isl_take isl_map *map2)
3367 {
3368         isl_map *map;
3369         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3370         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3371         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3372         return map;
3373 }
3374
3375 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3376         __isl_take isl_map *map2)
3377 {
3378         isl_map *map;
3379         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3380         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3381         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3382         return map;
3383 }
3384
3385 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3386         __isl_take isl_map *map2)
3387 {
3388         isl_map *map;
3389         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3390         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3391         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3392         return map;
3393 }
3394
3395 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3396         __isl_take isl_map *map2)
3397 {
3398         isl_map *map;
3399         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3400         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3401         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3402         return map;
3403 }
3404
3405 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3406                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3407 {
3408         struct isl_basic_map *bmap;
3409
3410         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3411         if (!bset || !dim)
3412                 goto error;
3413
3414         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3415         isl_dim_free(bset->dim);
3416         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3417         bmap->dim = dim;
3418         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3419 error:
3420         isl_basic_set_free(bset);
3421         isl_dim_free(dim);
3422         return NULL;
3423 }
3424
3425 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3426 {
3427         if (!bmap)
3428                 goto error;
3429         if (bmap->dim->n_in == 0)
3430                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3431         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3432         if (!bmap)
3433                 goto error;
3434         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3435         if (!bmap->dim)
3436                 goto error;
3437         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3438         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3439 error:
3440         isl_basic_map_free(bmap);
3441         return NULL;
3442 }
3443
3444 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3445  *
3446  *              f - m d >= 0
3447  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3448  *
3449  * Note that the second constraint is the negation of
3450  *
3451  *              f - m d >= n
3452  */
3453 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3454         unsigned pos, isl_int *div)
3455 {
3456         int i, j;
3457         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3458
3459         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3460         if (i < 0)
3461                 return -1;
3462         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3463         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3464
3465         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3466         if (j < 0)
3467                 return -1;
3468         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3469         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3470         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3471         return j;
3472 }
3473
3474 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3475         unsigned pos, isl_int *div)
3476 {
3477         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3478                                                         pos, div);
3479 }
3480
3481 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3482 {
3483         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3484         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3485
3486         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3487                                                         bmap->div[div]);
3488 }
3489
3490 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3491                 struct isl_basic_map *bmap)
3492 {
3493         if (!bmap)
3494                 goto error;
3495         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3496             bmap->n_div == 0 && !isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, isl_dim_out))
3497                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3498         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3499         if (!bmap)
3500                 goto error;
3501         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3502         if (!bmap->dim)
3503                 goto error;
3504         bmap->extra -= bmap->n_div;
3505         bmap->n_div = 0;
3506         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3507         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3508 error:
3509         return NULL;
3510 }
3511
3512 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3513                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3514 {
3515         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3516 }
3517
3518 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3519         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3520 {
3521         struct isl_basic_map *bmap;
3522         struct isl_ctx *ctx;
3523         unsigned total;
3524         int i;
3525
3526         if (!bset || !like)
3527                 goto error;
3528         ctx = bset->ctx;
3529         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3530         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3531         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3532                         goto error);
3533         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3534                 isl_basic_map_free(like);
3535                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3536         }
3537         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3538         if (!bset)
3539                 goto error;
3540         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3541         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3542         isl_dim_free(bmap->dim);
3543         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3544         if (!bmap->dim)
3545                 goto error;
3546         bmap->n_div = like->n_div;
3547         bmap->extra += like->n_div;
3548         if (bmap->extra) {
3549                 unsigned ltotal;
3550                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3551                 if (ltotal > total)
3552                         ltotal = total;
3553                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3554                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3555                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3556                         goto error;
3557                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
3558                                                 bmap->extra);
3559                 if (!bmap->div)
3560                         goto error;
3561                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3562                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3563                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3564                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3565                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3566                 }
3567                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3568                                                         0, 2 * like->n_div);
3569                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3570                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3571                                 continue;
3572                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3573                                 goto error;
3574                 }
3575         }
3576         isl_basic_map_free(like);
3577         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3578         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3579         return bmap;
3580 error:
3581         isl_basic_map_free(like);
3582         isl_basic_set_free(bset);
3583         return NULL;
3584 }
3585
3586 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3587         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3588 {
3589         return (struct isl_basic_set *)
3590                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3591 }
3592
3593 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3594         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3595 {
3596         int i;
3597
3598         if (!set || !like)
3599                 goto error;
3600         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3601                     goto error);
3602         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3603                 isl_basic_set_free(like);
3604                 return set;
3605         }
3606         set = isl_set_cow(set);
3607         if (!set)
3608                 goto error;
3609         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3610                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3611                                                       isl_basic_set_copy(like));
3612                 if (!set->p[i])
3613                         goto error;
3614         }
3615         isl_dim_free(set->dim);
3616         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3617         if (!set->dim)
3618                 goto error;
3619         isl_basic_set_free(like);
3620         return set;
3621 error:
3622         isl_basic_set_free(like);
3623         isl_set_free(set);
3624         return NULL;
3625 }
3626
3627 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3628 {
3629         int i;
3630
3631         map = isl_map_cow(map);
3632         if (!map)
3633                 return NULL;
3634         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3635         if (!map->dim)
3636                 goto error;
3637
3638         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3639                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3640                                 goto error);
3641         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3642                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3643                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3644                 if (!map->p[i])
3645                         goto error;
3646         }
3647         if (map->n == 0)
3648                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3649         else {
3650                 isl_dim_free(map->dim);
3651                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3652         }
3653         if (!map->dim)
3654                 goto error;
3655         return (struct isl_set *)map;
3656 error:
3657         isl_map_free(map);
3658         return NULL;
3659 }
3660
3661 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3662 {
3663         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3664 }
3665
3666 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3667         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3668 {
3669         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3670         if (!bmap || !dim)
3671                 goto error;
3672
3673         isl_dim_free(bmap->dim);
3674         bmap->dim = dim;
3675
3676         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3677
3678         return bmap;
3679 error:
3680         isl_basic_map_free(bmap);
3681         isl_dim_free(dim);
3682         return NULL;
3683 }
3684
3685 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3686         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3687 {
3688         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3689                                                         dim);
3690 }
3691
3692 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3693         __isl_take isl_dim *dim)
3694 {
3695         int i;
3696
3697         map = isl_map_cow(map);
3698         if (!map || !dim)
3699                 goto error;
3700
3701         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3702                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3703                                                     isl_dim_copy(dim));
3704                 if (!map->p[i])
3705                         goto error;
3706         }
3707         isl_dim_free(map->dim);
3708         map->dim = dim;
3709
3710         return map;
3711 error:
3712         isl_map_free(map);
3713         isl_dim_free(dim);
3714         return NULL;
3715 }
3716
3717 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3718         __isl_take isl_dim *dim)
3719 {
3720         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3721 }
3722
3723 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3724 {
3725         isl_dim *dim;
3726         struct isl_basic_set *domain;
3727         unsigned n_in;
3728         unsigned n_out;
3729
3730         if (!bmap)
3731                 return NULL;
3732         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3733
3734         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3735         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3736         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3737         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3738
3739         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3740
3741         return domain;
3742 }
3743
3744 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3745 {
3746         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3747 }
3748
3749 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3750         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3751 {
3752         int i, k;
3753         isl_dim *dim;
3754         isl_basic_map *domain;
3755         isl_basic_set *bset;
3756         int nparam, n_in, n_out;
3757         unsigned total;
3758
3759         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3760         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3761         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3762
3763         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3764         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3765
3766         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3767         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3768         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3769
3770         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3771
3772         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3773                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3774                 if (k < 0)
3775                         goto error;
3776                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3777                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3778                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3779         }
3780
3781         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3782         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3783 error:
3784         isl_basic_map_free(bmap);
3785         return NULL;
3786 }
3787
3788 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3789         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3790 {
3791         int i, k;
3792         isl_dim *dim;
3793         isl_basic_map *range;
3794         isl_basic_set *bset;
3795         int nparam, n_in, n_out;
3796         unsigned total;
3797
3798         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3799         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3800         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3801
3802         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3803         range = isl_basic_map_universe(dim);
3804
3805         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3806         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3807         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3808
3809         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3810
3811         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3812                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3813                 if (k < 0)
3814                         goto error;
3815                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3816                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3817                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3818         }
3819
3820         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3821         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3822 error:
3823         isl_basic_map_free(bmap);
3824         return NULL;
3825 }
3826
3827 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3828 {
3829         int i;
3830         struct isl_set *set;
3831
3832         if (!map)
3833                 goto error;
3834         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3835                 return (isl_set *)map;
3836
3837         map = isl_map_cow(map);
3838         if (!map)
3839                 goto error;
3840
3841         set = (struct isl_set *) map;
3842         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3843         if (!set->dim)
3844                 goto error;
3845         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3846                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3847                 if (!set->p[i])
3848                         goto error;
3849         }
3850         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3851         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3852         return set;
3853 error:
3854         isl_map_free(map);
3855         return NULL;
3856 }
3857
3858 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3859 {
3860         int i;
3861         isl_dim *domain_dim;
3862
3863         map = isl_map_cow(map);
3864         if (!map)
3865                 return NULL;
3866
3867         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3868         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3869         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3870         if (!map->dim)
3871                 goto error;
3872         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3873                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3874                 if (!map->p[i])
3875                         goto error;
3876         }
3877         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3878         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3879         return map;
3880 error:
3881         isl_map_free(map);
3882         return NULL;
3883 }
3884
3885 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3886 {
3887         int i;
3888         isl_dim *range_dim;
3889
3890         map = isl_map_cow(map);
3891         if (!map)
3892                 return NULL;
3893
3894         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
3895         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3896         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
3897         if (!map->dim)
3898                 goto error;
3899         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3900                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
3901                 if (!map->p[i])
3902                         goto error;
3903         }
3904         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3905         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3906         return map;
3907 error:
3908         isl_map_free(map);
3909         return NULL;
3910 }
3911
3912 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
3913 {
3914         int i;
3915         struct isl_map *map = NULL;
3916
3917         set = isl_set_cow(set);
3918         if (!set || !dim)
3919                 goto error;
3920         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
3921         map = (struct isl_map *)set;
3922         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3923                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
3924                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
3925                 if (!map->p[i])
3926                         goto error;
3927         }
3928         isl_dim_free(map->dim);
3929         map->dim = dim;
3930         return map;
3931 error:
3932         isl_dim_free(dim);
3933         isl_set_free(set);
3934         return NULL;
3935 }
3936
3937 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
3938         __isl_take isl_basic_set *bset)
3939 {
3940         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
3941 }
3942
3943 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
3944         __isl_take isl_basic_set *bset)
3945 {
3946         return (isl_basic_map *)bset;
3947 }
3948
3949 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
3950 {
3951         return (struct isl_map *)set;
3952 }
3953
3954 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
3955 {
3956         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
3957 }
3958
3959 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
3960         __isl_take isl_set *range)
3961 {
3962         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
