isl_map.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  10  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include <strings.h>
  15 #include <isl/ctx.h>
  16 #include <isl/blk.h>
  17 #include "isl_dim_private.h"
  18 #include "isl_equalities.h"
  19 #include <isl/list.h>
  20 #include <isl/lp.h>
  21 #include <isl/seq.h>
  22 #include <isl/set.h>
  23 #include <isl/map.h>
  24 #include "isl_map_private.h"
  25 #include "isl_map_piplib.h"
  26 #include <isl_reordering.h>
  27 #include "isl_sample.h"
  28 #include "isl_tab.h"
  29 #include <isl/vec.h>
  30 #include <isl_mat_private.h>
  31
  32 /* Maps dst positions to src positions */
  33 struct isl_dim_map {
  34         unsigned len;
  35         int pos[1];
  36 };
  37
  38 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  39 {
  40         int i;
  41         struct isl_dim_map *dim_map;
  42         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  43                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  44         if (!dim_map)
  45                 return NULL;
  46         dim_map->len = 1 + len;
  47         dim_map->pos[0] = 0;
  48         for (i = 0; i < len; ++i)
  49                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  50         return dim_map;
  51 }
  52
  53 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  54 {
  55         switch (type) {
  56         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  57         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  58         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  59         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  60         default:                return 0;
  61         }
  62 }
  63
  64 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  65 {
  66         switch (type) {
  67         case isl_dim_param:     return 1;
  68         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  69         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  70         default:                return 0;
  71         }
  72 }
  73
  74 static void isl_dim_map_dim_range(struct isl_dim_map *dim_map,
  75         struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type,
  76         unsigned first, unsigned n, unsigned dst_pos)
  77 {
  78         int i;
  79         unsigned src_pos;
  80
  81         if (!dim_map || !dim)
  82                 return;
  83
  84         src_pos = pos(dim, type);
  85         for (i = 0; i < n; ++i)
  86                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + first + i;
  87 }
  88
  89 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  90                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  91 {
  92         isl_dim_map_dim_range(dim_map, dim, type, 0, n(dim, type), dst_pos);
  93 }
  94
  95 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  96                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  97 {
  98         int i;
  99         unsigned src_pos;
 100
 101         if (!dim_map || !bmap)
 102                 return;
 103
 104         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
 105         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
 106                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
 107 }
 108
 109 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
 110 {
 111         int i;
 112
 113         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
 114                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
 115         fprintf(stderr, "\n");
 116 }
 117
 118 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
 119                                 enum isl_dim_type type)
 120 {
 121         if (!bmap)
 122                 return 0;
 123         switch (type) {
 124         case isl_dim_cst:       return 1;
 125         case isl_dim_param:
 126         case isl_dim_in:
 127         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 128         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 129         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 130         default:                return 0;
 131         }
 132 }
 133
 134 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 135 {
 136         return map ? n(map->dim, type) : 0;
 137 }
 138
 139 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 140 {
 141         return set ? n(set->dim, type) : 0;
 142 }
 143
 144 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 145                                         enum isl_dim_type type)
 146 {
 147         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 148         switch (type) {
 149         case isl_dim_cst:       return 0;
 150         case isl_dim_param:     return 1;
 151         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 152         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 153         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 154         default:                return 0;
 155         }
 156 }
 157
 158 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 159 {
 160         return pos(map->dim, type);
 161 }
 162
 163 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 164                                 enum isl_dim_type type)
 165 {
 166         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 167 }
 168
 169 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 170 {
 171         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
 172 }
 173
 174 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 175 {
 176         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
 177 }
 178
 179 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 180 {
 181         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 182 }
 183
 184 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 185 {
 186         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
 187 }
 188
 189 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 190 {
 191         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
 192 }
 193
 194 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 195 {
 196         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
 197 }
 198
 199 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 200 {
 201         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
 202 }
 203
 204 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 205 {
 206         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
 207 }
 208
 209 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 210 {
 211         return bmap ? bmap->n_div : 0;
 212 }
 213
 214 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 215 {
 216         return bmap ? isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div : 0;
 217 }
 218
 219 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 220 {
 221         return map->dim->n_in;
 222 }
 223
 224 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 225 {
 226         return map->dim->n_out;
 227 }
 228
 229 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 230 {
 231         return map->dim->nparam;
 232 }
 233
 234 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 235 {
 236         int m;
 237         if (!map || !set)
 238                 return -1;
 239         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
 240         if (m < 0 || !m)
 241                 return m;
 242         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
 243 }
 244
 245 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 246                 struct isl_basic_set *bset)
 247 {
 248         int m;
 249         if (!bmap || !bset)
 250                 return -1;
 251         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 252         if (m < 0 || !m)
 253                 return m;
 254         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
 255 }
 256
