isl_map.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <strings.h>
   3 #include "isl_ctx.h"
   4 #include "isl_blk.h"
   5 #include "isl_dim.h"
   6 #include "isl_equalities.h"
   7 #include "isl_list.h"
   8 #include "isl_lp.h"
   9 #include "isl_seq.h"
  10 #include "isl_set.h"
  11 #include "isl_map.h"
  12 #include "isl_map_private.h"
  13 #include "isl_map_piplib.h"
  14 #include "isl_sample.h"
  15 #include "isl_tab.h"
  16 #include "isl_vec.h"
  17
  18 /* Maps dst positions to src positions */
  19 struct isl_dim_map {
  20         unsigned len;
  21         int pos[1];
  22 };
  23
  24 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  25 {
  26         int i;
  27         struct isl_dim_map *dim_map;
  28         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  29                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  30         if (!dim_map)
  31                 return NULL;
  32         dim_map->len = 1 + len;
  33         dim_map->pos[0] = 0;
  34         for (i = 0; i < len; ++i)
  35                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  36         return dim_map;
  37 }
  38
  39 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  40 {
  41         switch (type) {
  42         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  43         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  44         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  45         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  46         }
  47 }
  48
  49 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  50 {
  51         switch (type) {
  52         case isl_dim_param:     return 1;
  53         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  54         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  55         }
  56 }
  57
  58 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  59                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  60 {
  61         int i;
  62         unsigned src_pos;
  63
  64         if (!dim_map || !dim)
  65                 return;
  66
  67         src_pos = pos(dim, type);
  68         for (i = 0; i < n(dim, type); ++i)
  69                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
  70 }
  71
  72 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  73                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  74 {
  75         int i;
  76         unsigned src_pos;
  77
  78         if (!dim_map || !bmap)
  79                 return;
  80
  81         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
  82         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
  83                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
  84 }
  85
  86 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
  87 {
  88         int i;
  89
  90         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
  91                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
  92         fprintf(stderr, "\n");
  93 }
  94
  95 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
  96                                 enum isl_dim_type type)
  97 {
  98         switch (type) {
  99         case isl_dim_param:
 100         case isl_dim_in:
 101         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 102         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 103         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 104         }
 105 }
 106
 107 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 108 {
 109         return n(map->dim, type);
 110 }
 111
 112 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 113 {
 114         return n(set->dim, type);
 115 }
 116
 117 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 118                                         enum isl_dim_type type)
 119 {
 120         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 121         switch (type) {
 122         case isl_dim_param:     return 1;
 123         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 124         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 125         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 126         }
 127 }
 128
 129 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 130 {
 131         return pos(map->dim, type);
 132 }
 133
 134 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 135                                 enum isl_dim_type type)
 136 {
 137         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 138 }
 139
 140 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 141 {
 142         return bset->dim->n_out;
 143 }
 144
 145 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 146 {
 147         return bset->dim->nparam;
 148 }
 149
 150 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 151 {
 152         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 153 }
 154
 155 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 156 {
 157         return set->dim->n_out;
 158 }
 159
 160 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 161 {
 162         return set->dim->nparam;
 163 }
 164
 165 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 166 {
 167         return bmap->dim->n_in;
 168 }
 169
 170 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 171 {
 172         return bmap->dim->n_out;
 173 }
 174
 175 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 176 {
 177         return bmap->dim->nparam;
 178 }
 179
 180 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 181 {
 182         return bmap->n_div;
 183 }
 184
 185 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 186 {
 187         return isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div;
 188 }
 189
 190 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 191 {
 192         return map->dim->n_in;
 193 }
 194
 195 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 196 {
 197         return map->dim->n_out;
 198 }
 199
 200 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 201 {
 202         return map->dim->nparam;
 203 }
 204
 205 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 206 {
 207         return map->dim->n_in == set->dim->n_out &&
 208                map->dim->nparam == set->dim->nparam;
 209 }
 210
 211 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 212                 struct isl_basic_set *bset)
 213 {
 214         return bmap->dim->n_in == bset->dim->n_out &&
 215                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 216 }
 217
 218 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 219                 struct isl_basic_set *bset)
 220 {
 221         return bmap->dim->n_out == bset->dim->n_out &&
 222                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 223 }
 224
 225 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 226 {
 227         if (!bmap)
 228                 return NULL;
 229         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 230 }
 231
 232 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 233 {
 234         if (!bset)
 235                 return NULL;
 236         return isl_dim_copy(bset->dim);
 237 }
 238
 239 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 240 {
 241         if (!map)
 242                 return NULL;
 243         return isl_dim_copy(map->dim);
 244 }
 245
 246 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 247 {
 248         if (!set)
 249                 return NULL;
 250         return isl_dim_copy(set->dim);
 251 }
 252
 253 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 254                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 255                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 256 {
 257         int i;
 258         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 259
 260         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 261         if (isl_blk_is_error(bmap->block)) {
 262                 free(bmap);
 263                 return NULL;
 264         }
 265
 266         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 267         if (!bmap->ineq) {
 268                 isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 269                 free(bmap);
 270                 return NULL;
 271         }
 272
 273         if (extra == 0) {
 274                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 275                 bmap->div = NULL;
 276         } else {
 277                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 278                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2)) {
 279                         free(bmap->ineq);
 280                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 281                         free(bmap);
 282                         return NULL;
 283                 }
 284
 285                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 286                 if (!bmap->div) {
 287                         isl_blk_free(ctx, bmap->block2);
 288                         free(bmap->ineq);
 289                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 290                         free(bmap);
 291                         return NULL;
 292                 }
 293         }
 294
 295         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 296                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 297
 298         for (i = 0; i < extra; ++i)
 299                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 300
 301         bmap->ctx = ctx;
 302         isl_ctx_ref(ctx);
 303         bmap->ref = 1;
 304         bmap->flags = 0;
 305         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 306         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 307         bmap->extra = extra;
 308         bmap->n_eq = 0;
 309         bmap->n_ineq = 0;
 310         bmap->n_div = 0;
 311         bmap->sample = NULL;
 312
 313         return bmap;
 314 error:
 315         isl_basic_map_free(bmap);
 316         return NULL;
 317 }
 318
 319 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 320                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 321                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 322 {
 323         struct isl_basic_map *bmap;
 324         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 325         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 326 }
 327
 328 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 329                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 330 {
 331         struct isl_basic_map *bmap;
 332         if (!dim)
 333                 return NULL;
 334         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
 335         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 336         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 337 }
 338
 339 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 340                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 341 {
 342         struct isl_basic_map *bmap;
 343
 344         if (!dim)
 345                 return NULL;
 346         bmap = isl_alloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 347         if (!bmap)
 348                 goto error;
 349         bmap->dim = dim;
 350
 351         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 352 error:
 353         isl_dim_free(dim);
 354         return NULL;
 355 }
 356
 357 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 358                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 359                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 360 {
 361         struct isl_basic_map *bmap;
 362         struct isl_dim *dim;
 363
 364         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 365         if (!dim)
 366                 return NULL;
 367
 368         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 369         return bmap;
 370 }
 371
 372 static void dup_constraints(
 373                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 374 {
 375         int i;
 376         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 377
 378         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 379                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 380                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 381         }
 382
 383         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 384                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 385                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 386         }
 387
 388         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 389                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 390                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 391         }
 392         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 393 }
 394
 395 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 396 {
 397         struct isl_basic_map *dup;
 398
 399         if (!bmap)
 400                 return NULL;
 401         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 402                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 403         if (!dup)
 404                 return NULL;
 405         dup_constraints(dup, bmap);
 406         dup->flags = bmap->flags;
 407         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 408         return dup;
 409 }
 410
 411 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 412 {
 413         struct isl_basic_map *dup;
 414
 415         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 416         return (struct isl_basic_set *)dup;
 417 }
 418
 419 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 420 {
 421         if (!bset)
 422                 return NULL;
 423
 424         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 425                 bset->ref++;
 426                 return bset;
 427         }
 428         return isl_basic_set_dup(bset);
 429 }
 430
 431 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 432 {
 433         if (!set)
 434                 return NULL;
 435
 436         set->ref++;
 437         return set;
 438 }
 439
 440 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 441 {
 442         if (!bmap)
 443                 return NULL;
 444
 445         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 446                 bmap->ref++;
 447                 return bmap;
 448         }
 449         return isl_basic_map_dup(bmap);
 450 }
 451
 452 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 453 {
 454         if (!map)
 455                 return NULL;
 456
 457         map->ref++;
 458         return map;
 459 }
 460
 461 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 462 {
 463         if (!bmap)
 464                 return;
 465
 466         if (--bmap->ref > 0)
 467                 return;
 468
 469         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 470         free(bmap->div);
 471         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 472         free(bmap->ineq);
 473         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 474         isl_vec_free(bmap->sample);
 475         isl_dim_free(bmap->dim);
 476         free(bmap);
 477 }
 478
 479 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 480 {
 481         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 482 }
 483
 484 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 485 {
 486         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 487 }
 488
 489 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 490 {
 491         struct isl_ctx *ctx;
 492         if (!bmap)
 493                 return -1;
 494         ctx = bmap->ctx;
 495         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 496         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 497                         return -1);
 498         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 499         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 500         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 501         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 502         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 503         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 504                 isl_int *t;
 505                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 506                 if (j < 0)
 507                         return -1;
 508                 t = bmap->ineq[j];
 509                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 510                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 511                 bmap->eq[-1] = t;
 512                 bmap->n_eq++;
 513                 bmap->n_ineq--;
 514                 bmap->eq--;
 515                 return 0;
 516         }
 517         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 518                       bmap->extra - bmap->n_div);
 519         return bmap->n_eq++;
 520 }
 521
 522 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 523 {
 524         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 525 }
 526
 527 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 528 {
 529         if (!bmap)
 530                 return -1;
 531         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 532         bmap->n_eq -= n;
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 537 {
 538         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 539 }
 540
 541 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 542 {
 543         isl_int *t;
 544         if (!bmap)
 545                 return -1;
 546         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 547
 548         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 549                 t = bmap->eq[pos];
 550                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 551                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 552         }
 553         bmap->n_eq--;
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 558 {
 559         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 560 }
 561
 562 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 563                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 564 {
 565         isl_int *t;
 566
 567         t = bmap->ineq[pos];
 568         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 569         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 570         bmap->eq[-1] = t;
 571         bmap->n_eq++;
 572         bmap->n_ineq--;
 573         bmap->eq--;
 574         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 575         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 576         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 577         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 578 }
 579
 580 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 581 {
 582         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 583 }
 584
 585 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 586 {
 587         struct isl_ctx *ctx;
 588         if (!bmap)
 589                 return -1;
 590         ctx = bmap->ctx;
 591         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 592         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 593         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 594         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 595         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 596         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 597                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 598                       bmap->extra - bmap->n_div);
 599         return bmap->n_ineq++;
 600 }
 601
 602 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 603 {
 604         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 605 }
 606
 607 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 608 {
 609         if (!bmap)
 610                 return -1;
 611         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 612         bmap->n_ineq -= n;
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 617 {
 618         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 619 }
 620
 621 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 622 {
 623         isl_int *t;
 624         if (!bmap)
 625                 return -1;
 626         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 627
 628         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 629                 t = bmap->ineq[pos];
 630                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 631                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 632                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 633         }
 634         bmap->n_ineq--;
 635         return 0;
 636 }
 637
 638 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 639 {
 640         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 641 }
 642
 643 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 644 {
 645         if (!bmap)
 646                 return -1;
 647         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 648         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 649                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 650                       bmap->extra - bmap->n_div);
 651         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 652         return bmap->n_div++;
 653 }
 654
 655 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 656 {
 657         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 658 }
 659
 660 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 661 {
 662         if (!bmap)
 663                 return -1;
 664         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 665         bmap->n_div -= n;
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 670 {
 671         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 672 }
 673
 674 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 675  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 676  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 677  * variables.