3963                                    isl_map_from_range(range));
3964 }
3965
3966 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
3967 {
3968         int i;
3969         struct isl_set *set = NULL;
3970
3971         if (!map)
3972                 return NULL;
3973         map = isl_map_cow(map);
3974         if (!map)
3975                 return NULL;
3976         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
3977         if (!map->dim)
3978                 goto error;
3979         set = (struct isl_set *)map;
3980         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3981                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
3982                 if (!set->p[i])
3983                         goto error;
3984         }
3985         return set;
3986 error:
3987         isl_map_free(map);
3988         return NULL;
3989 }
3990
3991 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
3992 {
3993         struct isl_map *map;
3994
3995         if (!dim)
3996                 return NULL;
3997         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
3998         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
3999                         sizeof(struct isl_map) +
4000                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4001         if (!map)
4002                 goto error;
4003
4004         map->ctx = dim->ctx;
4005         isl_ctx_ref(map->ctx);
4006         map->ref = 1;
4007         map->size = n;
4008         map->n = 0;
4009         map->dim = dim;
4010         map->flags = flags;
4011         return map;
4012 error:
4013         isl_dim_free(dim);
4014         return NULL;
4015 }
4016
4017 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4018                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4019                 unsigned flags)
4020 {
4021         struct isl_map *map;
4022         struct isl_dim *dims;
4023
4024         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4025         if (!dims)
4026                 return NULL;
4027
4028         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4029         return map;
4030 }
4031
4032 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4033 {
4034         struct isl_basic_map *bmap;
4035         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4036         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4037         return bmap;
4038 }
4039
4040 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4041 {
4042         struct isl_basic_set *bset;
4043         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4044         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4045         return bset;
4046 }
4047
4048 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4049 {
4050         struct isl_basic_map *bmap;
4051         if (!model)
4052                 return NULL;
4053         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4054         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4055         return bmap;
4056 }
4057
4058 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4059 {
4060         struct isl_basic_map *bmap;
4061         if (!model)
4062                 return NULL;
4063         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4064         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4065         return bmap;
4066 }
4067
4068 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4069 {
4070         struct isl_basic_set *bset;
4071         if (!model)
4072                 return NULL;
4073         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4074         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4075         return bset;
4076 }
4077
4078 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4079 {
4080         struct isl_basic_map *bmap;
4081         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4082         return bmap;
4083 }
4084
4085 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4086 {
4087         struct isl_basic_set *bset;
4088         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4089         return bset;
4090 }
4091
4092 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4093                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4094 {
4095         if (!model)
4096                 return NULL;
4097         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4098 }
4099
4100 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4101 {
4102         if (!model)
4103                 return NULL;
4104         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4105 }
4106
4107 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4108         __isl_keep isl_set *model)
4109 {
4110         if (!model)
4111                 return NULL;
4112         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4113 }
4114
4115 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4116 {
4117         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4118 }
4119
4120 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4121 {
4122         if (!model)
4123                 return NULL;
4124         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4125 }
4126
4127 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4128 {
4129         if (!model)
4130                 return NULL;
4131         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4132 }
4133
4134 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4135 {
4136         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4137 }
4138
4139 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4140 {
4141         if (!model)
4142                 return NULL;
4143         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4144 }
4145
4146 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4147 {
4148         struct isl_map *map;
4149         if (!dim)
4150                 return NULL;
4151         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4152         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4153         return map;
4154 }
4155
4156 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4157 {
4158         struct isl_set *set;
4159         if (!dim)
4160                 return NULL;
4161         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4162         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4163         return set;
4164 }
4165
4166 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4167 {
4168         if (!model)
4169                 return NULL;
4170         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4171 }
4172
4173 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4174 {
4175         int i;
4176         struct isl_map *dup;
4177
4178         if (!map)
4179                 return NULL;
4180         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4181         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4182                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4183         return dup;
4184 }
4185
4186 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4187                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4188 {
4189         if (!bmap || !map)
4190                 goto error;
4191         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
4192                 isl_basic_map_free(bmap);
4193                 return map;
4194         }
4195         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4196         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4197         map->p[map->n] = bmap;
4198         map->n++;
4199         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4200         return map;
4201 error:
4202         if (map)
4203                 isl_map_free(map);
4204         if (bmap)
4205                 isl_basic_map_free(bmap);
4206         return NULL;
4207 }
4208
4209 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4210 {
4211         int i;
4212
4213         if (!map)
4214                 return;
4215
4216         if (--map->ref > 0)
4217                 return;
4218
4219         isl_ctx_deref(map->ctx);
4220         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4221                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4222         isl_dim_free(map->dim);
4223         free(map);
4224 }
4225
4226 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4227                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4228 {
4229         int i;
4230
4231         base = isl_map_cow(base);
4232         if (!base)
4233                 return NULL;
4234
4235         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4236         if (!base->dim)
4237                 goto error;
4238         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4239                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4240                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4241                 if (!base->p[i])
4242                         goto error;
4243         }
4244         return base;
4245 error:
4246         isl_map_free(base);
4247         return NULL;
4248 }
4249
4250 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4251                 unsigned nparam, unsigned dim)
4252 {
4253         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4254                                                         nparam, 0, dim);
4255 }
4256
4257 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4258         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4259 {
4260         int j;
4261
4262         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4263         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4264         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4265         if (j < 0)
4266                 goto error;
4267         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4268         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4269         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4270         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4271         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4272 error:
4273         isl_basic_map_free(bmap);
4274         return NULL;
4275 }
4276
4277 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4278         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4279 {
4280         int j;
4281
4282         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4283         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4284         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4285         if (j < 0)
4286                 goto error;
4287         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4288         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4289         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4290         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4291         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4292 error:
4293         isl_basic_map_free(bmap);
4294         return NULL;
4295 }
4296
4297 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4298                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4299 {
4300         if (!bmap)
4301                 return NULL;
4302         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4303         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4304                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4305 error:
4306         isl_basic_map_free(bmap);
4307         return NULL;
4308 }
4309
4310 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4311                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4312 {
4313         if (!bmap)
4314                 return NULL;
4315         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4316         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4317                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4318 error:
4319         isl_basic_map_free(bmap);
4320         return NULL;
4321 }
4322
4323 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4324                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4325 {
4326         return (struct isl_basic_set *)
4327                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4328                                         type, pos, value);
4329 }
4330
4331 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4332                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4333 {
4334         return (struct isl_basic_set *)
4335                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4336                                         type, pos, value);
4337 }
4338
4339 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4340                 unsigned input, int value)
4341 {
4342         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4343 }
4344
4345 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4346                 unsigned dim, int value)
4347 {
4348         return (struct isl_basic_set *)
4349                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4350                                         isl_dim_set, dim, value);
4351 }
4352
4353 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4354                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4355 {
4356         int i;
4357
4358         map = isl_map_cow(map);
4359         if (!map)
4360                 return NULL;
4361
4362         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4363         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4364                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4365                 if (!map->p[i])
4366                         goto error;
4367         }
4368         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4369         return map;
4370 error:
4371         isl_map_free(map);
4372         return NULL;
4373 }
4374
4375 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4376                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4377 {
4378         return (struct isl_set *)
4379                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4380 }
4381
4382 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4383                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4384 {
4385         int i;
4386
4387         map = isl_map_cow(map);
4388         if (!map)
4389                 return NULL;
4390
4391         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4392         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4393                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4394                 if (!map->p[i])
4395                         goto error;
4396         }
4397         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4398         return map;
4399 error:
4400         isl_map_free(map);
4401         return NULL;
4402 }
4403
4404 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4405                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4406 {
4407         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4408 }
4409
4410 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4411                 unsigned input, int value)
4412 {
4413         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4414 }
4415
4416 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4417 {
4418         return (struct isl_set *)
4419                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4420 }
4421
4422 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4423                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4424                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4425 {
4426         int j;
4427
4428         if (!bmap)
4429                 return NULL;
4430         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4431         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4432         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4433         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4434         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4435         if (j < 0)
4436                 goto error;
4437         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4438         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4439         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4440         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4441         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4442 error:
4443         isl_basic_map_free(bmap);
4444         return NULL;
4445 }
4446
4447 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4448         unsigned dim, isl_int value)
4449 {
4450         int j;
4451
4452         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4453         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4454         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4455         if (j < 0)
4456                 goto error;
4457         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4458         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4459         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4460         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4461         return isl_basic_set_finalize(bset);
4462 error:
4463         isl_basic_set_free(bset);
4464         return NULL;
4465 }
4466
4467 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4468                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4469 {
4470         int i;
4471
4472         map = isl_map_cow(map);
4473         if (!map)
4474                 return NULL;
4475
4476         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4477         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4478                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4479                                                          type, pos, value);
4480                 if (!map->p[i])
4481                         goto error;
4482         }
4483         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4484         return map;
4485 error:
4486         isl_map_free(map);
4487         return NULL;
4488 }
4489
4490 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4491                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4492 {
4493         return (struct isl_set *)
4494                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4495 }
4496
4497 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4498                                         isl_int value)
4499 {
4500         int i;
4501
4502         set = isl_set_cow(set);
4503         if (!set)
4504                 return NULL;
4505
4506         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4507         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4508                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4509                 if (!set->p[i])
4510                         goto error;
4511         }
4512         return set;
4513 error:
4514         isl_set_free(set);
4515         return NULL;
4516 }
4517
4518 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4519 {
4520         int i;
4521
4522         map = isl_map_cow(map);
4523         if (!map)
4524                 return NULL;
4525
4526         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4527         if (!map->dim)
4528                 goto error;
4529         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4530                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4531                 if (!map->p[i])
4532                         goto error;
4533         }
4534         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4535         return map;
4536 error:
4537         isl_map_free(map);
4538         return NULL;
4539 }
4540
4541 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4542                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4543                 struct isl_set **empty, int max)
4544 {
4545         if (!bmap)
4546                 goto error;
4547         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4548                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4549         else
4550                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4551 error:
4552         isl_basic_map_free(bmap);
4553         isl_basic_set_free(dom);
4554         if (empty)
4555                 *empty = NULL;
4556         return NULL;
4557 }
4558
4559 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4560                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4561                 struct isl_set **empty)
4562 {
4563         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4564 }
4565
4566 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4567                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4568                 struct isl_set **empty)
4569 {
4570         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4571 }
4572
4573 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4574                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4575                 struct isl_set **empty)
4576 {
4577         return (struct isl_set *)
4578                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4579                         dom, empty);
4580 }
4581
4582 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4583                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4584                 struct isl_set **empty)
4585 {
4586         return (struct isl_set *)
4587                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4588                         dom, empty);
4589 }
4590
4591 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicograhically minimal
4592  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4593  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4594  *
4595  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4596  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4597  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4598  * domain down into the parametric integer programming.
4599  */
4600 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4601                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4602                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4603 {
4604         int i;
4605         struct isl_map *res;
4606
4607         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4608         if (!dom)
4609                 goto error;
4610
4611         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
4612                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4613                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4614                 isl_set_free(dom);
4615                 isl_basic_map_free(bmap);
4616                 return res;
4617         }
4618
4619         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4620                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4621
4622         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4623                 struct isl_map *res_i;
4624                 struct isl_set *empty_i;
4625
4626                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4627                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4628
4629                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4630                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4631         }
4632
4633         isl_set_free(dom);
4634         isl_basic_map_free(bmap);
4635         return res;
4636 error:
4637         *empty = NULL;
4638         isl_set_free(dom);
4639         isl_basic_map_free(bmap);
4640         return NULL;
4641 }
4642
4643 /* Given a map "map", compute the lexicograhically minimal
4644  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4645  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4646  *
4647  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4648  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4649  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4650  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4651  * improve both "res" and "todo".
4652  *
4653  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4654  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4655  * We first intersect basic map i with a relation that maps elements
4656  * to elements that are lexicographically larger than the image elements
4657  * in res^k and the compute the maximum image element of this intersection.
4658  * The result ("better") corresponds to those image elements in basic map i
4659  * that are better than what we had before.  The remainder ("keep") are the
4660  * domain elements for which the image element in res_k was better.
4661  * We also compute the lexicographical maximum of basic map i in todo^k.
4662  * res^i is the result of the operation + better + those elements in
4663  *              res^k that we should keep
4664  * todo^i is the remainder of the maximum operation on todo^k.
4665  */
4666 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4667                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4668                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4669 {
4670         int i;
4671         struct isl_map *res;
4672         struct isl_set *todo;
4673
4674         if (!map || !dom)
4675                 goto error;
4676
4677         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
4678                 if (empty)
4679                         *empty = dom;
4680                 else
4681                         isl_set_free(dom);
4682                 return map;
4683         }
4684
4685         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4686                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4687
4688         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4689                 struct isl_map *lt;
4690                 struct isl_map *better;
4691                 struct isl_set *keep;
4692                 struct isl_map *res_i;
4693                 struct isl_set *todo_i;
4694                 struct isl_dim *dim = isl_map_get_dim(res);
4695
4696                 dim = isl_dim_range(dim);
4697                 if (max)
4698                         lt = isl_map_lex_lt(dim);
4699                 else
4700                         lt = isl_map_lex_gt(dim);
4701                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4702                 lt = isl_map_intersect(lt,
4703                         isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
4704                 better = isl_map_partial_lexopt(lt,
4705                         isl_map_domain(isl_map_copy(res)),
4706                         &keep, max);
4707
4708                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4709                                                 todo, &todo_i, max);
4710
4711                 res = isl_map_intersect_domain(res, keep);
4712                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4713                 res = isl_map_union_disjoint(res, better);
4714                 todo = todo_i;
4715         }
4716
4717         isl_set_free(dom);
4718         isl_map_free(map);
4719
4720         if (empty)
4721                 *empty = todo;
4722         else
4723                 isl_set_free(todo);
4724
4725         return res;
4726 error:
4727         if (empty)
4728                 *empty = NULL;
4729         isl_set_free(dom);
4730         isl_map_free(map);
4731         return NULL;
4732 }
4733
4734 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4735                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4736                 __isl_give isl_set **empty)
4737 {
4738         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4739 }
4740
4741 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4742                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4743                 __isl_give isl_set **empty)
4744 {
4745         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4746 }
4747
4748 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4749                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4750                 __isl_give isl_set **empty)
4751 {
4752         return (struct isl_set *)
4753                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4754                         dom, empty);
4755 }
4756
4757 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4758                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4759                 __isl_give isl_set **empty)
4760 {
4761         return (struct isl_set *)
4762                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4763                         dom, empty);
4764 }
4765
4766 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4767 {
4768         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4769         struct isl_dim *dom_dim;
4770
4771         if (!bmap)
4772                 goto error;
4773         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4774         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4775         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4776 error:
4777         isl_basic_map_free(bmap);
4778         return NULL;
4779 }
4780
4781 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4782 {
4783         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4784 }
4785
4786 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4787 {
4788         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4789 }
4790
4791 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4792 {
4793         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4794 }
4795
4796 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4797 {
4798         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4799 }
4800
4801 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4802 {
4803         struct isl_set *dom = NULL;
4804         struct isl_dim *dom_dim;
4805
4806         if (!map)
4807                 goto error;
4808         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4809         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4810         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4811 error:
4812         isl_map_free(map);
4813         return NULL;
4814 }
4815
4816 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4817 {
4818         return isl_map_lexopt(map, 0);
4819 }
4820
4821 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
4822 {
4823         return isl_map_lexopt(map, 1);
4824 }
4825
4826 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
4827 {
4828         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
4829 }
4830
4831 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
4832 {
4833         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
4834 }
4835
4836 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
4837  * bset is assumed to have only parameters and divs.
4838  */
4839 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
4840         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
4841 {
4842         unsigned nparam;
4843
4844         if (!bset || !mat)
4845                 goto error;
4846
4847         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
4848         if (!bset->dim)
4849                 goto error;
4850
4851         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
4852
4853         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4854
4855         bset->dim->nparam = 0;
4856         bset->dim->n_out = nparam;
4857         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
4858         if (bset) {
4859                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
4860                 bset->dim->n_out = 0;
4861         }
4862         return bset;
4863 error:
4864         isl_mat_free(mat);
4865         isl_basic_set_free(bset);
4866         return NULL;
4867 }
4868
4869 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
4870  * set is assumed to have only parameters and divs.
4871  */
4872 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
4873         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
4874 {
4875         struct isl_dim *dim = NULL;
4876         unsigned nparam;
4877
4878         if (!set || !mat)
4879                 goto error;
4880
4881         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4882         dim = isl_dim_cow(dim);
4883         if (!dim)
4884                 goto error;
4885
4886         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
4887
4888         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4889
4890         dim->nparam = 0;
4891         dim->n_out = nparam;
4892         isl_set_reset_dim(set, dim);
4893         set = isl_set_preimage(set, mat);
4894         if (!set)
4895                 goto error2;
4896         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4897         dim = isl_dim_cow(dim);
4898         if (!dim)
4899                 goto error2;
4900         dim->nparam = dim->n_out;
4901         dim->n_out = 0;
4902         isl_set_reset_dim(set, dim);
4903         return set;
4904 error:
4905         isl_dim_free(dim);
4906         isl_mat_free(mat);
4907 error2:
4908         isl_set_free(set);
4909         return NULL;
4910 }
4911
4912 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
4913  * equalities in "eq".
4914  */
4915 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
4916         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
4917 {
4918         int i, k;
4919         unsigned len;
4920
4921         if (!bset || !eq)
4922                 goto error;
4923
4924         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
4925                                         eq->n_row, 0);
4926         if (!bset)
4927                 goto error;
4928
4929         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
4930         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
4931                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
4932                 if (k < 0)
4933                         goto error;
4934                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
4935                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
4936         }
4937         isl_mat_free(eq);
4938
4939         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
4940         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4941
4942         return bset;
4943 error:
4944         isl_mat_free(eq);
4945         isl_basic_set_free(bset);
4946         return NULL;
4947 }
4948
4949 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
4950  * equalities in "eq".
4951  */
4952 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
4953         struct isl_mat *eq)
4954 {
4955         int i;
4956
4957         if (!set || !eq)
4958                 goto error;
4959
4960         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4961                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
4962                                         isl_mat_copy(eq));
4963                 if (!set->p[i])
4964                         goto error;
4965         }
4966         isl_mat_free(eq);
4967         return set;
4968 error:
4969         isl_mat_free(eq);
4970         isl_set_free(set);
4971         return NULL;
4972 }
4973
4974 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
4975  * new, explicit, existential variables in the constraints.
4976  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
4977  * The output has the same parameters, but only
4978  * explicit existentially quantified variables.
4979  *
4980  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
4981  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
4982  * among the parameters by performing a variable compression on
4983  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
4984  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
4985  */
4986 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
4987 {
4988         int i, j;
4989         struct isl_mat *eq;
4990         struct isl_mat *T, *T2;
4991         struct isl_set *set;
4992         unsigned nparam, n_div;
4993
4994         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4995         if (!bset)
4996                 return NULL;
4997
4998         if (bset->n_eq == 0)
4999                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5000
5001         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5002
5003         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5004         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5005
5006         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5007                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5008                         ++i;
5009         }
5010         if (i == bset->n_eq)
5011                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5012
5013         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5014                 0, 1 + nparam);
5015         eq = isl_mat_cow(eq);
5016         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5017         if (T && T->n_col == 0) {
5018                 isl_mat_free(T);
5019                 isl_mat_free(T2);
5020                 isl_mat_free(eq);
5021                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5022                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5023         }
5024         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5025
5026         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5027         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5028         set = set_append_equalities(set, eq);
5029         return set;
5030 }
5031
5032 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5033  * quantified variables.
5034  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5035  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5036  * no input or output dimensions and the dimension specification
5037  * is reset to that of the input.
5038  */
5039 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5040 {
5041         struct isl_basic_set *bset;
5042         struct isl_set *set;
5043         struct isl_map *map;
5044         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5045         unsigned         nparam;
5046         unsigned         n_in;
5047         unsigned         n_out;
5048
5049         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5050         if (!bmap)
5051                 return NULL;
5052
5053         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5054         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5055         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5056         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5057         if (!dim)
5058                 goto error;
5059
5060         orig_dim = bmap->dim;
5061         bmap->dim = dim;
5062         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5063
5064         set = parameter_compute_divs(bset);
5065         map = (struct isl_map *)set;
5066         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5067
5068         return map;
5069 error:
5070         isl_basic_map_free(bmap);
5071         return NULL;
5072 }
5073
5074 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5075 {
5076         int i;
5077         unsigned off;
5078
5079         if (!bmap)
5080                 return -1;
5081
5082         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5083         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5084                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5085                         return 0;
5086                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5087                                 return -1);
5088         }
5089         return 1;
5090 }
5091
5092 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5093 {
5094         int i;
5095
5096         if (!map)
5097                 return -1;
5098
5099         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5100                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5101                 if (known <= 0)
5102                         return known;
5103         }
5104
5105         return 1;
5106 }
5107
5108 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5109  * expressions for them.  However, this computation may be
5110  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5111  * strictly needed.