 678  */
 679 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 680                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 681                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 682 {
 683         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 684         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 685         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 686         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 687         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 688         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 689         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 690         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 691         if (dst_nparam > src_nparam)
 692                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 693                                 dst_nparam - src_nparam);
 694         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 695         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 696                     src+1+src_nparam,
 697                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 698         if (dst_in-in_off > src_in)
 699                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 700                                 dst_in - in_off - src_in);
 701         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 702         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 703                     src+1+src_nparam+src_in,
 704                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 705         if (dst_out-out_off > src_out)
 706                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 707                                 dst_out - out_off - src_out);
 708         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 709         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 710                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 711                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 712         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 713                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 714                                 div_off+src_map->n_div,
 715                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 716 }
 717
 718 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 719                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 720                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 721 {
 722         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 723         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 724 }
 725
 726 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 727                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 728 {
 729         int i;
 730         unsigned div_off;
 731
 732         if (!bmap1 || !bmap2)
 733                 goto error;
 734
 735         div_off = bmap1->n_div;
 736
 737         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 738                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 739                 if (i1 < 0)
 740                         goto error;
 741                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 742                                 i_pos, o_pos, div_off);
 743         }
 744
 745         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 746                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 747                 if (i1 < 0)
 748                         goto error;
 749                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 750                                 i_pos, o_pos, div_off);
 751         }
 752
 753         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
 754                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
 755                 if (i1 < 0)
 756                         goto error;
 757                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
 758                          i_pos, o_pos, div_off);
 759         }
 760
 761         isl_basic_map_free(bmap2);
 762
 763         return bmap1;
 764
 765 error:
 766         isl_basic_map_free(bmap1);
 767         isl_basic_map_free(bmap2);
 768         return NULL;
 769 }
 770
 771 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 772                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 773 {
 774         int i;
 775
 776         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
 777                 if (dim_map->pos[i] < 0)
 778                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
 779                 else
 780                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
 781         }
 782 }
 783
 784 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 785                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 786 {
 787         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 788         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
 789 }
 790
 791 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
 792                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
 793 {
 794         int i;
 795
 796         if (!src || !dst || !dim_map)
 797                 goto error;
 798
 799         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 800                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 801                 if (i1 < 0)
 802                         goto error;
 803                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
 804         }
 805
 806         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 807                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 808                 if (i1 < 0)
 809                         goto error;
 810                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
 811         }
 812
 813         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 814                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 815                 if (i1 < 0)
 816                         goto error;
 817                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
 818         }
 819
 820         free(dim_map);
 821         isl_basic_map_free(src);
 822
 823         return dst;
 824 error:
 825         free(dim_map);
 826         isl_basic_map_free(src);
 827         isl_basic_map_free(dst);
 828         return NULL;
 829 }
 830
 831 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
 832                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
 833 {
 834         return (struct isl_basic_set *)
 835                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
 836                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
 837 }
 838
 839 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
 840                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 841                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 842 {
 843         struct isl_basic_map *ext;
 844         unsigned flags;
 845         int dims_ok;
 846
 847         if (!dim)
 848                 goto error;
 849
 850         if (!base)
 851                 goto error;
 852
 853         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
 854                   base->extra >= base->n_div + extra;
 855
 856         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
 857                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
 858                 isl_dim_free(dim);
 859                 return base;
 860         }
 861
 862         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
 863         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
 864         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
 865         extra += base->extra;
 866         n_eq += base->n_eq;
 867         n_ineq += base->n_ineq;
 868
 869         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 870         dim = NULL;
 871         if (!ext)
 872                 goto error;
 873
 874         if (dims_ok)
 875                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
 876         flags = base->flags;
 877         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
 878         if (ext) {
 879                 ext->flags = flags;
 880                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 881         }
 882
 883         return ext;
 884
 885 error:
 886         isl_dim_free(dim);
 887         isl_basic_map_free(base);
 888         return NULL;
 889 }
 890
 891 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
 892                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 893                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 894 {
 895         return (struct isl_basic_set *)
 896                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
 897                                                         extra, n_eq, n_ineq);
 898 }
 899
 900 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
 901                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 902 {
 903         if (!base)
 904                 return NULL;
 905         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
 906                                         0, n_eq, n_ineq);
 907 }
 908
 909 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
 910                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
 911                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 912 {
 913         struct isl_basic_map *bmap;
 914         struct isl_dim *dim;
 915
 916         if (!base)
 917                 return NULL;
 918         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
 919         if (!dim)
 920                 return NULL;
 921
 922         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 923         return bmap;
 924 }
 925
 926 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
 927                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 928                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 929 {
 930         return (struct isl_basic_set *)
 931                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
 932                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 933 }
 934
 935 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
 936                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 937 {
 938         return (struct isl_basic_set *)
 939                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
 940                                                     n_eq, n_ineq);
 941 }
 942
 943 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
 944 {
 945         return (struct isl_basic_set *)
 946                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
 947 }
 948
 949 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
 950 {
 951         if (!bmap)
 952                 return NULL;
 953
 954         if (bmap->ref > 1) {
 955                 bmap->ref--;
 956                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 957         }
 958         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 959         return bmap;
 960 }
 961
 962 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
 963 {
 964         if (!set)
 965                 return NULL;
 966
 967         if (set->ref == 1)
 968                 return set;
 969         set->ref--;
 970         return isl_set_dup(set);
 971 }
 972
 973 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
 974 {
 975         if (!map)
 976                 return NULL;
 977
 978         if (map->ref == 1)
 979                 return map;
 980         map->ref--;
 981         return isl_map_dup(map);
 982 }
 983
 984 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
 985                         unsigned a_len, unsigned b_len)
 986 {
 987         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
 988         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
 989         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
 990 }
 991
 992 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
 993                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 994 {
 995         int i;
 996         struct isl_blk blk;
 997         unsigned dim;
 998         unsigned nparam;
 999
1000         if (!bset)
1001                 goto error;
1002
1003         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1004         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1005         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1006
1007         if (n == dim)
1008                 return bset;
1009
1010         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1011         if (!bset)
1012                 return NULL;
1013
1014         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1015         if (isl_blk_is_error(blk))
1016                 goto error;
1017
1018         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1019                 swap_vars(blk,
1020                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1021
1022         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1023                 swap_vars(blk,
1024                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1025
1026         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1027                 swap_vars(blk,
1028                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1029
1030         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1031
1032         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1033         return bset;
1034
1035 error:
1036         isl_basic_set_free(bset);
1037         return NULL;
1038 }
1039
1040 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1041 {
1042         int i;
1043         set = isl_set_cow(set);
1044         if (!set)
1045                 return NULL;
1046
1047         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1048                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1049                 if (!set->p[i]) {
1050                         isl_set_free(set);
1051                         return NULL;
1052                 }
1053         }
1054         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1055         return set;
1056 }
1057
1058 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1059 {
1060         int i = 0;
1061         unsigned total;
1062         if (!bmap)
1063                 goto error;
1064         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1065         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1066         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1067         if (bmap->n_eq > 0)
1068                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1069         else {
1070                 isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1071                 if (i < 0)
1072                         goto error;
1073         }
1074         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1075         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1076         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1077         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1078 error:
1079         isl_basic_map_free(bmap);
1080         return NULL;
1081 }
1082
1083 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1084 {
1085         return (struct isl_basic_set *)
1086                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1087 }
1088
1089 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1090 {
1091         int i;
1092         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1093         isl_int *t = bmap->div[a];
1094         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1095         bmap->div[b] = t;
1096
1097         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1098                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1099
1100         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1101                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1102
1103         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1104                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1105         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1106 }
1107
1108 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1109  * constraints using Fourier-Motzkin, The dimensions themselves
1110  * are not removed.
1111  */
1112 struct isl_set *isl_set_eliminate_dims(struct isl_set *set,
1113         unsigned first, unsigned n)
1114 {
1115         int i;
1116         unsigned nparam;
1117
1118         if (!set)
1119                 return NULL;
1120         if (n == 0)
1121                 return set;
1122
1123         set = isl_set_cow(set);
1124         if (!set)
1125                 return NULL;
1126         isl_assert(set->ctx, first+n <= isl_set_n_dim(set), goto error);
1127         nparam = isl_set_n_param(set);
1128
1129         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1130                 set->p[i] = isl_basic_set_eliminate_vars(set->p[i],
1131                                                             nparam + first, n);
1132                 if (!set->p[i])
1133                         goto error;
1134         }
1135         return set;
1136 error:
1137         isl_set_free(set);
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1142 struct isl_set *isl_set_remove_dims(struct isl_set *set,
1143         unsigned first, unsigned n)
1144 {
1145         set = isl_set_eliminate_dims(set, first, n);
1146         set = isl_set_drop_dims(set, first, n);
1147         return set;
1148 }
1149
1150 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(struct isl_basic_set *bset)
1151 {
1152         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, isl_dim_total(bset->dim),
1153                                                 bset->n_div);
1154         if (!bset)
1155                 return NULL;
1156         bset->n_div = 0;
1157         return bset;
1158 }
1159
1160 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1161 {
1162         int i;
1163
1164         if (!set)
1165                 return NULL;
1166         if (set->n == 0)
1167                 return set;
1168
1169         set = isl_set_cow(set);
1170         if (!set)
1171                 return NULL;
1172
1173         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1174                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1175                 if (!set->p[i])
1176                         goto error;
1177         }
1178         return set;
1179 error:
1180         isl_set_free(set);
1181         return NULL;
1182 }
1183
1184 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove(struct isl_basic_map *bmap,
1185         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1186 {
1187         if (!bmap)
1188                 return NULL;
1189         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1190                         goto error);
1191         if (n == 0)
1192                 return bmap;
1193         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1194                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1195         if (!bmap)
1196                 return bmap;
1197         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1198                 return bmap;
1199         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1200         return bmap;
1201 error:
1202         isl_basic_map_free(bmap);
1203         return NULL;
1204 }
1205
1206 struct isl_map *isl_map_remove(struct isl_map *map,
1207         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1208 {
1209         int i;
1210
1211         if (n == 0)
1212                 return map;
1213
1214         map = isl_map_cow(map);
1215         if (!map)
1216                 return NULL;
1217         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1218
1219         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1220                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1221                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1222                 if (!map->p[i])
1223                         goto error;
1224         }
1225         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1226         return map;
1227 error:
1228         isl_map_free(map);
1229         return NULL;
1230 }
1231
1232 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1233 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1234         unsigned first, unsigned n)
1235 {
1236         return isl_map_remove(map, isl_dim_in, first, n);
1237 }
1238
1239 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1240 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(struct isl_basic_set *bset,
1241         unsigned first, unsigned n)
1242 {
1243         unsigned nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1244         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, nparam + first, n);
1245         bset = isl_basic_set_drop_dims(bset, first, n);
1246         return bset;
1247 }
1248
1249 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1250                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1251 {
1252         const char *name;
1253         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1254         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1255         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1256         if (!pos)
1257                 isl_int_print(out, c, 0);
1258         else {
1259                 if (!isl_int_is_one(c))
1260                         isl_int_print(out, c, 0);
1261                 if (pos < 1 + nparam) {
1262                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1263                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1264                         if (name)
1265                                 fprintf(out, "%s", name);
1266                         else
1267                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1268                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1269                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1270                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1271                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1272                 else
1273                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1274         }
1275 }
1276
1277 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1278                                 int sign, FILE *out)
1279 {
1280         int i;
1281         int first;
1282         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1283         isl_int v;
1284
1285         isl_int_init(v);
1286         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1287                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1288                         continue;
1289                 if (!first)
1290                         fprintf(out, " + ");
1291                 first = 0;
1292                 isl_int_abs(v, c[i]);
1293                 dump_term(bmap, v, i, out);
1294         }
1295         isl_int_clear(v);
1296         if (first)
1297                 fprintf(out, "0");
1298 }
1299
1300 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1301                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1302 {
1303         int i;
1304
1305         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1306
1307         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1308         fprintf(out, " %s ", op);
1309         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1310
1311         fprintf(out, "\n");
1312
1313         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1314                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1315                         continue;
1316                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1317                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1318                 abort();
1319         }
1320 }
1321
1322 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1323                                 isl_int **c, unsigned n,
1324                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1325 {
1326         int i;
1327
1328         for (i = 0; i < n; ++i)
1329                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1330 }
1331
1332 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1333 {
1334         int j;
1335         int first = 1;
1336         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1337
1338         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1339                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1340                         continue;
1341                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1342                         fprintf(out, "+");
1343                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1344                 first = 0;
1345         }
1346 }
1347
1348 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1349 {
1350         int i;
1351
1352         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1353         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1354
1355         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1356                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1357                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1358                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1359                 fprintf(out, ")/");
1360                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1361                 fprintf(out, "]\n");
1362         }
1363 }
1364
1365 void isl_basic_set_dump(struct isl_basic_set *bset, FILE *out, int indent)
1366 {
1367         if (!bset) {
1368                 fprintf(out, "null basic set\n");
1369                 return;
1370         }
1371
1372         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1373         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1374                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1375                         bset->extra, bset->flags);
1376         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1377 }
1378
1379 void isl_basic_map_dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1380 {
1381         if (!bmap) {
1382                 fprintf(out, "null basic map\n");
1383                 return;
1384         }
1385
1386         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1387         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1388                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1389                 bmap->ref,
1390                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1391                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1392         dump(bmap, out, indent);
1393 }
1394
1395 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1396 {
1397         unsigned total;
1398         if (!bmap)
1399                 return -1;
1400         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1401         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1402         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1403         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1404         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1409 {
1410         struct isl_set *set;
1411
1412         if (!dim)
1413                 return NULL;
1414         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
1415         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
1416         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1417                         sizeof(struct isl_set) +
1418                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1419         if (!set)