5112  */
5113 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5114 {
5115         int i;
5116         int known;
5117         struct isl_map *map;
5118
5119         known = basic_map_divs_known(bmap);
5120         if (known < 0)
5121                 goto error;
5122         if (known)
5123                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5124
5125         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5126
5127         known = basic_map_divs_known(bmap);
5128         if (known < 0)
5129                 goto error;
5130         if (known)
5131                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5132
5133         map = compute_divs(bmap);
5134         return map;
5135 error:
5136         isl_basic_map_free(bmap);
5137         return NULL;
5138 }
5139
5140 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5141 {
5142         int i;
5143         int known;
5144         struct isl_map *res;
5145
5146         if (!map)
5147                 return NULL;
5148         if (map->n == 0)
5149                 return map;
5150
5151         known = map_divs_known(map);
5152         if (known < 0) {
5153                 isl_map_free(map);
5154                 return NULL;
5155         }
5156         if (known)
5157                 return map;
5158
5159         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5160         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5161                 struct isl_map *r2;
5162                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5163                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5164                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5165                 else
5166                         res = isl_map_union(res, r2);
5167         }
5168         isl_map_free(map);
5169
5170         return res;
5171 }
5172
5173 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5174 {
5175         return (struct isl_set *)
5176                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5177 }
5178
5179 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5180 {
5181         return (struct isl_set *)
5182                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5183 }
5184
5185 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5186 {
5187         int i;
5188         struct isl_set *set;
5189
5190         if (!map)
5191                 goto error;
5192
5193         map = isl_map_cow(map);
5194         if (!map)
5195                 return NULL;
5196
5197         set = (struct isl_set *)map;
5198         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5199         if (!set->dim)
5200                 goto error;
5201         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5202                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5203                 if (!set->p[i])
5204                         goto error;
5205         }
5206         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5207         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5208         return set;
5209 error:
5210         isl_map_free(map);
5211         return NULL;
5212 }
5213
5214 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5215                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5216 {
5217         int i;
5218         unsigned flags = 0;
5219         struct isl_map *map = NULL;
5220
5221         if (!map1 || !map2)
5222                 goto error;
5223
5224         if (map1->n == 0) {
5225                 isl_map_free(map1);
5226                 return map2;
5227         }
5228         if (map2->n == 0) {
5229                 isl_map_free(map2);
5230                 return map1;
5231         }
5232
5233         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5234
5235         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5236             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5237                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5238
5239         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5240                                 map1->n + map2->n, flags);
5241         if (!map)
5242                 goto error;
5243         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5244                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5245                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5246                 if (!map)
5247                         goto error;
5248         }
5249         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5250                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5251                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5252                 if (!map)
5253                         goto error;
5254         }
5255         isl_map_free(map1);
5256         isl_map_free(map2);
5257         return map;
5258 error:
5259         isl_map_free(map);
5260         isl_map_free(map1);
5261         isl_map_free(map2);
5262         return NULL;
5263 }
5264
5265 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5266 {
5267         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5268         if (!map1)
5269                 return NULL;
5270         if (map1->n > 1)
5271                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5272         return map1;
5273 }
5274
5275 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5276                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5277 {
5278         return (struct isl_set *)
5279                 isl_map_union_disjoint(
5280                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5281 }
5282
5283 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5284 {
5285         return (struct isl_set *)
5286                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5287 }
5288
5289 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5290                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5291 {
5292         unsigned flags = 0;
5293         struct isl_map *result;
5294         int i, j;
5295
5296         if (!map || !set)
5297                 goto error;
5298
5299         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5300             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5301                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5302
5303         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5304                                         map->n * set->n, flags);
5305         if (!result)
5306                 goto error;
5307         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5308                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5309                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5310                             isl_basic_map_intersect_range(
5311                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5312                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5313                         if (!result)
5314                                 goto error;
5315                 }
5316         isl_map_free(map);
5317         isl_set_free(set);
5318         return result;
5319 error:
5320         isl_map_free(map);
5321         isl_set_free(set);
5322         return NULL;
5323 }
5324
5325 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5326                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5327 {
5328         return isl_map_reverse(
5329                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5330 }
5331
5332 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5333                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5334 {
5335         if (!map1 || !map2)
5336                 goto error;
5337         map1 = isl_map_reverse(map1);
5338         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5339         return isl_map_reverse(map1);
5340 error:
5341         isl_map_free(map1);
5342         isl_map_free(map2);
5343         return NULL;
5344 }
5345
5346 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5347                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5348 {
5349         struct isl_dim *dim_result;
5350         struct isl_map *result;
5351         int i, j;
5352
5353         if (!map1 || !map2)
5354                 goto error;
5355
5356         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5357                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5358
5359         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5360         if (!result)
5361                 goto error;
5362         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5363                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5364                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5365                             isl_basic_map_apply_range(
5366                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5367                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5368                         if (!result)
5369                                 goto error;
5370                 }
5371         isl_map_free(map1);
5372         isl_map_free(map2);
5373         if (result && result->n <= 1)
5374                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5375         return result;
5376 error:
5377         isl_map_free(map1);
5378         isl_map_free(map2);
5379         return NULL;
5380 }
5381
5382 /*
5383  * returns range - domain
5384  */
5385 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5386 {
5387         isl_dim *dims, *target_dim;
5388         struct isl_basic_set *bset;
5389         unsigned dim;
5390         unsigned nparam;
5391         int i;
5392
5393         if (!bmap)
5394                 goto error;
5395         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5396                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5397                    goto error);
5398         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5399         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5400         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5401         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5402         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5403         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5404         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5405         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5406         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5407         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5408                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5409                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5410                 if (j < 0)
5411                         goto error;
5412                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5413                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5414                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5415                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5416         }
5417         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5418         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5419         return bset;
5420 error:
5421         isl_basic_map_free(bmap);
5422         return NULL;
5423 }
5424
5425 /*
5426  * returns range - domain
5427  */
5428 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5429 {
5430         int i;
5431         isl_dim *dim;
5432         struct isl_set *result;
5433
5434         if (!map)
5435                 return NULL;
5436
5437         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5438                                                  map->dim, isl_dim_out),
5439                    goto error);
5440         dim = isl_map_get_dim(map);
5441         dim = isl_dim_domain(dim);
5442         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, map->flags);
5443         if (!result)
5444                 goto error;
5445         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5446                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5447                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5448         isl_map_free(map);
5449         return result;
5450 error:
5451         isl_map_free(map);
5452         return NULL;
5453 }
5454
5455 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5456 {
5457         struct isl_basic_map *bmap;
5458         unsigned nparam;
5459         unsigned dim;
5460         int i;
5461
5462         if (!dims)
5463                 return NULL;
5464
5465         nparam = dims->nparam;
5466         dim = dims->n_out;
5467         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5468         if (!bmap)
5469                 goto error;
5470
5471         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5472                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5473                 if (j < 0)
5474                         goto error;
5475                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5476                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5477                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5478         }
5479         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5480 error:
5481         isl_basic_map_free(bmap);
5482         return NULL;
5483 }
5484
5485 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
5486 {
5487         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
5488         if (!dim)
5489                 return NULL;
5490         return basic_map_identity(dim);
5491 }
5492
5493 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5494 {
5495         if (!model || !model->dim)
5496                 return NULL;
5497         isl_assert(model->ctx,
5498                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5499         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5500 }
5501
5502 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
5503 {
5504         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
5505         return isl_map_add_basic_map(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
5506 }
5507
5508 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
5509 {
5510         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
5511         if (!dim)
5512                 return NULL;
5513         return map_identity(dim);
5514 }
5515
5516 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5517 {
5518         if (!model || !model->dim)
5519                 return NULL;
5520         isl_assert(model->ctx,
5521                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5522         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5523 }
5524
5525 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5526 {
5527         if (!model || !model->dim)
5528                 return NULL;
5529         isl_assert(model->ctx,
5530                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5531         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5532 }
5533
5534 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5535 {
5536         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5537         isl_map *id;
5538         id = isl_map_identity(dim);
5539         return isl_map_intersect_range(id, set);
5540 }
5541
5542 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5543  * values.
5544  */
5545 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5546 {
5547         int i;
5548         unsigned nparam;
5549         unsigned dim;
5550         struct isl_basic_set *bset;
5551
5552         if (!dims)
5553                 return NULL;
5554         nparam = dims->nparam;
5555         dim = dims->n_out;
5556         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5557         if (!bset)
5558                 return NULL;
5559         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5560                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5561                 if (k < 0)
5562                         goto error;
5563                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5564                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5565         }
5566         return bset;
5567 error:
5568         isl_basic_set_free(bset);
5569         return NULL;
5570 }
5571
5572 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
5573         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
5574 {
5575         int i;
5576         isl_basic_set *nonneg = NULL;
5577         isl_basic_set *neg = NULL;
5578
5579         if (!set)
5580                 return NULL;
5581         if (n == 0)
5582                 return set;
5583
5584         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
5585
5586         for (i = 0; i < n; ++i) {
5587                 int k;
5588
5589                 neg = NULL;
5590                 nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(isl_set_get_dim(set), 0, 0, 1);
5591                 k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5592                 if (k < 0)
5593                         goto error;
5594                 isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5595                 isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos(set->dim, type) + first + i], 1);
5596
5597                 neg = isl_basic_set_alloc_dim(isl_set_get_dim(set), 0, 0, 1);
5598                 k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5599                 if (k < 0)
5600                         goto error;
5601                 isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5602                 isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5603                 isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos(set->dim, type) + first + i], -1);
5604
5605                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
5606         }
5607
5608         return set;
5609 error:
5610         isl_basic_set_free(nonneg);
5611         isl_basic_set_free(neg);
5612         isl_set_free(set);
5613         return NULL;
5614 }
5615
5616 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5617 {
5618         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5619 }
5620
5621 int isl_basic_map_is_subset(
5622                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5623 {
5624         int is_subset;
5625         struct isl_map *map1;
5626         struct isl_map *map2;
5627
5628         if (!bmap1 || !bmap2)
5629                 return -1;
5630
5631         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
5632         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
5633
5634         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5635
5636         isl_map_free(map1);
5637         isl_map_free(map2);
5638
5639         return is_subset;
5640 }
5641
5642 int isl_basic_map_is_equal(
5643                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5644 {
5645         int is_subset;
5646
5647         if (!bmap1 || !bmap2)
5648                 return -1;
5649         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5650         if (is_subset != 1)
5651                 return is_subset;
5652         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5653         return is_subset;
5654 }
5655
5656 int isl_basic_set_is_equal(
5657                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5658 {
5659         return isl_basic_map_is_equal(
5660                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
5661 }
5662
5663 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
5664 {
5665         int i;
5666         int is_empty;
5667
5668         if (!map)
5669                 return -1;
5670         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5671                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
5672                 if (is_empty < 0)
5673                         return -1;
5674                 if (!is_empty)
5675                         return 0;
5676         }
5677         return 1;
5678 }
5679
5680 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
5681 {
5682         return map ? map->n == 0 : -1;
5683 }
5684
5685 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
5686 {
5687         return set ? set->n == 0 : -1;
5688 }
5689
5690 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
5691 {
5692         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
5693 }
5694
5695 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
5696 {
5697         if (!map1 || !map2)
5698                 return -1;
5699
5700         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
5701 }
5702
5703 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5704 {
5705         if (!set1 || !set2)
5706                 return -1;
5707
5708         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
5709 }
5710
5711 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5712 {
5713         int is_subset;
5714
5715         if (!map1 || !map2)
5716                 return -1;
5717         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5718         if (is_subset != 1)
5719                 return is_subset;
5720         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5721         return is_subset;
5722 }
5723
5724 int isl_basic_map_is_strict_subset(
5725                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5726 {
5727         int is_subset;
5728
5729         if (!bmap1 || !bmap2)
5730                 return -1;
5731         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5732         if (is_subset != 1)
5733                 return is_subset;
5734         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5735         if (is_subset == -1)
5736                 return is_subset;
5737         return !is_subset;
5738 }
5739
5740 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5741 {
5742         int is_subset;
5743
5744         if (!map1 || !map2)
5745                 return -1;
5746         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5747         if (is_subset != 1)
5748                 return is_subset;
5749         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5750         if (is_subset == -1)
5751                 return is_subset;
5752         return !is_subset;
5753 }
5754
5755 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5756 {
5757         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
5758 }
5759
5760 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
5761 {
5762         if (!bmap)
5763                 return -1;
5764         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
5765 }
5766
5767 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
5768 {
5769         if (!bset)
5770                 return -1;
5771         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
5772 }
5773
5774 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
5775 {
5776         int i;
5777
5778         if (!map)
5779                 return -1;
5780
5781         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5782                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
5783                 if (r < 0 || r)
5784                         return r;
5785         }
5786
5787         return 0;
5788 }
5789
5790 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
5791 {
5792         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
5793 }
5794
5795 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5796 {
5797         struct isl_basic_set *bset = NULL;
5798         struct isl_vec *sample = NULL;
5799         int empty;
5800         unsigned total;
5801
5802         if (!bmap)
5803                 return -1;
5804
5805         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5806                 return 1;
5807
5808         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
5809                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
5810                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
5811                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5812                 isl_basic_map_free(copy);
5813                 return empty;
5814         }
5815
5816         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
5817         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
5818                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
5819                 if (contains < 0)
5820                         return -1;
5821                 if (contains)
5822                         return 0;
5823         }
5824         isl_vec_free(bmap->sample);
5825         bmap->sample = NULL;
5826         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
5827         if (!bset)
5828                 return -1;
5829         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
5830         if (!sample)
5831                 return -1;
5832         empty = sample->size == 0;
5833         isl_vec_free(bmap->sample);
5834         bmap->sample = sample;
5835         if (empty)
5836                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5837
5838         return empty;
5839 }
5840
5841 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5842 {
5843         if (!bmap)
5844                 return -1;
5845         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5846 }
5847
5848 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5849 {
5850         if (!bset)
5851                 return -1;
5852         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
5853 }
5854
5855 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5856 {
5857         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
5858 }
5859
5860 struct isl_map *isl_basic_map_union(
5861         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5862 {
5863         struct isl_map *map;
5864         if (!bmap1 || !bmap2)
5865                 return NULL;
5866
5867         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
5868
5869         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
5870         if (!map)
5871                 goto error;
5872         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
5873         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
5874         return map;
5875 error:
5876         isl_basic_map_free(bmap1);
5877         isl_basic_map_free(bmap2);
5878         return NULL;
5879 }
5880
5881 struct isl_set *isl_basic_set_union(
5882                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5883 {
5884         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
5885                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
5886                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
5887 }
5888
5889 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
5890 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5891 {
5892         int i;
5893         unsigned off;
5894
5895         if (!bmap)
5896                 return NULL;
5897
5898         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5899
5900         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5901                 int pos;
5902                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5903                         continue;
5904                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
5905                                                             bmap->n_div-i);
5906                 if (pos == -1)
5907                         continue;
5908                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
5909                 --i;
5910         }
5911         return bmap;
5912 }
5913
5914 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
5915 {
5916         return (struct isl_basic_set *)
5917                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5918 }
5919
5920 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
5921 {
5922         int i;
5923
5924         if (!map)
5925                 return 0;
5926
5927         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5928                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
5929                 if (!map->p[i])
5930                         goto error;
5931         }
5932
5933         return map;
5934 error:
5935         isl_map_free(map);
5936         return NULL;
5937 }
5938
5939 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
5940  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
5941  *
5942  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
5943  * of the corresponding div in dst otherwise.
5944  */
5945 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
5946                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
5947 {
5948         int i;
5949
5950         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
5951
5952         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
5953         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
5954                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
5955                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
5956                                                 dst->n_div - div) == -1)
5957                         return i;
5958         return -1;
5959 }
5960
5961 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
5962                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
5963 {
5964         int i;
5965         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
5966
5967         if (!dst || !src)
5968                 goto error;
5969
5970         if (src->n_div == 0)
5971                 return dst;
5972
5973         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
5974                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
5975
5976         src = isl_basic_map_order_divs(src);
5977         dst = isl_basic_map_cow(dst);
5978         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
5979                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
5980         if (!dst)
5981                 return NULL;
5982         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
5983                 int j = find_div(dst, src, i);
5984                 if (j < 0) {
5985                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
5986                         if (j < 0)
5987                                 goto error;
5988                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
5989                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
5990                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
5991                                 goto error;
5992                 }
5993                 if (j != i)
5994                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
5995         }
5996         return dst;
5997 error:
5998         isl_basic_map_free(dst);
5999         return NULL;
6000 }
6001
6002 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6003                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6004 {
6005         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6006                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6007 }
6008
6009 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6010 {
6011         int i;
6012
6013         if (!map)
6014                 return NULL;
6015         if (map->n == 0)
6016                 return map;
6017         map = isl_map_compute_divs(map);
6018         map = isl_map_cow(map);
6019         if (!map)
6020                 return NULL;
6021
6022         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6023                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6024         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6025                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6026
6027         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6028         return map;
6029 }
6030
6031 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6032 {
6033         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6034 }
6035
6036 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6037 {
6038         if (!set || !map)
6039                 goto error;
6040         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6041         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6042         set = isl_map_range(map);
6043         return set;
6044 error:
6045         isl_set_free(set);
6046         isl_map_free(map);
6047         return NULL;
6048 }
6049
6050 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6051  * the meaning of the set.
6052  */
6053 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6054 {
6055         int i;
6056
6057         if (!map)
6058                 return NULL;
6059
6060         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6061                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6062                         continue;
6063                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6064                 if (i != map->n-1) {
6065                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6066                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6067                 }
6068                 map->n--;
6069         }
6070
6071         return map;
6072 }
6073
6074 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6075 {
6076         return (struct isl_set *)
6077                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6078 }
6079
6080 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6081 {
6082         struct isl_basic_map *bmap;
6083         if (!map || map->n == 0)
6084                 return NULL;
6085         bmap = map->p[map->n-1];
6086         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6087         return isl_basic_map_copy(bmap);
6088 }
6089
6090 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6091 {
6092         return (struct isl_basic_set *)
6093                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6094 }
6095
6096 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6097                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6098 {
6099         int i;
6100
6101         if (!map || !bmap)
6102                 goto error;
6103         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6104                 if (map->p[i] != bmap)
6105                         continue;
6106                 map = isl_map_cow(map);
6107                 if (!map)
6108                         goto error;
6109                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6110                 if (i != map->n-1) {
6111                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6112                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6113                 }
6114                 map->n--;
6115                 return map;
6116         }
6117         return map;
6118 error:
6119         isl_map_free(map);
6120         return NULL;
6121 }
6122
6123 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6124                                                 struct isl_basic_set *bset)
6125 {
6126         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6127                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6128 }
6129
6130 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6131  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6132  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6133  */
6134 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6135         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6136         int pos, isl_int *opt)
6137 {
6138         struct isl_dim *dims;
6139         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6140         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6141         struct isl_ctx *ctx;
6142         struct isl_vec *obj;
6143         unsigned total;
6144         unsigned nparam;
6145         unsigned dim1, dim2;
6146         enum isl_lp_result res;
6147
6148         if (!bset1 || !bset2)
6149                 return isl_lp_error;
6150
6151         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6152         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6153         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6154         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6155         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6156         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6157         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6158         if (!bmap1 || !bmap2)
6159                 goto error;
6160         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6161         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6162                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6163                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6164         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6165         if (!bmap1)
6166                 goto error;
6167         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6168         ctx = bmap1->ctx;
6169         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6170         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6171         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6172         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6173         if (!obj)
6174                 goto error;
6175         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6176                                         opt, NULL, NULL);
6177         isl_basic_map_free(bmap1);
6178         isl_vec_free(obj);
6179         return res;
6180 error:
6181         isl_basic_map_free(bmap1);
6182         isl_basic_map_free(bmap2);
6183         return isl_lp_error;
6184 }
6185
6186 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6187  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6188  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6189  * smaller or larger than those in bset2.
6190  *
6191  * Returns
6192  *       1 if bset1 follows bset2
6193  *      -1 if bset1 precedes bset2
6194  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6195  *      -2 if some error occurred.
6196  */
6197 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6198         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6199 {
6200         isl_int opt;
6201         enum isl_lp_result res;
6202         int cmp;
6203
6204         isl_int_init(opt);
6205
6206         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6207
6208         if (res == isl_lp_empty)
6209                 cmp = 0;
6210         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6211                   res == isl_lp_unbounded)
6212                 cmp = 1;
6213         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6214                 cmp = -1;
6215         else
6216                 cmp = -2;
6217
6218         isl_int_clear(opt);
6219         return cmp;
6220 }
6221
6222 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6223  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6224  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6225  * than a value of the same dimension in bset2.
6226  *
6227  * Return
6228  *       1 if there exists such a pair
6229  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6230  *      -1 otherwise
6231  *      -2 if some error occurred.