1420                 goto error;
1421
1422         set->ctx = dim->ctx;
1423         isl_ctx_ref(set->ctx);
1424         set->ref = 1;
1425         set->size = n;
1426         set->n = 0;
1427         set->dim = dim;
1428         set->flags = flags;
1429         return set;
1430 error:
1431         isl_dim_free(dim);
1432         return NULL;
1433 }
1434
1435 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1436                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1437 {
1438         struct isl_set *set;
1439         struct isl_dim *dims;
1440
1441         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1442         if (!dims)
1443                 return NULL;
1444
1445         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1446         return set;
1447 }
1448
1449 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1450  */
1451 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1452 {
1453         int i;
1454         struct isl_map *grown = NULL;
1455
1456         if (!map)
1457                 return NULL;
1458         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1459         if (map->n + n <= map->size)
1460                 return map;
1461         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1462         if (!grown)
1463                 goto error;
1464         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1465                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1466                 if (!grown->p[i])
1467                         goto error;
1468                 grown->n++;
1469         }
1470         isl_map_free(map);
1471         return grown;
1472 error:
1473         isl_map_free(grown);
1474         isl_map_free(map);
1475         return NULL;
1476 }
1477
1478 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1479  */
1480 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1481 {
1482         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1483 }
1484
1485 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1486 {
1487         int i;
1488         struct isl_set *dup;
1489
1490         if (!set)
1491                 return NULL;
1492
1493         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1494         if (!dup)
1495                 return NULL;
1496         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1497                 dup = isl_set_add(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1498         return dup;
1499 }
1500
1501 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1502 {
1503         struct isl_set *set;
1504
1505         if (!bset)
1506                 return NULL;
1507
1508         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1509         if (!set) {
1510                 isl_basic_set_free(bset);
1511                 return NULL;
1512         }
1513         return isl_set_add(set, bset);
1514 }
1515
1516 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1517 {
1518         struct isl_map *map;
1519
1520         if (!bmap)
1521                 return NULL;
1522
1523         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1524         if (!map) {
1525                 isl_basic_map_free(bmap);
1526                 return NULL;
1527         }
1528         return isl_map_add(map, bmap);
1529 }
1530
1531 struct isl_set *isl_set_add(struct isl_set *set, struct isl_basic_set *bset)
1532 {
1533         return (struct isl_set *)isl_map_add((struct isl_map *)set,
1534                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1535 }
1536
1537 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1538 {
1539         int i;
1540
1541         if (!set)
1542                 return;
1543
1544         if (--set->ref > 0)
1545                 return;
1546
1547         isl_ctx_deref(set->ctx);
1548         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1549                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1550         isl_dim_free(set->dim);
1551         free(set);
1552 }
1553
1554 void isl_set_dump(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1555 {
1556         int i;
1557
1558         if (!set) {
1559                 fprintf(out, "null set\n");
1560                 return;
1561         }
1562
1563         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1564         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1565                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1566                         set->flags);
1567         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1568                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1569                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1570                 isl_basic_set_dump(set->p[i], out, indent+4);
1571         }
1572 }
1573
1574 void isl_map_dump(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1575 {
1576         int i;
1577
1578         if (!map) {
1579                 fprintf(out, "null map\n");
1580                 return;
1581         }
1582
1583         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1584         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1585                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1586                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1587                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1588         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1589                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1590                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1591                 isl_basic_map_dump(map->p[i], out, indent+4);
1592         }
1593 }
1594
1595 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1596                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1597 {
1598         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1599         struct isl_dim *dim;
1600
1601         if (!bmap || !bset)
1602                 goto error;
1603
1604         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1605                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1606
1607         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1608                 isl_assert(bset->ctx,
1609                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1610
1611         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1612         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1613                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1614         if (!bmap)
1615                 goto error;
1616         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1617         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1618         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1619
1620         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1621         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1622 error:
1623         isl_basic_map_free(bmap);
1624         isl_basic_set_free(bset);
1625         return NULL;
1626 }
1627
1628 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1629                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1630 {
1631         struct isl_basic_map *bmap_range;
1632
1633         if (!bmap || !bset)
1634                 goto error;
1635
1636         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1637                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1638
1639         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1640                 isl_assert(bset->ctx,
1641                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
1642
1643         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1644         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1645                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1646         if (!bmap)
1647                 goto error;
1648         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
1649         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
1650
1651         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1652         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1653 error:
1654         isl_basic_map_free(bmap);
1655         isl_basic_set_free(bset);
1656         return NULL;
1657 }
1658
1659 static int basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
1660 {
1661         int i;
1662         unsigned total;
1663         isl_int s;
1664
1665         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1666         if (total != vec->size)
1667                 return -1;
1668
1669         isl_int_init(s);
1670
1671         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
1672                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
1673                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
1674                         isl_int_clear(s);
1675                         return 0;
1676                 }
1677         }
1678
1679         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
1680                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
1681                 if (isl_int_is_neg(s)) {
1682                         isl_int_clear(s);
1683                         return 0;
1684                 }
1685         }
1686
1687         isl_int_clear(s);
1688
1689         return 1;
1690 }
1691
1692 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
1693 {
1694         return basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
1695 }
1696
1697 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1698                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1699 {
1700         struct isl_vec *sample = NULL;
1701
1702         if (!bmap1 || !bmap2)
1703                 goto error;
1704
1705         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
1706                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
1707         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
1708                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
1709             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1710                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1711                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
1712
1713         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1714                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1715                 isl_assert(bmap1->ctx,
1716                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
1717
1718         if (bmap1->sample &&
1719             basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
1720             basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
1721                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
1722         else if (bmap2->sample &&
1723             basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
1724             basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
1725                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
1726
1727         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
1728         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
1729                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
1730         if (!bmap1)
1731                 goto error;
1732         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
1733
1734         if (sample) {
1735                 isl_vec_free(bmap1->sample);
1736                 bmap1->sample = sample;
1737         }
1738
1739         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
1740         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
1741 error:
1742         if (sample)
1743                 isl_vec_free(sample);
1744         isl_basic_map_free(bmap1);
1745         isl_basic_map_free(bmap2);
1746         return NULL;
1747 }
1748
1749 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1750                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
1751 {
1752         return (struct isl_basic_set *)
1753                 isl_basic_map_intersect(
1754                         (struct isl_basic_map *)bset1,
1755                         (struct isl_basic_map *)bset2);
1756 }
1757
1758 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
1759 {
1760         unsigned flags = 0;
1761         struct isl_map *result;
1762         int i, j;
1763
1764         if (!map1 || !map2)
1765                 goto error;
1766
1767         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
1768                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
1769         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
1770                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
1771             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1772                 return isl_map_intersect(map2, map1);
1773
1774         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1775                 isl_assert(map1->ctx,
1776                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
1777
1778         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
1779             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
1780                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
1781
1782         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
1783                                 map1->n * map2->n, flags);
1784         if (!result)
1785                 goto error;
1786         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
1787                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
1788                         struct isl_basic_map *part;
1789                         part = isl_basic_map_intersect(
1790                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
1791                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
1792                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
1793                                 isl_basic_map_free(part);
1794                         else
1795                                 result = isl_map_add(result, part);
1796                         if (!result)
1797                                 goto error;
1798                 }
1799         isl_map_free(map1);
1800         isl_map_free(map2);
1801         return result;
1802 error:
1803         isl_map_free(map1);
1804         isl_map_free(map2);
1805         return NULL;
1806 }
1807
1808 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
1809 {
1810         return (struct isl_set *)
1811                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
1812                                   (struct isl_map *)set2);
1813 }
1814
1815 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
1816 {
1817         struct isl_dim *dim;
1818         struct isl_basic_set *bset;
1819         unsigned in;
1820
1821         if (!bmap)
1822                 return NULL;
1823         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1824         if (!bmap)
1825                 return NULL;
1826         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
1827         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1828         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
1829         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
1830         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1831 }
1832
1833 /* Turn final n dimensions into existentially quantified variables.
1834  */
1835 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
1836                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1837 {
1838         int i;
1839         size_t row_size;
1840         isl_int **new_div;
1841         isl_int *old;
1842
1843         if (!bset)
1844                 return NULL;
1845
1846         isl_assert(bset->ctx, type == isl_dim_set, goto error);
1847         isl_assert(bset->ctx, first + n == isl_basic_set_n_dim(bset), goto error);
1848
1849         if (n == 0)
1850                 return bset;
1851
1852         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1853
1854         row_size = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
1855         old = bset->block2.data;
1856         bset->block2 = isl_blk_extend(bset->ctx, bset->block2,
1857                                         (bset->extra + n) * (1 + row_size));
1858         if (!bset->block2.data)
1859                 goto error;
1860         new_div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, bset->extra + n);
1861         if (!new_div)
1862                 goto error;
1863         for (i = 0; i < n; ++i) {
1864                 new_div[i] = bset->block2.data +
1865                                 (bset->extra + i) * (1 + row_size);
1866                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
1867         }
1868         for (i = 0; i < bset->extra; ++i)
1869                 new_div[n + i] = bset->block2.data + (bset->div[i] - old);
1870         free(bset->div);
1871         bset->div = new_div;
1872         bset->n_div += n;
1873         bset->extra += n;
1874         bset->dim = isl_dim_drop_outputs(bset->dim,
1875                                             isl_basic_set_n_dim(bset) - n, n);
1876         if (!bset->dim)
1877                 goto error;
1878         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
1879         bset = isl_basic_set_drop_redundant_divs(bset);
1880         return isl_basic_set_finalize(bset);
1881 error:
1882         isl_basic_set_free(bset);
1883         return NULL;
1884 }
1885
1886 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1887 {
1888         int i, j;
1889
1890         for (i = 0; i < n; ++i) {
1891                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
1892                 if (j < 0)
1893                         goto error;
1894                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
1895         }
1896         return bmap;
1897 error:
1898         isl_basic_map_free(bmap);
1899         return NULL;
1900 }
1901
1902 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1903                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1904 {
1905         struct isl_dim *dim_result = NULL;
1906         struct isl_basic_map *bmap;
1907         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
1908         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1909
1910         if (!bmap1 || !bmap2)
1911                 goto error;
1912
1913         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
1914                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
1915
1916         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
1917         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
1918         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
1919         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
1920
1921         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
1922         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1923         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1924         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1925         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1926         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
1927         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
1928         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
1929         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
1930         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
1931         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
1932
1933         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
1934                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
1935                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
1936                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
1937         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
1938         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
1939         bmap = add_divs(bmap, n);
1940         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1941         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
1942         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1943 error:
1944         isl_basic_map_free(bmap1);
1945         isl_basic_map_free(bmap2);
1946         return NULL;
1947 }
1948
1949 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1950                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
1951 {
1952         if (!bset || !bmap)
1953                 goto error;
1954
1955         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
1956                     goto error);
1957
1958         return (struct isl_basic_set *)
1959                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
1960 error:
1961         isl_basic_set_free(bset);
1962         isl_basic_map_free(bmap);
1963         return NULL;
1964 }
1965
1966 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1967                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1968 {
1969         if (!bmap1 || !bmap2)
1970                 goto error;
1971
1972         isl_assert(bmap1->ctx,
1973             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
1974         isl_assert(bmap1->ctx,
1975             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
1976             goto error);
1977
1978         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
1979         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
1980         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
1981 error:
1982         isl_basic_map_free(bmap1);
1983         isl_basic_map_free(bmap2);
1984         return NULL;
1985 }
1986
1987 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
1988  * A \cap B -> f(A) + f(B)
1989  */
1990 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
1991                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1992 {
1993         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
1994         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
1995         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1996         int i;
1997
1998         if (!bmap1 || !bmap2)
1999                 goto error;
2000
2001         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2002                 goto error);
2003
2004         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2005         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2006         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2007
2008         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2009         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2010         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2011         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2012         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2013         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2014         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2015         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2016         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2017         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2018         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2019
2020         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2021                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2022                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2023                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2024         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2025                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2026                 if (j < 0)
2027                         goto error;
2028                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2029                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2030                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2031                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2032         }
2033         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2034         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2035         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2036
2037         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2038         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2039 error:
2040         isl_basic_map_free(bmap);
2041         isl_basic_map_free(bmap1);
2042         isl_basic_map_free(bmap2);
2043         return NULL;
2044 }
2045
2046 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2047  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2048  */
2049 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2050 {
2051         struct isl_map *result;
2052         int i, j;
2053
2054         if (!map1 || !map2)
2055                 goto error;
2056
2057         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2058
2059         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2060                                 map1->n * map2->n, 0);
2061         if (!result)
2062                 goto error;
2063         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2064                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2065                         struct isl_basic_map *part;
2066                         part = isl_basic_map_sum(
2067                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2068                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2069                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2070                                 isl_basic_map_free(part);
2071                         else
2072                                 result = isl_map_add(result, part);
2073                         if (!result)
2074                                 goto error;
2075                 }
2076         isl_map_free(map1);
2077         isl_map_free(map2);
2078         return result;
2079 error:
2080         isl_map_free(map1);
2081         isl_map_free(map2);
2082         return NULL;
2083 }
2084
2085 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2086  */
2087 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2088 {
2089         int i, j;
2090         unsigned off, n;
2091
2092         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2093         if (!bmap)
2094                 return NULL;
2095
2096         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2097         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2098         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2099                 for (j = 0; j < n; ++j)
2100                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2101         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2102                 for (j = 0; j < n; ++j)
2103                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2104         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2105                 for (j = 0; j < n; ++j)
2106                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2107         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2108 }
2109
2110 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2111  */
2112 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2113 {
2114         int i;
2115
2116         map = isl_map_cow(map);
2117         if (!map)
2118                 return NULL;
2119
2120         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2121                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2122                 if (!map->p[i])
2123                         goto error;
2124         }
2125
2126         return map;
2127 error:
2128         isl_map_free(map);
2129         return NULL;
2130 }
2131
2132 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2133  * A -> floor(f(A)/d).
2134  */
2135 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2136                 isl_int d)
2137 {
2138         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2139         struct isl_basic_map *result = NULL;
2140         struct isl_dim_map *dim_map;
2141         int i;
2142
2143         if (!bmap)
2144                 return NULL;
2145
2146         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2147         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2148         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2149
2150         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2151         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2152         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2153         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2154         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2155         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2156
2157         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2158                         bmap->n_div + n_out,
2159                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2160         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2161         result = add_divs(result, n_out);
2162         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2163                 int j;
2164                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2165                 if (j < 0)
2166                         goto error;
2167                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2168                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2169                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2170                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2171                 if (j < 0)
2172                         goto error;
2173                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2174                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2175                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2176                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2177         }
2178
2179         result = isl_basic_map_simplify(result);
2180         return isl_basic_map_finalize(result);
2181 error:
2182         isl_basic_map_free(result);
2183         return NULL;
2184 }
2185
2186 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
2187  * A -> floor(f(A)/d).
2188  */
2189 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
2190 {
2191         int i;
2192
2193         map = isl_map_cow(map);
2194         if (!map)
2195                 return NULL;
2196
2197         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
2198         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2199         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2200                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
2201                 if (!map->p[i])
2202                         goto error;
2203         }
2204
2205         return map;
2206 error:
2207         isl_map_free(map);
2208         return NULL;
2209 }
2210
2211 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2212 {
2213         int i;
2214         unsigned nparam;
2215         unsigned n_in;
2216
2217         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2218         if (i < 0)
2219                 goto error;
2220         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2221         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2222         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2223         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
2224         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2225         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2226 error:
2227         isl_basic_map_free(bmap);
2228         return NULL;
2229 }
2230
2231 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
2232  */
2233 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2234 {
2235         int i;
2236         unsigned nparam;
2237         unsigned n_in;
2238
2239         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2240         if (i < 0)
2241                 goto error;
2242         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2243         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2244         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2245         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2246         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
2247         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2248         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2249 error:
2250         isl_basic_map_free(bmap);
2251         return NULL;
2252 }
2253
2254 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
2255  */
2256 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2257 {
2258         int i;
2259         unsigned nparam;
2260         unsigned n_in;
2261
2262         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2263         if (i < 0)
2264                 goto error;
2265         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2266         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2267         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2268         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2269         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
2270         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
2271         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2272 error:
2273         isl_basic_map_free(bmap);
2274         return NULL;
2275 }
2276
2277 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
2278 {
2279         int i;
2280         struct isl_basic_map *bmap;
2281         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
2282         if (!bmap)
2283                 return NULL;
2284         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
2285                 bmap = var_equal(bmap, i);
2286         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2287 }
2288
2289 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos < o_pos
2290  */
2291 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2292 {
2293         int i;
2294         struct isl_basic_map *bmap;
2295         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2296         if (!bmap)
2297                 return NULL;
2298         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2299                 bmap = var_equal(bmap, i);
2300         if (bmap)
2301                 bmap = var_less(bmap, pos);
2302         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2303 }
2304
2305 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
2306  */
2307 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2308 {
2309         int i;
2310         struct isl_basic_map *bmap;
2311         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2312         if (!bmap)
2313                 return NULL;
2314         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2315                 bmap = var_equal(bmap, i);
2316         if (bmap)
2317                 bmap = var_more(bmap, pos);
2318         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2319 }
2320
2321 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
2322                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
2323 {
2324         struct isl_basic_map *bmap;
2325
2326         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2327         if (!bset || !dim)
2328                 goto error;
2329
2330         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
2331         isl_dim_free(bset->dim);
2332         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
2333         bmap->dim = dim;
2334         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2335 error:
2336         isl_basic_set_free(bset);
2337         isl_dim_free(dim);
2338         return NULL;
2339 }
2340
2341 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2342 {
2343         if (!bmap)
2344                 goto error;
2345         if (bmap->dim->n_in == 0)
2346                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2347         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2348         if (!bmap)
2349                 goto error;
2350         bmap->dim = isl_dim_cow(bmap->dim);
2351         if (!bmap->dim)
2352                 goto error;
2353         bmap->dim->n_out += bmap->dim->n_in;
2354         bmap->dim->n_in = 0;
2355         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2356         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2357 error:
2358         isl_basic_map_free(bmap);
2359         return NULL;
2360 }
2361
2362 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
2363  *
2364  *              f - m d >= 0
2365  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
2366  *
2367  * Note that the second constraint is the negation of
2368  *
2369  *              f - m d >= n
2370  */
2371 static int add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
2372 {
2373         int i, j;
2374         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2375         unsigned div_pos = 1 + total - bmap->n_div + div;
2376
2377         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2378         if (i < 0)
2379                 return -1;
2380         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], bmap->div[div]+1, 1+total);
2381         isl_int_neg(bmap->ineq[i][div_pos], bmap->div[div][0]);
2382
2383         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2384         if (j < 0)
2385                 return -1;
2386         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
2387         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][div_pos]);
2388         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
2389         return j;
2390 }
2391
2392 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
2393                 struct isl_basic_map *bmap)
2394 {
2395         if (!bmap)
2396                 goto error;
2397         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 && bmap->n_div == 0)
2398                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2399         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2400         if (!bmap)
2401                 goto error;
2402         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
2403         if (!bmap->dim)
2404                 goto error;
2405         bmap->extra -= bmap->n_div;
2406         bmap->n_div = 0;
2407         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2408         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2409 error:
2410         return NULL;
2411 }
2412
2413 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
2414         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
2415 {
2416         struct isl_basic_map *bmap;
2417         struct isl_ctx *ctx;
2418         unsigned total;
2419         int i;
2420
2421         if (!bset || !like)
2422                 goto error;
2423         ctx = bset->ctx;
2424         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
2425         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
2426         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
2427                         goto error);
2428         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2429                 isl_basic_map_free(like);
2430                 return (struct isl_basic_map *)bset;
2431         }
2432         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2433         if (!bset)
2434                 goto error;
2435         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
2436         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
2437         isl_dim_free(bmap->dim);
2438         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2439         if (!bmap->dim)
2440                 goto error;
2441         bmap->n_div = like->n_div;
2442         bmap->extra += like->n_div;
2443         if (bmap->extra) {
2444                 unsigned ltotal;
2445                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
2446                 if (ltotal > total)
2447                         ltotal = total;
2448                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
2449                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
2450                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
2451                         goto error;
2452                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
2453                                                 bmap->extra);
2454                 if (!bmap->div)
2455                         goto error;
2456                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2457                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
2458                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2459                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
2460                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
2461                 }
2462                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
2463                                                         0, 2 * like->n_div);
2464                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2465                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2466                                 continue;
2467                         if (add_div_constraints(bmap, i) < 0)
2468                                 goto error;
2469                 }
2470         }
2471         isl_basic_map_free(like);
2472         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2473         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2474         return bmap;
2475 error:
2476         isl_basic_map_free(like);
2477         isl_basic_set_free(bset);
2478         return NULL;
2479 }
2480
2481 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
2482         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
2483 {
2484         return (struct isl_basic_set *)
2485                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
2486 }
2487
2488 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
2489         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
2490 {
2491         int i;
2492
2493         if (!set || !like)
2494                 goto error;
2495         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
2496                     goto error);
2497         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2498                 isl_basic_set_free(like);
2499                 return set;
2500         }
2501         set = isl_set_cow(set);
2502         if (!set)
2503                 goto error;
2504         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2505                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
2506                                                       isl_basic_set_copy(like));
2507                 if (!set->p[i])
2508                         goto error;
2509         }
2510         isl_dim_free(set->dim);
2511         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2512         if (!set->dim)
2513                 goto error;
2514         isl_basic_set_free(like);
2515         return set;
2516 error:
2517         isl_basic_set_free(like);
2518         isl_set_free(set);
2519         return NULL;
2520 }
2521
2522 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
2523 {
2524         int i;
2525
2526         map = isl_map_cow(map);
2527         if (!map)
2528                 return NULL;
2529         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2530         if (!map->dim)
2531                 goto error;
2532
2533         for (i = 1; i < map->n; ++i)
2534                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
2535                                 goto error);
2536         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2537                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
2538                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
2539                 if (!map->p[i])
2540                         goto error;
2541         }
2542         if (map->n == 0)
2543                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
2544         else {
2545                 isl_dim_free(map->dim);
2546                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
2547         }
2548         if (!map->dim)
2549                 goto error;
2550         return (struct isl_set *)map;
2551 error:
2552         isl_map_free(map);
2553         return NULL;
2554 }
2555
2556 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
2557 {
2558         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
2559 }
2560
2561 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
2562 {
2563         struct isl_basic_set *domain;
2564         unsigned n_in;
2565         unsigned n_out;
2566         if (!bmap)
2567                 return NULL;
2568         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2569         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2570         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2571         return isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
2572 }
2573
2574 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
2575 {
2576         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
2577 }
2578
2579 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
2580 {
2581         int i;
2582         struct isl_set *set;
2583
2584         if (!map)
2585                 goto error;
2586         map = isl_map_cow(map);
2587         if (!map)
2588                 goto error;
2589
2590         set = (struct isl_set *) map;
2591         if (set->dim->n_in != 0) {
2592                 set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
2593                 if (!set->dim)
2594                         goto error;
2595         }
2596         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2597                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
2598                 if (!set->p[i])
2599                         goto error;
2600         }
2601         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
2602         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
2603         return set;
2604 error:
2605         isl_map_free(map);
2606         return NULL;
2607 }
2608
2609 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
2610 {
2611         int i;
2612         struct isl_map *map = NULL;
2613
2614         set = isl_set_cow(set);
2615         if (!set || !dim)
2616                 goto error;
2617         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
2618         map = (struct isl_map *)set;
2619         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2620                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
2621                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
2622                 if (!map->p[i])
2623                         goto error;
2624         }
2625         isl_dim_free(map->dim);
2626         map->dim = dim;
2627         return map;
2628 error:
2629         isl_dim_free(dim);
2630         isl_set_free(set);
2631         return NULL;
2632 }
2633
2634 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
2635 {
2636         return (struct isl_map *)set;
2637 }
2638
2639 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
2640 {
2641         int i;
2642         struct isl_set *set = NULL;
2643
2644         if (!map)
2645                 return NULL;
2646         map = isl_map_cow(map);
2647         if (!map)
2648                 return NULL;
2649         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2650         if (!map->dim)
2651                 goto error;
2652         map->dim->n_out += map->dim->n_in;
2653         map->dim->n_in = 0;
2654         set = (struct isl_set *)map;
2655         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2656                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
2657                 if (!set->p[i])
2658                         goto error;
2659         }
2660         return set;
2661 error:
2662         isl_map_free(map);
2663         return NULL;
2664 }
2665
2666 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
2667 {
2668         struct isl_map *map;
2669
2670         if (!dim)
2671                 return NULL;
2672         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
2673         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
2674                         sizeof(struct isl_map) +
2675                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
2676         if (!map)
2677                 goto error;
2678
2679         map->ctx = dim->ctx;
2680         isl_ctx_ref(map->ctx);
2681         map->ref = 1;
2682         map->size = n;
2683         map->n = 0;
2684         map->dim = dim;
2685         map->flags = flags;
2686         return map;
2687 error:
2688         isl_dim_free(dim);
2689         return NULL;
2690 }
2691
2692 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2693                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
2694                 unsigned flags)
2695 {
2696         struct isl_map *map;
2697         struct isl_dim *dims;
2698
2699         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
2700         if (!dims)
2701                 return NULL;
2702
2703         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
2704         return map;
2705 }
2706
2707 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
2708 {
2709         struct isl_basic_map *bmap;
2710         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2711         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2712         return bmap;