6232  */
6233 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6234         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6235 {
6236         isl_int opt;
6237         enum isl_lp_result res;
6238         int cmp;
6239
6240         isl_int_init(opt);
6241
6242         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6243
6244         if (res == isl_lp_empty)
6245                 cmp = -1;
6246         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6247                   res == isl_lp_unbounded)
6248                 cmp = 1;
6249         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6250                 cmp = -1;
6251         else if (res == isl_lp_ok)
6252                 cmp = 0;
6253         else
6254                 cmp = -2;
6255
6256         isl_int_clear(opt);
6257         return cmp;
6258 }
6259
6260 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6261  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6262  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6263  * than a value of the same dimension in set2.
6264  *
6265  * Return
6266  *       1 if there exists such a pair
6267  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6268  *      -1 otherwise
6269  *      -2 if some error occurred.
6270  */
6271 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6272         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6273 {
6274         int i, j;
6275         int follows = -1;
6276
6277         if (!set1 || !set2)
6278                 return -2;
6279
6280         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6281                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6282                         int f;
6283                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6284                         if (f == 1 || f == -2)
6285                                 return f;
6286                         if (f > follows)
6287                                 follows = f;
6288                 }
6289
6290         return follows;
6291 }
6292
6293 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
6294         unsigned pos, isl_int *val)
6295 {
6296         int i;
6297         int d;
6298         unsigned total;
6299
6300         if (!bmap)
6301                 return -1;
6302         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6303         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6304                 for (; d+1 > pos; --d)
6305                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6306                                 break;
6307                 if (d != pos)
6308                         continue;
6309                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6310                         return 0;
6311                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6312                         return 0;
6313                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6314                         return 0;
6315                 if (val)
6316                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6317                 return 1;
6318         }
6319         return 0;
6320 }
6321
6322 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
6323         unsigned pos, isl_int *val)
6324 {
6325         int i;
6326         isl_int v;
6327         isl_int tmp;
6328         int fixed;
6329
6330         if (!map)
6331                 return -1;
6332         if (map->n == 0)
6333                 return 0;
6334         if (map->n == 1)
6335                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
6336         isl_int_init(v);
6337         isl_int_init(tmp);
6338         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
6339         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6340                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
6341                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6342                         fixed = 0;
6343         }
6344         if (val)
6345                 isl_int_set(*val, v);
6346         isl_int_clear(tmp);
6347         isl_int_clear(v);
6348         return fixed;
6349 }
6350
6351 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
6352         unsigned pos, isl_int *val)
6353 {
6354         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6355                                                 pos, val);
6356 }
6357
6358 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
6359         isl_int *val)
6360 {
6361         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6362 }
6363
6364 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
6365         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6366 {
6367         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6368                 return -1;
6369         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
6370                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6371 }
6372
6373 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
6374         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6375 {
6376         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6377                 return -1;
6378         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
6379                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6380 }
6381
6382 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6383  * then return this fixed value in *val.
6384  */
6385 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
6386         isl_int *val)
6387 {
6388         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
6389                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6390 }
6391
6392 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6393  * then return this fixed value in *val.
6394  */
6395 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
6396 {
6397         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6398 }
6399
6400 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6401  * then return this fixed value in *val.
6402  */
6403 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
6404 {
6405         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6406 }
6407
6408 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6409  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6410  */
6411 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
6412         unsigned dim, isl_int *val)
6413 {
6414         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6415         isl_int *c;
6416         unsigned total;
6417         unsigned nparam;
6418
6419         if (!bset)
6420                 return -1;
6421         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6422         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6423         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6424                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6425                         continue;
6426                 if (i_eq != -1)
6427                         return 0;
6428                 i_eq = i;
6429         }
6430         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6431                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
6432                         continue;
6433                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
6434                         return 0;
6435                 i_ineq = i;
6436         }
6437         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
6438                 return 0;
6439         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
6440         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
6441         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
6442                 return 0;
6443         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
6444                 return 0;
6445         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
6446                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
6447                 return 0;
6448         if (val)
6449                 isl_int_neg(*val, c[0]);
6450         return 1;
6451 }
6452
6453 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
6454         unsigned dim, isl_int *val)
6455 {
6456         int i;
6457         isl_int v;
6458         isl_int tmp;
6459         int fixed;
6460
6461         if (!set)
6462                 return -1;
6463         if (set->n == 0)
6464                 return 0;
6465         if (set->n == 1)
6466                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6467                                                                 dim, val);
6468         isl_int_init(v);
6469         isl_int_init(tmp);
6470         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6471                                                                 dim, &v);
6472         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
6473                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
6474                                                                 dim, &tmp);
6475                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6476                         fixed = 0;
6477         }
6478         if (val)
6479                 isl_int_set(*val, v);
6480         isl_int_clear(tmp);
6481         isl_int_clear(v);
6482         return fixed;
6483 }
6484
6485 struct constraint {
6486         unsigned        size;
6487         isl_int         *c;
6488 };
6489
6490 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
6491 {
6492         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
6493         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
6494         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
6495         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
6496 }
6497
6498 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
6499         struct isl_basic_map *bmap)
6500 {
6501         int i;
6502         struct constraint *c;
6503         unsigned total;
6504
6505         if (!bmap)
6506                 return NULL;
6507         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6508         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
6509         if (!c)
6510                 goto error;
6511         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6512                 c[i].size = total;
6513                 c[i].c = bmap->ineq[i];
6514         }
6515         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
6516         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
6517                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
6518         free(c);
6519         return bmap;
6520 error:
6521         isl_basic_map_free(bmap);
6522         return NULL;
6523 }
6524
6525 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
6526         __isl_take isl_basic_set *bset)
6527 {
6528         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
6529                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6530 }
6531
6532 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
6533 {
6534         if (!bmap)
6535                 return NULL;
6536         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
6537                 return bmap;
6538         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
6539         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
6540         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
6541         return bmap;
6542 }
6543
6544 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
6545 {
6546         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
6547                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6548 }
6549
6550 int isl_basic_map_fast_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6551         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6552 {
6553         int i, cmp;
6554         unsigned total;
6555
6556         if (bmap1 == bmap2)
6557                 return 0;
6558         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
6559                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
6560         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
6561                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6562         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
6563                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6564         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
6565             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6566                 return 0;
6567         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6568                 return 1;
6569         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6570                 return -1;
6571         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
6572                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
6573         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
6574                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
6575         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
6576                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
6577         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6578         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
6579                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
6580                 if (cmp)
6581                         return cmp;
6582         }
6583         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
6584                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
6585                 if (cmp)
6586                         return cmp;
6587         }
6588         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
6589                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
6590                 if (cmp)
6591                         return cmp;
6592         }
6593         return 0;
6594 }
6595
6596 int isl_basic_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6597         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6598 {
6599         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
6600 }
6601
6602 int isl_basic_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6603         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
6604 {
6605         return isl_basic_map_fast_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
6606                                             (isl_basic_map *)bset2);
6607 }
6608
6609 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
6610 {
6611         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
6612         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
6613
6614         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
6615 }
6616
6617 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
6618  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
6619  * meaning of any possible other copies of map.
6620  */
6621 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
6622 {
6623         int i, j;
6624         struct isl_basic_map *bmap;
6625
6626         if (!map)
6627                 return NULL;
6628         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
6629                 return map;
6630         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6631                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6632                 if (!bmap)
6633                         goto error;
6634                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6635                 map->p[i] = bmap;
6636         }
6637         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
6638         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6639         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
6640         if (!map)
6641                 return NULL;
6642         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
6643                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
6644                         continue;
6645                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
6646                 for (j = i; j < map->n; ++j)
6647                         map->p[j-1] = map->p[j];
6648                 map->n--;
6649         }
6650         return map;
6651 error:
6652         isl_map_free(map);
6653         return NULL;
6654
6655 }
6656
6657 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
6658 {
6659         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
6660 }
6661
6662 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6663 {
6664         int i;
6665         int equal;
6666
6667         if (!map1 || !map2)
6668                 return -1;
6669
6670         if (map1 == map2)
6671                 return 1;
6672         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
6673                 return 0;
6674
6675         map1 = isl_map_copy(map1);
6676         map2 = isl_map_copy(map2);
6677         map1 = isl_map_normalize(map1);
6678         map2 = isl_map_normalize(map2);
6679         if (!map1 || !map2)
6680                 goto error;
6681         equal = map1->n == map2->n;
6682         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
6683                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
6684                 if (equal < 0)
6685                         goto error;
6686         }
6687         isl_map_free(map1);
6688         isl_map_free(map2);
6689         return equal;
6690 error:
6691         isl_map_free(map1);
6692         isl_map_free(map2);
6693         return -1;
6694 }
6695
6696 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6697 {
6698         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
6699                                                 (struct isl_map *)set2);
6700 }
6701
6702 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
6703  */
6704 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
6705         isl_int min, isl_int max)
6706 {
6707         int k;
6708         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6709
6710         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
6711         if (!bset)
6712                 goto error;
6713
6714         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6715         if (k < 0)
6716                 goto error;
6717         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
6718         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
6719
6720         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6721         if (k < 0)
6722                 goto error;
6723         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
6724         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
6725
6726         return bset;
6727 error:
6728         isl_basic_set_free(bset);
6729         return NULL;
6730 }
6731
6732 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
6733  */
6734 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
6735 {
6736         int i;
6737         unsigned dim;
6738         unsigned nparam;
6739         unsigned extra;
6740         unsigned n_eq;
6741         unsigned n_ineq;
6742         struct isl_basic_set *product = NULL;
6743
6744         if (!list)
6745                 goto error;
6746         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
6747         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
6748         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
6749         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
6750         extra = list->p[0]->n_div;
6751         n_eq = list->p[0]->n_eq;
6752         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
6753         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
6754                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
6755                 isl_assert(list->ctx,
6756                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
6757                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6758                 extra += list->p[i]->n_div;
6759                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
6760                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
6761         }
6762         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
6763                                         n_eq, n_ineq);
6764         if (!product)
6765                 goto error;
6766         dim = 0;
6767         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
6768                 isl_basic_set_add_constraints(product,
6769                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
6770                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6771         }
6772         isl_basic_set_list_free(list);
6773         return product;
6774 error:
6775         isl_basic_set_free(product);
6776         isl_basic_set_list_free(list);
6777         return NULL;
6778 }
6779
6780 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
6781                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6782 {
6783         struct isl_dim *dim_result = NULL;
6784         struct isl_basic_map *bmap;
6785         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
6786         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
6787
6788         if (!bmap1 || !bmap2)
6789                 goto error;
6790
6791         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
6792                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
6793         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
6794                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
6795
6796         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
6797         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
6798         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
6799         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
6800         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
6801
6802         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
6803         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6804         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6805         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6806         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6807         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
6808         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
6809         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
6810         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
6811         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
6812         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
6813
6814         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
6815                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
6816                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
6817                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
6818         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
6819         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
6820         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
6821         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6822 error:
6823         isl_basic_map_free(bmap1);
6824         isl_basic_map_free(bmap2);
6825         return NULL;
6826 }
6827
6828 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
6829  */
6830 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6831 {
6832         unsigned flags = 0;
6833         struct isl_map *result;
6834         int i, j;
6835
6836         if (!map1 || !map2)
6837                 goto error;
6838
6839         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
6840                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
6841
6842         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6843             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
6844                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6845
6846         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
6847                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
6848                                 map1->n * map2->n, flags);
6849         if (!result)
6850                 goto error;
6851         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
6852                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
6853                         struct isl_basic_map *part;
6854                         part = isl_basic_map_product(
6855                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
6856                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
6857                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
6858                                 isl_basic_map_free(part);
6859                         else
6860                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
6861                         if (!result)
6862                                 goto error;
6863                 }
6864         isl_map_free(map1);
6865         isl_map_free(map2);
6866         return result;
6867 error:
6868         isl_map_free(map1);
6869         isl_map_free(map2);
6870         return NULL;
6871 }
6872
6873 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
6874  */
6875 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
6876         __isl_take isl_map *map2)
6877 {
6878         isl_map *prod;
6879
6880         prod = isl_map_product(map1, map2);
6881         prod = isl_map_flatten(prod);
6882         return prod;
6883 }
6884
6885 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
6886  */
6887 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6888 {
6889         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
6890                                                  (struct isl_map *)set2);
6891 }
6892
6893 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
6894         __isl_take isl_set *set2)
6895 {
6896         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
6897 }
6898
6899 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
6900 {
6901         int i;
6902         uint32_t hash = isl_hash_init();
6903         unsigned total;
6904
6905         if (!bset)
6906                 return 0;
6907         bset = isl_basic_set_copy(bset);
6908         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
6909         if (!bset)
6910                 return 0;
6911         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6912         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
6913         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6914                 uint32_t c_hash;
6915                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
6916                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
6917         }
6918         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
6919         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6920                 uint32_t c_hash;
6921                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
6922                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
6923         }
6924         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
6925         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
6926                 uint32_t c_hash;
6927                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
6928                         continue;
6929                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
6930                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
6931                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
6932         }
6933         isl_basic_set_free(bset);
6934         return hash;
6935 }
6936
6937 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
6938 {
6939         int i;
6940         uint32_t hash;
6941
6942         if (!set)
6943                 return 0;
6944         set = isl_set_copy(set);
6945         set = isl_set_normalize(set);
6946         if (!set)
6947                 return 0;
6948
6949         hash = isl_hash_init();
6950         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6951                 uint32_t bset_hash;
6952                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
6953                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
6954         }
6955
6956         isl_set_free(set);
6957
6958         return hash;
6959 }
6960
6961 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
6962  * by the values of the other parameters and variables.