2713 }
2714
2715 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
2716 {
2717         struct isl_basic_set *bset;
2718         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2719         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2720         return bset;
2721 }
2722
2723 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
2724 {
2725         struct isl_basic_map *bmap;
2726         if (!model)
2727                 return NULL;
2728         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2729         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2730         return bmap;
2731 }
2732
2733 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
2734 {
2735         struct isl_basic_map *bmap;
2736         if (!model)
2737                 return NULL;
2738         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2739         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2740         return bmap;
2741 }
2742
2743 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
2744 {
2745         struct isl_basic_set *bset;
2746         if (!model)
2747                 return NULL;
2748         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2749         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2750         return bset;
2751 }
2752
2753 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
2754 {
2755         struct isl_basic_map *bmap;
2756         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2757         return bmap;
2758 }
2759
2760 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
2761 {
2762         struct isl_basic_set *bset;
2763         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2764         return bset;
2765 }
2766
2767 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
2768 {
2769         if (!model)
2770                 return NULL;
2771         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
2772 }
2773
2774 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
2775 {
2776         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2777 }
2778
2779 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
2780 {
2781         if (!model)
2782                 return NULL;
2783         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2784 }
2785
2786 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
2787 {
2788         if (!model)
2789                 return NULL;
2790         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2791 }
2792
2793 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
2794 {
2795         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2796 }
2797
2798 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
2799 {
2800         if (!model)
2801                 return NULL;
2802         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
2803 }
2804
2805 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
2806 {
2807         struct isl_map *map;
2808         if (!dim)
2809                 return NULL;
2810         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2811         map = isl_map_add(map, isl_basic_map_universe(dim));
2812         return map;
2813 }
2814
2815 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
2816 {
2817         struct isl_set *set;
2818         if (!dim)
2819                 return NULL;
2820         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2821         set = isl_set_add(set, isl_basic_set_universe(dim));
2822         return set;
2823 }
2824
2825 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
2826 {
2827         int i;
2828         struct isl_map *dup;
2829
2830         if (!map)
2831                 return NULL;
2832         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
2833         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2834                 dup = isl_map_add(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
2835         return dup;
2836 }
2837
2838 struct isl_map *isl_map_add(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
2839 {
2840         if (!bmap || !map)
2841                 goto error;
2842         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
2843                 isl_basic_map_free(bmap);
2844                 return map;
2845         }
2846         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
2847         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
2848         map->p[map->n] = bmap;
2849         map->n++;
2850         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2851         return map;
2852 error:
2853         if (map)
2854                 isl_map_free(map);
2855         if (bmap)
2856                 isl_basic_map_free(bmap);
2857         return NULL;
2858 }
2859
2860 void isl_map_free(struct isl_map *map)
2861 {
2862         int i;
2863
2864         if (!map)
2865                 return;
2866
2867         if (--map->ref > 0)
2868                 return;
2869
2870         isl_ctx_deref(map->ctx);
2871         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2872                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
2873         isl_dim_free(map->dim);
2874         free(map);
2875 }
2876
2877 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
2878                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
2879 {
2880         int i;
2881
2882         base = isl_map_cow(base);
2883         if (!base)
2884                 return NULL;
2885
2886         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
2887         if (!base->dim)
2888                 goto error;
2889         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
2890                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
2891                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
2892                 if (!base->p[i])
2893                         goto error;
2894         }
2895         return base;
2896 error:
2897         isl_map_free(base);
2898         return NULL;
2899 }
2900
2901 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
2902                 unsigned nparam, unsigned dim)
2903 {
2904         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
2905                                                         nparam, 0, dim);
2906 }
2907
2908 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(struct isl_basic_map *bmap,
2909                 unsigned pos, int value)
2910 {
2911         int j;
2912
2913         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2914         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
2915         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2916         if (j < 0)
2917                 goto error;
2918         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
2919         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
2920         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
2921         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2922         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2923 error:
2924         isl_basic_map_free(bmap);
2925         return NULL;
2926 }
2927
2928 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
2929                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2930 {
2931         if (!bmap)
2932                 return NULL;
2933         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
2934         return isl_basic_map_fix_pos(bmap, isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos,
2935                                         value);
2936 error:
2937         isl_basic_map_free(bmap);
2938         return NULL;
2939 }
2940
2941 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
2942                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2943 {
2944         return (struct isl_basic_set *)
2945                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2946                                         type, pos, value);
2947 }
2948
2949 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
2950                 unsigned input, int value)
2951 {
2952         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
2953 }
2954
2955 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
2956                 unsigned dim, int value)
2957 {
2958         return (struct isl_basic_set *)
2959                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2960                                         isl_dim_set, dim, value);
2961 }
2962
2963 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
2964                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2965 {
2966         int i;
2967
2968         map = isl_map_cow(map);
2969         if (!map)
2970                 return NULL;
2971
2972         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
2973         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2974                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
2975                 if (!map->p[i])
2976                         goto error;
2977         }
2978         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2979         return map;
2980 error:
2981         isl_map_free(map);
2982         return NULL;
2983 }
2984
2985 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
2986                 unsigned input, int value)
2987 {
2988         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
2989 }
2990
2991 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
2992 {
2993         return (struct isl_set *)
2994                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
2995 }
2996
2997 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
2998         unsigned dim, isl_int value)
2999 {
3000         int j;
3001
3002         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3003         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
3004         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3005         if (j < 0)
3006                 goto error;
3007         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3008         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
3009         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
3010         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
3011         return isl_basic_set_finalize(bset);
3012 error:
3013         isl_basic_set_free(bset);
3014         return NULL;
3015 }
3016
3017 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
3018                                         isl_int value)
3019 {
3020         int i;
3021
3022         set = isl_set_cow(set);
3023         if (!set)
3024                 return NULL;
3025
3026         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
3027         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3028                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
3029                 if (!set->p[i])
3030                         goto error;
3031         }
3032         return set;
3033 error:
3034         isl_set_free(set);
3035         return NULL;
3036 }
3037
3038 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
3039 {
3040         int i;
3041
3042         map = isl_map_cow(map);
3043         if (!map)
3044                 return NULL;
3045
3046         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
3047         if (!map->dim)
3048                 goto error;
3049         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3050                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
3051                 if (!map->p[i])
3052                         goto error;
3053         }
3054         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3055         return map;
3056 error:
3057         isl_map_free(map);
3058         return NULL;
3059 }
3060
3061 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
3062                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3063                 struct isl_set **empty, int max)
3064 {
3065         if (!bmap)
3066                 goto error;
3067         if (bmap->ctx->pip == ISL_PIP_PIP)
3068                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3069         else
3070                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3071 error:
3072         isl_basic_map_free(bmap);
3073         isl_basic_set_free(dom);
3074         if (empty)
3075                 *empty = NULL;
3076         return NULL;
3077 }
3078
3079 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3080                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3081                 struct isl_set **empty)
3082 {
3083         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
3084 }
3085
3086 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3087                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3088                 struct isl_set **empty)
3089 {
3090         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
3091 }
3092
3093 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3094                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3095                 struct isl_set **empty)
3096 {
3097         return (struct isl_set *)
3098                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
3099                         dom, empty);
3100 }
3101
3102 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3103                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3104                 struct isl_set **empty)
3105 {
3106         return (struct isl_set *)
3107                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
3108                         dom, empty);
3109 }
3110
3111 struct isl_set *isl_basic_set_lexmin(struct isl_basic_set *bset)
3112 {
3113         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3114         struct isl_basic_set *dom = NULL;
3115         struct isl_map *min;
3116         struct isl_dim *param_dim;
3117
3118         if (!bset)
3119                 goto error;
3120         bmap = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
3121         if (!bmap)
3122                 goto error;
3123         param_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
3124         dom = isl_basic_set_universe(param_dim);
3125         if (!dom)
3126                 goto error;
3127         min = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, dom, NULL);
3128         return isl_map_range(min);
3129 error:
3130         isl_basic_map_free(bmap);
3131         return NULL;
3132 }
3133
3134 static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
3135         struct isl_dim *dim)
3136 {
3137         int i;
3138
3139         if (!map || !dim)
3140                 goto error;
3141
3142         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3143                 isl_dim_free(map->p[i]->dim);
3144                 map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
3145         }
3146         isl_dim_free(map->dim);
3147         map->dim = dim;
3148
3149         return map;
3150 error:
3151         isl_map_free(map);
3152         isl_dim_free(dim);
3153         return NULL;
3154 }
3155
3156 static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
3157         struct isl_dim *dim)
3158 {
3159         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3160 }
3161
3162 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
3163  * bset is assumed to have only parameters and divs.
3164  */
3165 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
3166         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
3167 {
3168         unsigned nparam;
3169
3170         if (!bset || !mat)
3171                 goto error;
3172
3173         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
3174         if (!bset->dim)
3175                 goto error;
3176
3177         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3178
3179         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3180
3181         bset->dim->nparam = 0;
3182         bset->dim->n_out = nparam;
3183         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
3184         if (bset) {
3185                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
3186                 bset->dim->n_out = 0;
3187         }
3188         return bset;
3189 error:
3190         isl_mat_free(mat);
3191         isl_basic_set_free(bset);
3192         return NULL;
3193 }
3194
3195 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
3196  * set is assumed to have only parameters and divs.
3197  */
3198 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
3199         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
3200 {
3201         struct isl_dim *dim = NULL;
3202         unsigned nparam;
3203
3204         if (!set || !mat)
3205                 goto error;
3206
3207         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3208         dim = isl_dim_cow(dim);
3209         if (!dim)
3210                 goto error;
3211
3212         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
3213
3214         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3215
3216         dim->nparam = 0;
3217         dim->n_out = nparam;
3218         isl_set_reset_dim(set, dim);
3219         set = isl_set_preimage(set, mat);
3220         if (!set)
3221                 goto error2;
3222         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3223         dim = isl_dim_cow(dim);
3224         if (!dim)
3225                 goto error2;
3226         dim->nparam = dim->n_out;
3227         dim->n_out = 0;
3228         isl_set_reset_dim(set, dim);
3229         return set;
3230 error:
3231         isl_dim_free(dim);
3232         isl_mat_free(mat);
3233 error2:
3234         isl_set_free(set);
3235         return NULL;
3236 }
3237
3238 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
3239  * equalities in "eq".
3240  */
3241 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
3242         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
3243 {
3244         int i, k;
3245         unsigned len;
3246
3247         if (!bset || !eq)
3248                 goto error;
3249
3250         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
3251                                         eq->n_row, 0);
3252         if (!bset)
3253                 goto error;
3254
3255         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
3256         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
3257                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
3258                 if (k < 0)
3259                         goto error;
3260                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
3261                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
3262         }
3263         isl_mat_free(eq);
3264
3265         return bset;
3266 error:
3267         isl_mat_free(eq);
3268         isl_basic_set_free(bset);
3269         return NULL;
3270 }
3271
3272 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
3273  * equalities in "eq".
3274  */
3275 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
3276         struct isl_mat *eq)
3277 {
3278         int i;
3279
3280         if (!set || !eq)
3281                 goto error;
3282
3283         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3284                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
3285                                         isl_mat_copy(eq));
3286                 if (!set->p[i])
3287                         goto error;
3288         }
3289         isl_mat_free(eq);
3290         return set;
3291 error:
3292         isl_mat_free(eq);
3293         isl_set_free(set);
3294         return NULL;
3295 }
3296
3297 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
3298  * new, explicit, existential variables in the constraints.
3299  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
3300  * The output has the same parameters, but only
3301  * explicit existentially quantified variables.
3302  *
3303  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
3304  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
3305  * among the parameters by performing a variable compression on
3306  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
3307  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
3308  */
3309 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3310 {
3311         int i, j;
3312         struct isl_mat *eq;
3313         struct isl_mat *T, *T2;
3314         struct isl_set *set;
3315         unsigned nparam, n_div;
3316
3317         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3318         if (!bset)
3319                 return NULL;
3320
3321         if (bset->n_eq == 0)
3322                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3323
3324         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
3325
3326         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3327         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
3328
3329         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
3330                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
3331                         ++i;
3332         }
3333         if (i == bset->n_eq)
3334                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3335
3336         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
3337                 0, 1 + nparam);
3338         eq = isl_mat_cow(eq);
3339         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
3340         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
3341
3342         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
3343         set = set_parameter_preimage(set, T2);
3344         set = set_append_equalities(set, eq);
3345         return set;
3346 }
3347
3348 /* Compute an explicit representation for all the existentially
3349  * quantified variables.
3350  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
3351  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
3352  * no input or output dimensions and the dimension specification
3353  * is reset to that of the input.
3354  */
3355 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3356 {
3357         struct isl_basic_set *bset;
3358         struct isl_set *set;
3359         struct isl_map *map;
3360         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
3361         unsigned         nparam;
3362         unsigned         n_in;
3363         unsigned         n_out;
3364
3365         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3366         if (!bmap)
3367                 return NULL;
3368
3369         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3370         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3371         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3372         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
3373         if (!dim)
3374                 goto error;
3375
3376         orig_dim = bmap->dim;
3377         bmap->dim = dim;
3378         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
3379
3380         set = parameter_compute_divs(bset);
3381         map = (struct isl_map *)set;
3382         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
3383
3384         return map;
3385 error:
3386         isl_basic_map_free(bmap);
3387         return NULL;
3388 }
3389
3390 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
3391  * expressions for them.  However, this computation may be
3392  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
3393  * strictly needed.
3394  */
3395 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3396 {
3397         int i;
3398         unsigned off;
3399
3400         if (!bmap)
3401                 return NULL;
3402         off = isl_dim_total(bmap->dim);
3403         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
3404                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3405                         break;
3406                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
3407                                 goto error);
3408         }
3409         if (i == bmap->n_div)
3410                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3411         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3412         if (!bmap)
3413                 goto error;
3414         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3415                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3416                         break;
3417         if (i == bmap->n_div)
3418                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3419         struct isl_map *map = compute_divs(bmap);
3420         return map;
3421 error:
3422         isl_basic_map_free(bmap);
3423         return NULL;
3424 }
3425
3426 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
3427 {
3428         int i;
3429         struct isl_map *res;
3430
3431         if (!map)
3432                 return NULL;
3433         if (map->n == 0)
3434                 return map;
3435         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
3436         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
3437                 struct isl_map *r2;
3438                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
3439                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
3440                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
3441                 else
3442                         res = isl_map_union(res, r2);
3443         }
3444         isl_map_free(map);
3445
3446         return res;
3447 }
3448
3449 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3450 {
3451         return (struct isl_set *)
3452                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
3453 }
3454
3455 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
3456 {
3457         return (struct isl_set *)
3458                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
3459 }
3460
3461 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
3462 {
3463         int i;
3464         struct isl_set *set;
3465
3466         if (!map)
3467                 goto error;
3468
3469         map = isl_map_cow(map);
3470         if (!map)
3471                 return NULL;
3472
3473         set = (struct isl_set *)map;
3474         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
3475         if (!set->dim)
3476                 goto error;
3477         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3478                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
3479                 if (!set->p[i])
3480                         goto error;
3481         }
3482         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3483         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3484         return set;
3485 error:
3486         isl_map_free(map);
3487         return NULL;
3488 }
3489
3490 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
3491                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3492 {
3493         int i;
3494         unsigned flags = 0;
3495         struct isl_map *map = NULL;
3496
3497         if (!map1 || !map2)
3498                 goto error;
3499
3500         if (map1->n == 0) {
3501                 isl_map_free(map1);
3502                 return map2;
3503         }
3504         if (map2->n == 0) {
3505                 isl_map_free(map2);
3506                 return map1;
3507         }
3508
3509         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3510
3511         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3512             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
3513                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3514
3515         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
3516                                 map1->n + map2->n, flags);
3517         if (!map)
3518                 goto error;
3519         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
3520                 map = isl_map_add(map,
3521                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
3522                 if (!map)
3523                         goto error;
3524         }
3525         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
3526                 map = isl_map_add(map,
3527                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
3528                 if (!map)
3529                         goto error;
3530         }
3531         isl_map_free(map1);
3532         isl_map_free(map2);
3533         return map;
3534 error:
3535         isl_map_free(map);
3536         isl_map_free(map1);
3537         isl_map_free(map2);
3538         return NULL;
3539 }
3540
3541 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3542 {
3543         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
3544         if (!map1)
3545                 return NULL;
3546         if (map1->n > 1)
3547                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
3548         return map1;
3549 }
3550
3551 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
3552                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3553 {
3554         return (struct isl_set *)
3555                 isl_map_union_disjoint(
3556                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3557 }
3558
3559 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3560 {
3561         return (struct isl_set *)
3562                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3563 }
3564
3565 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
3566                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3567 {
3568         unsigned flags = 0;
3569         struct isl_map *result;
3570         int i, j;
3571
3572         if (!map || !set)
3573                 goto error;
3574
3575         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3576             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
3577                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3578
3579         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
3580                                         map->n * set->n, flags);
3581         if (!result)
3582                 goto error;
3583         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3584                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
3585                         result = isl_map_add(result,
3586                             isl_basic_map_intersect_range(
3587                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
3588                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
3589                         if (!result)
3590                                 goto error;
3591                 }
3592         isl_map_free(map);
3593         isl_set_free(set);
3594         return result;
3595 error:
3596         isl_map_free(map);
3597         isl_set_free(set);
3598         return NULL;
3599 }
3600
3601 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
3602                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3603 {
3604         return isl_map_reverse(
3605                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
3606 }
3607
3608 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
3609                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3610 {
3611         if (!map1 || !map2)
3612                 goto error;
3613         map1 = isl_map_reverse(map1);
3614         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
3615         return isl_map_reverse(map1);
3616 error:
3617         isl_map_free(map1);
3618         isl_map_free(map2);
3619         return NULL;
3620 }
3621
3622 struct isl_map *isl_map_apply_range(
3623                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3624 {
3625         struct isl_dim *dim_result;
3626         struct isl_map *result;
3627         int i, j;
3628
3629         if (!map1 || !map2)
3630                 goto error;
3631
3632         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
3633                                   isl_dim_copy(map2->dim));
3634
3635         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
3636         if (!result)
3637                 goto error;
3638         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3639                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3640                         result = isl_map_add(result,
3641                             isl_basic_map_apply_range(
3642                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3643                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
3644                         if (!result)
3645                                 goto error;
3646                 }
3647         isl_map_free(map1);
3648         isl_map_free(map2);
3649         if (result && result->n <= 1)
3650                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
3651         return result;
3652 error:
3653         isl_map_free(map1);
3654         isl_map_free(map2);
3655         return NULL;
3656 }
3657
3658 /*
3659  * returns range - domain
3660  */
3661 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
3662 {
3663         struct isl_basic_set *bset;
3664         unsigned dim;
3665         unsigned nparam;
3666         int i;
3667
3668         if (!bmap)
3669                 goto error;
3670         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
3671         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3672         isl_assert(bmap->ctx, dim == isl_basic_map_n_out(bmap), goto error);
3673         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3674         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3675         bset = isl_basic_set_extend(bset, nparam, 3*dim, 0, dim, 0);
3676         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
3677         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3678                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
3679                                             (struct isl_basic_map *)bset);
3680                 if (j < 0)
3681                         goto error;
3682                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3683                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
3684                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
3685                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
3686         }
3687         return isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
3688 error:
3689         isl_basic_map_free(bmap);
3690         return NULL;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * returns range - domain
3695  */
3696 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
3697 {
3698         int i;
3699         struct isl_set *result;
3700
3701         if (!map)
3702                 return NULL;
3703
3704         isl_assert(map->ctx, isl_map_n_in(map) == isl_map_n_out(map), goto error);
3705         result = isl_set_alloc(map->ctx, isl_map_n_param(map),
3706                                         isl_map_n_in(map), map->n, map->flags);
3707         if (!result)
3708                 goto error;
3709         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3710                 result = isl_set_add(result,
3711                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
3712         isl_map_free(map);
3713         return result;
3714 error:
3715         isl_map_free(map);
3716         return NULL;
3717 }
3718
3719 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
3720 {
3721         struct isl_basic_map *bmap;
3722         unsigned nparam;
3723         unsigned dim;
3724         int i;
3725
3726         if (!dims)
3727                 return NULL;
3728
3729         nparam = dims->nparam;
3730         dim = dims->n_out;
3731         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
3732         if (!bmap)
3733                 goto error;
3734
3735         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3736                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3737                 if (j < 0)
3738                         goto error;
3739                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3740                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
3741                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
3742         }
3743         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3744 error:
3745         isl_basic_map_free(bmap);
3746         return NULL;
3747 }
3748
3749 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3750 {
3751         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3752         if (!dim)
3753                 return NULL;
3754         return basic_map_identity(dim);
3755 }
3756
3757 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
3758 {
3759         if (!model || !model->dim)
3760                 return NULL;
3761         isl_assert(model->ctx,
3762                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3763         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3764 }
3765
3766 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
3767 {
3768         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3769         return isl_map_add(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
3770 }
3771
3772 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3773 {
3774         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3775         if (!dim)
3776                 return NULL;
3777         return map_identity(dim);
3778 }
3779
3780 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
3781 {
3782         if (!model || !model->dim)
3783                 return NULL;
3784         isl_assert(model->ctx,
3785                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3786         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3787 }
3788
3789 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
3790 {
3791         if (!model || !model->dim)
3792                 return NULL;
3793         isl_assert(model->ctx,
3794                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3795         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3796 }
3797
3798 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
3799  * values.
3800  */
3801 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
3802 {
3803         int i;
3804         unsigned nparam;
3805         unsigned dim;
3806         struct isl_basic_set *bset;
3807
3808         if (!dims)
3809                 return NULL;
3810         nparam = dims->nparam;
3811         dim = dims->n_out;
3812         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
3813         if (!bset)
3814                 return NULL;
3815         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3816                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3817                 if (k < 0)
3818                         goto error;
3819                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3820                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
3821         }
3822         return bset;
3823 error:
3824         isl_basic_set_free(bset);
3825         return NULL;
3826 }
3827
3828 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3829 {
3830         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3831 }
3832
3833 int isl_set_is_subset(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3834 {
3835         return isl_map_is_subset(
3836                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3837 }
3838
3839 int isl_basic_map_is_subset(
3840                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3841 {
3842         int is_subset;
3843         struct isl_map *map1;
3844         struct isl_map *map2;
3845
3846         if (!bmap1 || !bmap2)
3847                 return -1;
3848
3849         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
3850         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
3851
3852         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3853
3854         isl_map_free(map1);
3855         isl_map_free(map2);
3856
3857         return is_subset;
3858 }
3859
3860 int isl_basic_map_is_equal(
3861                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3862 {
3863         int is_subset;
3864
3865         if (!bmap1 || !bmap2)
3866                 return -1;
3867         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3868         if (is_subset != 1)
3869                 return is_subset;
3870         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3871         return is_subset;
3872 }
3873
3874 int isl_basic_set_is_equal(
3875                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
3876 {
3877         return isl_basic_map_is_equal(
3878                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
3879 }
3880
3881 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
3882 {
3883         int i;
3884         int is_empty;
3885
3886         if (!map)
3887                 return -1;
3888         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3889                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
3890                 if (is_empty < 0)
3891                         return -1;
3892                 if (!is_empty)
3893                         return 0;
3894         }
3895         return 1;
3896 }
3897
3898 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
3899 {
3900         return map->n == 0;
3901 }
3902
3903 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
3904 {
3905         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
3906 }
3907
3908 int isl_map_is_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3909 {
3910         int is_subset = 0;
3911         struct isl_map *diff;
3912
3913         if (!map1 || !map2)
3914                 return -1;
3915
3916         if (isl_map_is_empty(map1))
3917                 return 1;
3918
3919         if (isl_map_is_empty(map2))
3920                 return 0;
3921
3922         diff = isl_map_subtract(isl_map_copy(map1), isl_map_copy(map2));
3923         if (!diff)
3924                 return -1;
3925
3926         is_subset = isl_map_is_empty(diff);
3927         isl_map_free(diff);
3928
3929         return is_subset;
3930 }
3931
3932 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3933 {
3934         int is_subset;
3935
3936         if (!map1 || !map2)
3937                 return -1;
3938         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3939         if (is_subset != 1)
3940                 return is_subset;
3941         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3942         return is_subset;
3943 }
3944
3945 int isl_basic_map_is_strict_subset(
3946                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3947 {
3948         int is_subset;
3949
3950         if (!bmap1 || !bmap2)
3951                 return -1;
3952         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3953         if (is_subset != 1)
3954                 return is_subset;
3955         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3956         if (is_subset == -1)
3957                 return is_subset;
3958         return !is_subset;
3959 }
3960
3961 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3962 {
3963         int is_subset;
3964
3965         if (!map1 || !map2)
3966                 return -1;
3967         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3968         if (is_subset != 1)
3969                 return is_subset;
3970         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3971         if (is_subset == -1)
3972                 return is_subset;
3973         return !is_subset;
3974 }
3975
3976 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
3977 {
3978         if (!bmap)
3979                 return -1;
3980         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
3981 }
3982
3983 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
3984 {
3985         if (!bset)
3986                 return -1;
3987         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
3988 }
3989
3990 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
3991 {
3992         struct isl_basic_set *bset = NULL;
3993         struct isl_vec *sample = NULL;
3994         int empty;
3995         unsigned total;
3996
3997         if (!bmap)
3998                 return -1;
3999
4000         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4001                 return 1;
4002
4003         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
4004                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
4005                 copy = isl_basic_map_convex_hull(copy);
4006                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4007                 isl_basic_map_free(copy);
4008                 return empty;
4009         }
4010
4011         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
4012         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
4013                 int contains = basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
4014                 if (contains < 0)
4015                         return -1;
4016                 if (contains)
4017                         return 0;
4018         }
4019         isl_vec_free(bmap->sample);
4020         bmap->sample = NULL;
4021         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
4022         if (!bset)
4023                 return -1;
4024         sample = isl_basic_set_sample(bset);
4025         if (!sample)
4026                 return -1;
4027         empty = sample->size == 0;
4028         isl_vec_free(bmap->sample);
4029         bmap->sample = sample;
4030         if (empty)
4031                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4032
4033         return empty;
4034 }
4035
4036 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4037 {
4038         if (!bmap)
4039                 return -1;
4040         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4041 }
4042
4043 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4044 {
4045         if (!bset)
4046                 return -1;
4047         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
4048 }
4049
4050 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4051 {
4052         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
4053 }
4054
4055 struct isl_map *isl_basic_map_union(
4056         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4057 {
4058         struct isl_map *map;
4059         if (!bmap1 || !bmap2)
4060                 return NULL;
4061
4062         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
4063
4064         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
4065         if (!map)
4066                 goto error;
4067         map = isl_map_add(map, bmap1);
4068         map = isl_map_add(map, bmap2);
4069         return map;
4070 error:
4071         isl_basic_map_free(bmap1);
4072         isl_basic_map_free(bmap2);
4073         return NULL;
4074 }
4075
4076 struct isl_set *isl_basic_set_union(
4077                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
4078 {
4079         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
4080                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
4081                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
4082 }
4083
4084 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
4085 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4086 {
4087         int i;
4088         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
4089
4090         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
4091                 int pos;
4092                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4093                         continue;
4094                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
4095                                                             bmap->n_div-i);
4096                 if (pos == -1)
4097                         continue;
4098                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
4099                 --i;
4100         }
4101         return bmap;
4102 }
4103
4104 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
4105 {
4106         return (struct isl_basic_set *)
4107                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
4108 }
4109
4110 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
4111  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
4112  *
4113  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
4114  * of the corresponding div in dst otherwise.