6963  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
6964  */
6965 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
6966 {
6967         int i;
6968         unsigned nparam;
6969
6970         if (!bset)
6971                 return -1;
6972         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6973         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
6974                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
6975                         return 1;
6976         return 0;
6977 }
6978
6979 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
6980  * by the values of the other parameters and variables.
6981  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
6982  * for each of the subsets.
6983  */
6984 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
6985 {
6986         int i;
6987
6988         if (!set)
6989                 return -1;
6990         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6991                 int unique;
6992                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
6993                 if (unique != 1)
6994                         return unique;
6995         }
6996         return 1;
6997 }
6998
6999 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7000 {
7001         return set ? set->n : 0;
7002 }
7003
7004 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7005         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7006 {
7007         int i;
7008
7009         if (!map)
7010                 return -1;
7011
7012         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7013                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7014                         return -1;
7015
7016         return 0;
7017 }
7018
7019 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7020         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7021 {
7022         int i;
7023
7024         if (!set)
7025                 return -1;
7026
7027         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7028                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7029                         return -1;
7030
7031         return 0;
7032 }
7033
7034 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7035 {
7036         struct isl_dim *dim;
7037
7038         if (!bset)
7039                 return NULL;
7040
7041         if (bset->n_div == 0)
7042                 return bset;
7043
7044         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7045         if (!bset)
7046                 return NULL;
7047
7048         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7049         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, bset->n_div);
7050         if (!dim)
7051                 goto error;
7052         isl_dim_free(bset->dim);
7053         bset->dim = dim;
7054         bset->n_div = 0;
7055
7056         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7057
7058         return bset;
7059 error:
7060         isl_basic_set_free(bset);
7061         return NULL;
7062 }
7063
7064 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7065 {
7066         int i;
7067         struct isl_dim *dim;
7068         unsigned n_div;
7069
7070         set = isl_set_align_divs(set);
7071
7072         if (!set)
7073                 return NULL;
7074         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0)
7075                 return set;
7076
7077         set = isl_set_cow(set);
7078         if (!set)
7079                 return NULL;
7080
7081         n_div = set->p[0]->n_div;
7082         dim = isl_set_get_dim(set);
7083         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, n_div);
7084         if (!dim)
7085                 goto error;
7086         isl_dim_free(set->dim);
7087         set->dim = dim;
7088
7089         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7090                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7091                 if (!set->p[i])
7092                         goto error;
7093         }
7094
7095         return set;
7096 error:
7097         isl_set_free(set);
7098         return NULL;
7099 }
7100
7101 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7102 {
7103         struct isl_dim *dim;
7104         struct isl_basic_map *bmap;
7105         unsigned n_set;
7106         unsigned n_div;
7107         unsigned n_param;
7108         unsigned total;
7109         int i, k, l;
7110
7111         set = isl_set_align_divs(set);
7112
7113         if (!set)
7114                 return NULL;
7115
7116         dim = isl_set_get_dim(set);
7117         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7118                 isl_set_free(set);
7119                 return isl_map_identity(dim);
7120         }
7121
7122         n_div = set->p[0]->n_div;
7123         dim = isl_dim_map(dim);
7124         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7125         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7126         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7127         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7128         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7129                 bmap = var_equal(bmap, i);
7130
7131         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7132         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7133                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7134                 if (k < 0)
7135                         goto error;
7136                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7137                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7138                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7139                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7140                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7141                             set->p[0]->div[i][0]);
7142
7143                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7144                 if (l < 0)
7145                         goto error;
7146                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7147                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7148                             set->p[0]->div[i][0]);
7149                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7150         }
7151
7152         isl_set_free(set);
7153         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7154 error:
7155         isl_set_free(set);
7156         isl_basic_map_free(bmap);
7157         return NULL;
7158 }
7159
7160 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7161 {
7162         unsigned dim;
7163         int size = 0;
7164
7165         if (!bset)
7166                 return -1;
7167
7168         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7169         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7170         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7171         size += bset->n_div * (2 + dim);
7172
7173         return size;
7174 }
7175
7176 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7177 {
7178         int i;
7179         int size = 0;
7180
7181         if (!set)
7182                 return -1;
7183
7184         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7185                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7186
7187         return size;
7188 }
7189
7190 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7191         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7192 {
7193         int i;
7194         int lower, upper;
7195
7196         if (!bmap)
7197                 return -1;
7198
7199         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7200
7201         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7202
7203         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7204                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7205                         return 1;
7206
7207         lower = upper = 0;
7208         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7209                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7210                 if (sgn > 0)
7211                         lower = 1;
7212                 if (sgn < 0)
7213                         upper = 1;
7214         }
7215
7216         return lower && upper;
7217 }
7218
7219 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7220         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7221 {
7222         int i;
7223
7224         if (!map)
7225                 return -1;
7226
7227         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7228                 int bounded;
7229                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7230                 if (bounded < 0 || !bounded)
7231                         return bounded;
7232         }
7233
7234         return 1;
7235 }
7236
7237 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7238  * and a lower bound.
7239  */
7240 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7241         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7242 {
7243         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7244 }
7245
7246 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7247  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7248  * elements of the array "signs".
7249  * Sign
7250  *      1 means that the variable is non-negative
7251  *      -1 means that the variable is non-positive
7252  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7253  */
7254 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7255         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7256 {
7257         isl_vec *bound = NULL;
7258         struct isl_tab *tab = NULL;
7259         struct isl_tab_undo *snap;
7260         int i;
7261
7262         if (!bset || !signs)
7263                 return -1;
7264
7265         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7266         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7267         if (!bound || !tab)
7268                 goto error;
7269
7270         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7271         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7272
7273         snap = isl_tab_snap(tab);
7274         for (i = 0; i < n; ++i) {
7275                 int empty;
7276
7277                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7278                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7279                         goto error;
7280                 empty = tab->empty;
7281                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7282                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7283                         goto error;
7284
7285                 if (empty) {
7286                         signs[i] = 1;
7287                         continue;
7288                 }
7289
7290                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7291                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7292                         goto error;
7293                 empty = tab->empty;
7294                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7295                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7296                         goto error;
7297
7298                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
7299         }
7300
7301         isl_tab_free(tab);
7302         isl_vec_free(bound);
7303         return 0;
7304 error:
7305         isl_tab_free(tab);
7306         isl_vec_free(bound);
7307         return -1;
7308 }
7309
7310 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7311         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
7312 {
7313         if (!bset || !signs)
7314                 return -1;
7315         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
7316                 return -1);
7317
7318         first += pos(bset->dim, type) - 1;
7319         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
7320 }
7321
7322 /* Check if the given map is single-valued.