4115  */
4116 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
4117                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
4118 {
4119         int i;
4120
4121         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4122
4123         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
4124         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
4125                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
4126                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
4127                                                 dst->n_div - div) == -1)
4128                         return i;
4129         return -1;
4130 }
4131
4132 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
4133                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
4134 {
4135         int i;
4136         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4137
4138         if (!dst || !src)
4139                 goto error;
4140
4141         if (src->n_div == 0)
4142                 return dst;
4143
4144         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
4145                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
4146
4147         src = isl_basic_map_order_divs(src);
4148         dst = isl_basic_map_cow(dst);
4149         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
4150                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
4151         if (!dst)
4152                 return NULL;
4153         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
4154                 int j = find_div(dst, src, i);
4155                 if (j < 0) {
4156                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
4157                         if (j < 0)
4158                                 goto error;
4159                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
4160                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
4161                         if (add_div_constraints(dst, j) < 0)
4162                                 goto error;
4163                 }
4164                 if (j != i)
4165                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
4166         }
4167         return dst;
4168 error:
4169         isl_basic_map_free(dst);
4170         return NULL;
4171 }
4172
4173 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
4174                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
4175 {
4176         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
4177                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
4178 }
4179
4180 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
4181 {
4182         int i;
4183
4184         map = isl_map_compute_divs(map);
4185         map = isl_map_cow(map);
4186         if (!map)
4187                 return NULL;
4188
4189         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4190                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
4191         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4192                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
4193
4194         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4195         return map;
4196 }
4197
4198 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
4199 {
4200         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
4201 }
4202
4203 static struct isl_map *add_cut_constraint(struct isl_map *dst,
4204                 struct isl_basic_map *src, isl_int *c,
4205                 unsigned len, int oppose)
4206 {
4207         struct isl_basic_map *copy = NULL;
4208         int is_empty;
4209         int k;
4210         unsigned total;
4211
4212         copy = isl_basic_map_copy(src);
4213         copy = isl_basic_map_cow(copy);
4214         if (!copy)
4215                 goto error;
4216         copy = isl_basic_map_extend_constraints(copy, 0, 1);
4217         k = isl_basic_map_alloc_inequality(copy);
4218         if (k < 0)
4219                 goto error;
4220         if (oppose)
4221                 isl_seq_neg(copy->ineq[k], c, len);
4222         else
4223                 isl_seq_cpy(copy->ineq[k], c, len);
4224         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(copy);
4225         isl_seq_clr(copy->ineq[k]+len, total - len);
4226         isl_inequality_negate(copy, k);
4227         copy = isl_basic_map_simplify(copy);
4228         copy = isl_basic_map_finalize(copy);
4229         is_empty = isl_basic_map_is_empty(copy);
4230         if (is_empty < 0)
4231                 goto error;
4232         if (!is_empty)
4233                 dst = isl_map_add(dst, copy);
4234         else
4235                 isl_basic_map_free(copy);
4236         return dst;
4237 error:
4238         isl_basic_map_free(copy);
4239         isl_map_free(dst);
4240         return NULL;
4241 }
4242
4243 static struct isl_map *subtract(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
4244 {
4245         int i, j, k;
4246         unsigned flags = 0;
4247         struct isl_map *rest = NULL;
4248         unsigned max;
4249         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4250
4251         assert(bmap);
4252
4253         if (!map)
4254                 goto error;
4255
4256         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
4257                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4258
4259         max = map->n * (2 * bmap->n_eq + bmap->n_ineq);
4260         rest = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), max, flags);
4261         if (!rest)
4262                 goto error;
4263
4264         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4265                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], bmap);
4266                 if (!map->p[i])
4267                         goto error;
4268         }
4269
4270         for (j = 0; j < map->n; ++j)
4271                 map->p[j] = isl_basic_map_cow(map->p[j]);
4272
4273         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
4274                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4275                         rest = add_cut_constraint(rest,
4276                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 0);
4277                         if (!rest)
4278                                 goto error;
4279
4280                         rest = add_cut_constraint(rest,
4281                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 1);
4282                         if (!rest)
4283                                 goto error;
4284
4285                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4286                                 1, 0);
4287                         if (!map->p[j])
4288                                 goto error;
4289                         k = isl_basic_map_alloc_equality(map->p[j]);
4290                         if (k < 0)
4291                                 goto error;
4292                         isl_seq_cpy(map->p[j]->eq[k], bmap->eq[i], 1+total);
4293                         isl_seq_clr(map->p[j]->eq[k]+1+total,
4294                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4295                 }
4296         }
4297
4298         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4299                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4300                         rest = add_cut_constraint(rest,
4301                                 map->p[j], bmap->ineq[i], 1+total, 0);
4302                         if (!rest)
4303                                 goto error;
4304
4305                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4306                                 0, 1);
4307                         if (!map->p[j])
4308                                 goto error;
4309                         k = isl_basic_map_alloc_inequality(map->p[j]);
4310                         if (k < 0)
4311                                 goto error;
4312                         isl_seq_cpy(map->p[j]->ineq[k], bmap->ineq[i], 1+total);
4313                         isl_seq_clr(map->p[j]->ineq[k]+1+total,
4314                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4315                 }
4316         }
4317
4318         isl_map_free(map);
4319         return rest;
4320 error:
4321         isl_map_free(map);
4322         isl_map_free(rest);
4323         return NULL;
4324 }
4325
4326 struct isl_map *isl_map_subtract(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4327 {
4328         int i;
4329         if (!map1 || !map2)
4330                 goto error;
4331
4332         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
4333
4334         if (isl_map_is_empty(map2)) {
4335                 isl_map_free(map2);
4336                 return map1;
4337         }
4338
4339         map1 = isl_map_compute_divs(map1);
4340         map2 = isl_map_compute_divs(map2);
4341         if (!map1 || !map2)
4342                 goto error;
4343
4344         for (i = 0; map1 && i < map2->n; ++i)
4345                 map1 = subtract(map1, map2->p[i]);
4346
4347         isl_map_free(map2);
4348         return map1;
4349 error:
4350         isl_map_free(map1);
4351         isl_map_free(map2);
4352         return NULL;
4353 }
4354
4355 struct isl_set *isl_set_subtract(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4356 {
4357         return (struct isl_set *)
4358                 isl_map_subtract(
4359                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4360 }
4361
4362 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
4363 {
4364         if (!set || !map)
4365                 goto error;
4366         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
4367         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
4368         set = isl_map_range(map);
4369         return set;
4370 error:
4371         isl_set_free(set);
4372         isl_map_free(map);
4373         return NULL;
4374 }
4375
4376 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
4377  * the meaning of the set.
4378  */
4379 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
4380 {
4381         int i;
4382
4383         if (!map)
4384                 return NULL;
4385
4386         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4387                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4388                         continue;
4389                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4390                 if (i != map->n-1) {
4391                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4392                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4393                 }
4394                 map->n--;
4395         }
4396
4397         return map;
4398 }
4399
4400 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
4401 {
4402         return (struct isl_set *)
4403                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
4404 }
4405
4406 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
4407 {
4408         struct isl_basic_map *bmap;
4409         if (!map || map->n == 0)
4410                 return NULL;
4411         bmap = map->p[map->n-1];
4412         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
4413         return isl_basic_map_copy(bmap);
4414 }
4415
4416 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
4417 {
4418         return (struct isl_basic_set *)
4419                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
4420 }
4421
4422 struct isl_map *isl_map_drop_basic_map(struct isl_map *map,
4423                                                 struct isl_basic_map *bmap)
4424 {
4425         int i;
4426
4427         if (!map || !bmap)
4428                 goto error;
4429         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4430                 if (map->p[i] != bmap)
4431                         continue;
4432                 map = isl_map_cow(map);
4433                 if (!map)
4434                         goto error;
4435                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4436                 if (i != map->n-1) {
4437                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
4438                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4439                 }
4440                 map->n--;
4441                 return map;
4442         }
4443         isl_basic_map_free(bmap);
4444         return map;
4445 error:
4446         isl_map_free(map);
4447         isl_basic_map_free(bmap);
4448         return NULL;
4449 }
4450
4451 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
4452                                                 struct isl_basic_set *bset)
4453 {
4454         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
4455                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4456 }
4457
4458 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
4459  * for any common value of the parameters and dimensions preceding dim
4460  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
4461  * smaller or larger than those in bset2.
4462  *
4463  * Returns
4464  *       1 if bset1 follows bset2
4465  *      -1 if bset1 precedes bset2
4466  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
4467  *      -2 if some error occurred.
4468  */
4469 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
4470         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
4471 {
4472         struct isl_dim *dims;
4473         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
4474         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
4475         struct isl_ctx *ctx;
4476         struct isl_vec *obj;
4477         unsigned total;
4478         unsigned nparam;
4479         unsigned dim1, dim2;
4480         isl_int num, den;
4481         enum isl_lp_result res;
4482         int cmp;
4483
4484         if (!bset1 || !bset2)
4485                 return -2;
4486
4487         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
4488         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
4489         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
4490         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
4491         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
4492         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
4493         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
4494         if (!bmap1 || !bmap2)
4495                 goto error;
4496         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
4497         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
4498                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
4499                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
4500         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
4501         if (!bmap1)
4502                 goto error;
4503         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4504         ctx = bmap1->ctx;
4505         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
4506         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
4507         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
4508         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
4509         if (!obj)
4510                 goto error;
4511         isl_int_init(num);
4512         isl_int_init(den);
4513         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 0, obj->block.data, ctx->one,
4514                                         &num, &den, NULL);
4515         if (res == isl_lp_empty)
4516                 cmp = 0;
4517         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(num))
4518                 cmp = 1;
4519         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(num)) ||
4520                   res == isl_lp_unbounded)
4521                 cmp = -1;
4522         else
4523                 cmp = -2;
4524         isl_int_clear(num);
4525         isl_int_clear(den);
4526         isl_basic_map_free(bmap1);
4527         isl_vec_free(obj);
4528         return cmp;
4529 error:
4530         isl_basic_map_free(bmap1);
4531         isl_basic_map_free(bmap2);
4532         return -2;
4533 }
4534
4535 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
4536         unsigned pos, isl_int *val)
4537 {
4538         int i;
4539         int d;
4540         unsigned total;
4541
4542         if (!bmap)
4543                 return -1;
4544         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4545         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
4546                 for (; d+1 > pos; --d)
4547                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
4548                                 break;
4549                 if (d != pos)
4550                         continue;
4551                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
4552                         return 0;
4553                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
4554                         return 0;
4555                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
4556                         return 0;
4557                 if (val)
4558                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
4559                 return 1;
4560         }
4561         return 0;
4562 }
4563
4564 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
4565         unsigned pos, isl_int *val)
4566 {
4567         int i;
4568         isl_int v;
4569         isl_int tmp;
4570         int fixed;
4571
4572         if (!map)
4573                 return -1;
4574         if (map->n == 0)
4575                 return 0;
4576         if (map->n == 1)
4577                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
4578         isl_int_init(v);
4579         isl_int_init(tmp);
4580         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
4581         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
4582                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
4583                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4584                         fixed = 0;
4585         }
4586         if (val)
4587                 isl_int_set(*val, v);
4588         isl_int_clear(tmp);
4589         isl_int_clear(v);
4590         return fixed;
4591 }
4592
4593 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
4594         unsigned pos, isl_int *val)
4595 {
4596         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
4597                                                 pos, val);
4598 }
4599
4600 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
4601         isl_int *val)
4602 {
4603         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
4604 }
4605
4606 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
4607         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4608 {
4609         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
4610                 return -1;
4611         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
4612                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
4613 }
4614
4615 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
4616         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4617 {
4618         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
4619                 return -1;
4620         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
4621                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
4622 }
4623
4624 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4625  * then return this fixed value in *val.
4626  */
4627 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
4628         isl_int *val)
4629 {
4630         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
4631                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
4632 }
4633
4634 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4635  * then return this fixed value in *val.
4636  */
4637 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
4638 {
4639         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
4640 }
4641
4642 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
4643  * then return this fixed value in *val.
4644  */
4645 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
4646 {
4647         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
4648 }
4649
4650 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
4651  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
4652  */
4653 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
4654         unsigned dim, isl_int *val)
4655 {
4656         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
4657         isl_int *c;
4658         unsigned total;
4659         unsigned nparam;
4660
4661         if (!bset)
4662                 return -1;
4663         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
4664         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
4665         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
4666                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
4667                         continue;
4668                 if (i_eq != -1)
4669                         return 0;
4670                 i_eq = i;
4671         }
4672         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
4673                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
4674                         continue;
4675                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
4676                         return 0;
4677                 i_ineq = i;
4678         }
4679         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
4680                 return 0;
4681         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
4682         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
4683         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
4684                 return 0;
4685         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
4686                 return 0;
4687         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
4688                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
4689                 return 0;
4690         if (val)
4691                 isl_int_neg(*val, c[0]);
4692         return 1;
4693 }
4694
4695 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
4696         unsigned dim, isl_int *val)
4697 {
4698         int i;
4699         isl_int v;
4700         isl_int tmp;
4701         int fixed;
4702
4703         if (!set)
4704                 return -1;
4705         if (set->n == 0)
4706                 return 0;
4707         if (set->n == 1)
4708                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4709                                                                 dim, val);
4710         isl_int_init(v);
4711         isl_int_init(tmp);
4712         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4713                                                                 dim, &v);
4714         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
4715                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
4716                                                                 dim, &tmp);
4717                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4718                         fixed = 0;
4719         }
4720         if (val)
4721                 isl_int_set(*val, v);
4722         isl_int_clear(tmp);
4723         isl_int_clear(v);
4724         return fixed;
4725 }
4726
4727 struct constraint {
4728         unsigned        size;
4729         isl_int         *c;
4730 };
4731
4732 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
4733 {
4734         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
4735         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
4736         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
4737         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
4738 }
4739
4740 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
4741         struct isl_basic_map *bmap)
4742 {
4743         int i;
4744         struct constraint *c;
4745         unsigned total;
4746
4747         if (!bmap)
4748                 return NULL;
4749         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4750         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
4751         if (!c)
4752                 goto error;
4753         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4754                 c[i].size = total;
4755                 c[i].c = bmap->ineq[i];
4756         }
4757         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
4758         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
4759                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
4760         free(c);
4761         return bmap;
4762 error:
4763         isl_basic_map_free(bmap);
4764         return NULL;
4765 }
4766
4767 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
4768 {
4769         if (!bmap)
4770                 return NULL;
4771         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
4772                 return bmap;
4773         bmap = isl_basic_map_convex_hull(bmap);
4774         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
4775         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
4776         return bmap;
4777 }
4778
4779 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
4780 {
4781         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
4782                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4783 }
4784
4785 static int isl_basic_map_fast_cmp(const struct isl_basic_map *bmap1,
4786         const struct isl_basic_map *bmap2)
4787 {
4788         int i, cmp;
4789         unsigned total;
4790
4791         if (bmap1 == bmap2)
4792                 return 0;
4793         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
4794                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
4795         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
4796                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4797         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
4798                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4799         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
4800             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4801                 return 0;
4802         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4803                 return 1;
4804         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4805                 return -1;
4806         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
4807                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
4808         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
4809                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
4810         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
4811                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
4812         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4813         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
4814                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
4815                 if (cmp)
4816                         return cmp;
4817         }
4818         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
4819                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
4820                 if (cmp)
4821                         return cmp;
4822         }
4823         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
4824                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
4825                 if (cmp)
4826                         return cmp;
4827         }
4828         return 0;
4829 }
4830
4831 static int isl_basic_map_fast_is_equal(struct isl_basic_map *bmap1,
4832         struct isl_basic_map *bmap2)
4833 {
4834         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
4835 }
4836
4837 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
4838 {
4839         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
4840         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
4841
4842         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
4843 }
4844
4845 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
4846  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
4847  * meaning of any possible other copies of map.
4848  */
4849 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
4850 {
4851         int i, j;
4852         struct isl_basic_map *bmap;
4853
4854         if (!map)
4855                 return NULL;
4856         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
4857                 return map;
4858         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4859                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4860                 if (!bmap)
4861                         goto error;
4862                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4863                 map->p[i] = bmap;
4864         }
4865         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
4866         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4867         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
4868         if (!map)
4869                 return NULL;
4870         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
4871                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
4872                         continue;
4873                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
4874                 for (j = i; j < map->n; ++j)
4875                         map->p[j-1] = map->p[j];
4876                 map->n--;
4877         }
4878         return map;
4879 error:
4880         isl_map_free(map);
4881         return NULL;
4882
4883 }
4884
4885 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
4886 {
4887         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
4888 }
4889
4890 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4891 {
4892         int i;
4893         int equal;
4894
4895         if (!map1 || !map2)
4896                 return -1;
4897
4898         if (map1 == map2)
4899                 return 1;
4900         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
4901                 return 0;
4902
4903         map1 = isl_map_copy(map1);
4904         map2 = isl_map_copy(map2);
4905         map1 = isl_map_normalize(map1);
4906         map2 = isl_map_normalize(map2);
4907         if (!map1 || !map2)
4908                 goto error;
4909         equal = map1->n == map2->n;
4910         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
4911                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
4912                 if (equal < 0)
4913                         goto error;
4914         }
4915         isl_map_free(map1);
4916         isl_map_free(map2);
4917         return equal;
4918 error:
4919         isl_map_free(map1);
4920         isl_map_free(map2);
4921         return -1;
4922 }
4923
4924 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4925 {
4926         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
4927                                                 (struct isl_map *)set2);
4928 }
4929
4930 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
4931  */
4932 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
4933         isl_int min, isl_int max)
4934 {
4935         int k;
4936         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4937
4938         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
4939         if (!bset)
4940                 goto error;
4941
4942         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4943         if (k < 0)
4944                 goto error;
4945         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
4946         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
4947
4948         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4949         if (k < 0)
4950                 goto error;
4951         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
4952         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
4953
4954         return bset;
4955 error:
4956         isl_basic_set_free(bset);
4957         return NULL;
4958 }
4959
4960 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
4961  */
4962 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
4963 {
4964         int i;
4965         unsigned dim;
4966         unsigned nparam;
4967         unsigned extra;
4968         unsigned n_eq;
4969         unsigned n_ineq;
4970         struct isl_basic_set *product = NULL;
4971
4972         if (!list)
4973                 goto error;
4974         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
4975         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
4976         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
4977         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
4978         extra = list->p[0]->n_div;
4979         n_eq = list->p[0]->n_eq;
4980         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
4981         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
4982                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
4983                 isl_assert(list->ctx,
4984                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
4985                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
4986                 extra += list->p[i]->n_div;
4987                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
4988                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
4989         }
4990         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
4991                                         n_eq, n_ineq);
4992         if (!product)
4993                 goto error;
4994         dim = 0;
4995         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
4996                 isl_basic_set_add_constraints(product,
4997                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
4998                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
4999         }
5000         isl_basic_set_list_free(list);
5001         return product;
5002 error:
5003         isl_basic_set_free(product);
5004         isl_basic_set_list_free(list);
5005         return NULL;
5006 }
5007
5008 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
5009                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5010 {
5011         struct isl_dim *dim_result = NULL;
5012         struct isl_basic_map *bmap;
5013         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
5014         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
5015
5016         if (!bmap1 || !bmap2)
5017                 goto error;
5018
5019         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
5020                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
5021         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
5022                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
5023
5024         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
5025         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
5026         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
5027         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
5028         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
5029
5030         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
5031         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5032         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5033         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5034         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5035         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
5036         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
5037         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
5038         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
5039         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
5040         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
5041
5042         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
5043                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
5044                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
5045                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
5046         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
5047         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
5048         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5049         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5050 error:
5051         isl_basic_map_free(bmap1);
5052         isl_basic_map_free(bmap2);
5053         return NULL;
5054 }
5055
5056 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
5057  */
5058 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5059 {
5060         unsigned flags = 0;
5061         struct isl_map *result;
5062         int i, j;
5063
5064         if (!map1 || !map2)
5065                 goto error;
5066
5067         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
5068                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
5069
5070         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5071             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5072                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5073
5074         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
5075                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
5076                                 map1->n * map2->n, flags);
5077         if (!result)
5078                 goto error;
5079         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5080                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5081                         struct isl_basic_map *part;
5082                         part = isl_basic_map_product(
5083                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5084                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
5085                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
5086                                 isl_basic_map_free(part);
5087                         else
5088                                 result = isl_map_add(result, part);
5089                         if (!result)
5090                                 goto error;
5091                 }
5092         isl_map_free(map1);
5093         isl_map_free(map2);
5094         return result;
5095 error:
5096         isl_map_free(map1);
5097         isl_map_free(map2);
5098         return NULL;
5099 }
5100
5101 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
5102  */
5103 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5104 {
5105         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
5106                                                  (struct isl_map *)set2);
5107 }
5108
5109 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
5110 {
5111         int i;
5112         uint32_t hash = isl_hash_init();
5113         unsigned total;
5114
5115         if (!bset)
5116                 return 0;
5117         bset = isl_basic_set_copy(bset);
5118         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
5119         if (!bset)
5120                 return 0;
5121         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
5122         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
5123         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
5124                 uint32_t c_hash;
5125                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
5126                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5127         }
5128         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
5129         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
5130                 uint32_t c_hash;
5131                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
5132                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5133         }
5134         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
5135         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
5136                 uint32_t c_hash;
5137                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
5138                         continue;
5139                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
5140                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
5141                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5142         }
5143         isl_basic_set_free(bset);
5144         return hash;
5145 }
5146
5147 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
5148 {
5149         int i;
5150         uint32_t hash;
5151
5152         if (!set)
5153                 return 0;
5154         set = isl_set_copy(set);
5155         set = isl_set_normalize(set);
5156         if (!set)
5157                 return 0;
5158
5159         hash = isl_hash_init();
5160         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5161                 uint32_t bset_hash;
5162                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
5163                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
5164         }
5165
5166         isl_set_free(set);
5167
5168         return hash;
5169 }
5170
5171 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5172  * by the values of the other parameters and variables.
5173  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
5174  */
5175 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
5176 {
5177         int i;
5178         unsigned nparam;
5179
5180         if (!bset)
5181                 return -1;
5182         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
5183         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
5184                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
5185                         return 1;
5186         return 0;
5187 }
5188
5189 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5190  * by the values of the other parameters and variables.
5191  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
5192  * for each of the subsets.
5193  */
5194 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
5195 {
5196         int i;
5197
5198         if (!set)
5199                 return -1;
5200         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5201                 int unique;
5202                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
5203                 if (unique != 1)
5204                         return unique;
5205         }
5206         return 1;
5207 }