7323  * We simply compute
7324  *
7325  *      M \circ M^-1
7326  *
7327  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
7328  */
7329 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7330 {
7331         isl_map *test;
7332         isl_map *id;
7333         int sv;
7334
7335         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
7336         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
7337
7338         id = isl_map_identity(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
7339
7340         sv = isl_map_is_subset(test, id);
7341
7342         isl_map_free(test);
7343         isl_map_free(id);
7344
7345         return sv;
7346 }
7347
7348 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
7349 {
7350         int sv;
7351
7352         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7353         if (sv < 0 || !sv)
7354                 return sv;
7355
7356         map = isl_map_copy(map);
7357         map = isl_map_reverse(map);
7358         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7359         isl_map_free(map);
7360
7361         return sv;
7362 }
7363
7364 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
7365 {
7366         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
7367 }
7368
7369 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
7370 {
7371         int ok;
7372         isl_set *delta;
7373
7374         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
7375         ok = isl_set_is_singleton(delta);
7376         isl_set_free(delta);
7377
7378         return ok;
7379 }
7380
7381 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
7382 {
7383         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
7384                 return 0;
7385         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
7386                 return 0;
7387         return 1;
7388 }
7389
7390 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7391 {
7392         int i, j;
7393         unsigned nvar;
7394         unsigned ovar;
7395
7396         if (!bset)
7397                 return -1;
7398
7399         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
7400                 return 0;
7401
7402         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
7403         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
7404         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
7405                 int lower = 0, upper = 0;
7406                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7407                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
7408                                 continue;
7409                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7410                                 return 0;
7411                         break;
7412                 }
7413                 if (i < bset->n_eq)
7414                         continue;
7415                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7416                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7417                                 continue;
7418                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7419                                 return 0;
7420                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7421                                 lower = 1;
7422                         else
7423                                 upper = 1;
7424                 }
7425                 if (!lower || !upper)
7426                         return 0;
7427         }
7428
7429         return 1;
7430 }
7431
7432 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
7433 {
7434         if (!set)
7435                 return -1;
7436         if (set->n != 1)
7437                 return 0;
7438
7439         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
7440 }
7441
7442 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7443 {
7444         if (!bset)
7445                 return -1;
7446
7447         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
7448 }
7449
7450 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
7451 {
7452         if (!set)
7453                 return -1;
7454
7455         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
7456 }
7457
7458 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7459 {
7460         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7461         if (!bmap)
7462                 return NULL;
7463
7464         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
7465         if (!bmap->dim)
7466                 goto error;
7467
7468         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7469
7470         return (isl_basic_set *)bmap;
7471 error:
7472         isl_basic_map_free(bmap);
7473         return NULL;
7474 }
7475
7476 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
7477 {
7478         int i;
7479
7480         map = isl_map_cow(map);
7481         if (!map)
7482                 return NULL;
7483
7484         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7485                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
7486                 if (!map->p[i])
7487                         goto error;
7488         }
7489         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
7490         if (!map->dim)
7491                 goto error;
7492
7493         return (isl_set *)map;
7494 error:
7495         isl_map_free(map);
7496         return NULL;
7497 }
7498
7499 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
7500 {
7501         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7502         if (!bset)
7503                 return NULL;
7504
7505         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
7506         if (!bset->dim)
7507                 goto error;
7508
7509         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7510
7511         return (isl_basic_map *)bset;
7512 error:
7513         isl_basic_set_free(bset);
7514         return NULL;
7515 }
7516
7517 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
7518 {
7519         int i;
7520
7521         if (!set)
7522                 return NULL;
7523
7524         if (!isl_set_is_wrapping(set))
7525                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
7526                         goto error);
7527
7528         set = isl_set_cow(set);
7529         if (!set)
7530                 return NULL;
7531
7532         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7533                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
7534                 if (!set->p[i])
7535                         goto error;
7536         }
7537
7538         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
7539         if (!set->dim)
7540                 goto error;
7541
7542         return (isl_map *)set;
7543 error:
7544         isl_set_free(set);
7545         return NULL;
7546 }
7547
7548 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
7549         enum isl_dim_type type)
7550 {
7551         if (!bmap)
7552                 return NULL;
7553
7554         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
7555                 return bmap;
7556
7557         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7558         if (!bmap)
7559                 return NULL;
7560
7561         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
7562         if (!bmap->dim)
7563                 goto error;
7564
7565         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7566
7567         return bmap;
7568 error:
7569         isl_basic_map_free(bmap);
7570         return NULL;
7571 }
7572
7573 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
7574         enum isl_dim_type type)
7575 {
7576         int i;
7577
7578         if (!map)
7579                 return NULL;
7580
7581         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
7582                 return map;
7583
7584         map = isl_map_cow(map);
7585         if (!map)
7586                 return NULL;
7587
7588         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7589                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
7590                 if (!map->p[i])
7591                         goto error;
7592         }
7593         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
7594         if (!map->dim)
7595                 goto error;
7596
7597         return map;
7598 error:
7599         isl_map_free(map);
7600         return NULL;
7601 }
7602
7603 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7604 {
7605         if (!bmap)
7606                 return NULL;
7607
7608         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
7609                 return bmap;
7610
7611         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7612         if (!bmap)
7613                 return NULL;
7614
7615         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
7616         if (!bmap->dim)
7617                 goto error;
7618
7619         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7620
7621         return bmap;
7622 error:
7623         isl_basic_map_free(bmap);
7624         return NULL;
7625 }
7626
7627 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
7628 {
7629         int i;
7630
7631         if (!map)
7632                 return NULL;
7633
7634         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
7635                 return map;
7636
7637         map = isl_map_cow(map);
7638         if (!map)
7639                 return NULL;
7640
7641         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7642                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
7643                 if (!map->p[i])
7644                         goto error;
7645         }
7646         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
7647         if (!map->dim)
7648                 goto error;
7649
7650         return map;
7651 error:
7652         isl_map_free(map);
7653         return NULL;
7654 }
7655
7656 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
7657 {
7658         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
7659 }
7660
7661 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
7662 {
7663         isl_dim *dim, *flat_dim;
7664         isl_map *map;
7665
7666         dim = isl_set_get_dim(set);
7667         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
7668         map = map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
7669         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
7670
7671         return map;
7672 }
7673
7674 /* Extend the given dim_map with mappings for the divs in bmap.
7675  */
7676 static __isl_give struct isl_dim_map *extend_dim_map(
7677         __isl_keep struct isl_dim_map *dim_map,
7678         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
7679 {
7680         int i;
7681         struct isl_dim_map *res;
7682         int offset;
7683
7684         offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
7685
7686         res = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, dim_map->len - 1 + bmap->n_div);
7687         if (!res)
7688                 return NULL;
7689
7690         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
7691                 res->pos[i] = dim_map->pos[i];
7692         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
7693                 res->pos[dim_map->len + i] = offset + i;
7694
7695         return res;
7696 }
7697
7698 /* Extract a dim_map from a reordering.
7699  * We essentially need to reverse the mapping, and add an offset
7700  * of 1 for the constant term.
7701  */
7702 __isl_give struct isl_dim_map *isl_dim_map_from_reordering(
7703         __isl_keep isl_reordering *exp)
7704 {
7705         int i;
7706         struct isl_dim_map *dim_map;
7707
7708         if (!exp)
7709                 return NULL;
7710
7711         dim_map = isl_dim_map_alloc(exp->dim->ctx, isl_dim_total(exp->dim));
7712         if (!dim_map)
7713                 return NULL;
7714
7715         for (i = 0; i < exp->len; ++i)
7716                 dim_map->pos[1 + exp->pos[i]] = 1 + i;
7717
7718         return dim_map;
7719 }
7720
7721 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
7722  * and set the dimension specification to "dim".
7723  */
7724 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
7725         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
7726 {
7727         isl_basic_map *res;
7728
7729         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7730         if (!bmap || !dim || !dim_map)
7731                 goto error;
7732
7733         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
7734                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
7735         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
7736         res = isl_basic_map_finalize(res);
7737         return res;
7738 error:
7739         free(dim_map);
7740         isl_basic_map_free(bmap);
7741         isl_dim_free(dim);
7742         return NULL;
7743 }
7744
7745 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
7746  */
7747 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
7748         __isl_take isl_reordering *r)
7749 {
7750         int i;
7751         struct isl_dim_map *dim_map;
7752
7753         map = isl_map_cow(map);
7754         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
7755         if (!map || !r || !dim_map)
7756                 goto error;
7757
7758         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7759                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
7760
7761                 dim_map_i = extend_dim_map(dim_map, map->p[i]);
7762
7763                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
7764                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
7765
7766                 if (!map->p[i])
7767                         goto error;
7768         }
7769
7770         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
7771
7772         isl_reordering_free(r);
7773         free(dim_map);
7774         return map;
7775 error:
7776         free(dim_map);
7777         isl_map_free(map);
7778         isl_reordering_free(r);
7779         return NULL;
7780 }
7781
7782 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
7783         __isl_take isl_reordering *r)
7784 {
7785         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
7786 }
7787
7788 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
7789                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
7790                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7791                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7792 {
7793         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7794         struct isl_mat *mat;
7795         int i, j, k;
7796         int pos;
7797
7798         if (!bmap)
7799                 return NULL;
7800         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
7801                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
7802         if (!mat)
7803                 return NULL;
7804         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7805                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7806                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7807                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7808                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
7809                                             bmap->eq[i][off + k]);
7810                                 ++pos;
7811                         }
7812                 }
7813
7814         return mat;
7815 }
7816
7817 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
7818                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
7819                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7820                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7821 {
7822         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7823         struct isl_mat *mat;
7824         int i, j, k;
7825         int pos;
7826
7827         if (!bmap)
7828                 return NULL;
7829         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
7830                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
7831         if (!mat)
7832                 return NULL;
7833         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
7834                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7835                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7836                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7837                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
7838                                             bmap->ineq[i][off + k]);
7839                                 ++pos;
7840                         }
7841                 }
7842
7843         return mat;
7844 }
7845
7846 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
7847         __isl_take isl_dim *dim,
7848         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
7849         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7850         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7851 {
7852         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7853         isl_basic_map *bmap;
7854         unsigned total;
7855         unsigned extra;
7856         int i, j, k, l;
7857         int pos;
7858
7859         if (!dim || !eq || !ineq)
7860                 goto error;
7861
7862         if (eq->n_col != ineq->n_col)
7863                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
7864                         "equalities and inequalities matrices should have "
7865                         "same number of columns", goto error);
7866
7867         total = 1 + isl_dim_total(dim);
7868
7869         if (eq->n_col < total)
7870                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
7871                         "number of columns too small", goto error);
7872
7873         extra = eq->n_col - total;
7874
7875         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
7876                                        eq->n_row, ineq->n_row);
7877         if (!bmap)
7878                 goto error;
7879         for (i = 0; i < extra; ++i)
7880                 if (isl_basic_map_alloc_div(bmap) < 0)
7881                         goto error;
7882         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
7883                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
7884                 if (l < 0)
7885                         goto error;
7886                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7887                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7888                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7889                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k],
7890                                             eq->row[i][pos]);
7891                                 ++pos;
7892                         }
7893                 }
7894         }
7895         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
7896                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7897                 if (l < 0)
7898                         goto error;
7899                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7900                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7901                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7902                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k],
7903                                             ineq->row[i][pos]);
7904                                 ++pos;
7905                         }
7906                 }
7907         }
7908
7909         isl_dim_free(dim);
7910         isl_mat_free(eq);
7911         isl_mat_free(ineq);
7912
7913         return bmap;
7914 error:
7915         isl_dim_free(dim);
7916         isl_mat_free(eq);
7917         isl_mat_free(ineq);
7918         return NULL;
7919 }
7920
7921 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
7922         __isl_take isl_dim *dim,
7923         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
7924         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
7925 {
7926         return (isl_basic_set*)
7927             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
7928                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
7929 }