 257 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 258                 struct isl_basic_set *bset)
 259 {
 260         int m;
 261         if (!bmap || !bset)
 262                 return -1;
 263         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 264         if (m < 0 || !m)
 265                 return m;
 266         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
 267 }
 268
 269 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 270 {
 271         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
 272 }
 273
 274 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 275 {
 276         return bset ? bset->ctx : NULL;
 277 }
 278
 279 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
 280 {
 281         return map ? map->ctx : NULL;
 282 }
 283
 284 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
 285 {
 286         return set ? set->ctx : NULL;
 287 }
 288
 289 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 290 {
 291         if (!bmap)
 292                 return NULL;
 293         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 294 }
 295
 296 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 297 {
 298         if (!bset)
 299                 return NULL;
 300         return isl_dim_copy(bset->dim);
 301 }
 302
 303 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 304 {
 305         if (!map)
 306                 return NULL;
 307         return isl_dim_copy(map->dim);
 308 }
 309
 310 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 311 {
 312         if (!set)
 313                 return NULL;
 314         return isl_dim_copy(set->dim);
 315 }
 316
 317 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
 318         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
 319 {
 320         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
 321         if (!bmap)
 322                 return NULL;
 323         bmap->dim = isl_dim_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
 324         if (!bmap->dim)
 325                 goto error;
 326         return bmap;
 327 error:
 328         isl_basic_map_free(bmap);
 329         return NULL;
 330 }
 331
 332 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 333         enum isl_dim_type type)
 334 {
 335         return bmap ? isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
 336 }
 337
 338 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
 339         enum isl_dim_type type, const char *s)
 340 {
 341         int i;
 342
 343         map = isl_map_cow(map);
 344         if (!map)
 345                 return NULL;
 346
 347         map->dim = isl_dim_set_tuple_name(map->dim, type, s);
 348         if (!map->dim)
 349                 goto error;
 350
 351         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 352                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
 353                 if (!map->p[i])
 354                         goto error;
 355         }
 356
 357         return map;
 358 error:
 359         isl_map_free(map);
 360         return NULL;
 361 }
 362
 363 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
 364         enum isl_dim_type type)
 365 {
 366         return map ? isl_dim_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
 367 }
 368
 369 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
 370         const char *s)
 371 {
 372         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
 373 }
 374
 375 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
 376 {
 377         return set ? isl_dim_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
 378 }
 379
 380 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 381         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 382 {
 383         return bmap ? isl_dim_get_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
 384 }
 385
 386 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
 387         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 388 {
 389         return map ? isl_dim_get_name(map->dim, type, pos) : NULL;
 390 }
 391
 392 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
 393         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 394 {
 395         return set ? isl_dim_get_name(set->dim, type, pos) : NULL;
 396 }
 397
 398 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
 399         __isl_take isl_basic_map *bmap,
 400         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 401 {
 402         if (!bmap)
 403                 return NULL;
 404         bmap->dim = isl_dim_set_name(bmap->dim, type, pos, s);
 405         if (!bmap->dim)
 406                 goto error;
 407         return bmap;
 408 error:
 409         isl_basic_map_free(bmap);
 410         return NULL;
 411 }
 412
 413 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
 414         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 415 {
 416         int i;
 417
 418         if (!map)
 419                 return NULL;
 420
 421         map->dim = isl_dim_set_name(map->dim, type, pos, s);
 422         if (!map->dim)
 423                 goto error;
 424
 425         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 426                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
 427                 if (!map->p[i])
 428                         goto error;
 429         }
 430
 431         return map;
 432 error:
 433         isl_map_free(map);
 434         return NULL;
 435 }
 436
 437 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
 438         __isl_take isl_basic_set *bset,
 439         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 440 {
 441         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
 442                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
 443 }
 444
 445 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
 446         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 447 {
 448         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
 449 }
 450
 451 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 452 {
 453         if (!bmap)
 454                 return -1;
 455         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
 456 }
 457
 458 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 459                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 460                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 461 {
 462         int i;
 463         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 464
 465         bmap->ctx = ctx;
 466         isl_ctx_ref(ctx);
 467
 468         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 469         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
 470                 goto error;
 471
 472         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 473         if (!bmap->ineq)
 474                 goto error;
 475
 476         if (extra == 0) {
 477                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 478                 bmap->div = NULL;
 479         } else {
 480                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 481                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
 482                         goto error;
 483
 484                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 485                 if (!bmap->div)
 486                         goto error;
 487         }
 488
 489         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 490                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 491
 492         for (i = 0; i < extra; ++i)
 493                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 494
 495         bmap->ref = 1;
 496         bmap->flags = 0;
 497         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 498         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 499         bmap->extra = extra;
 500         bmap->n_eq = 0;
 501         bmap->n_ineq = 0;
 502         bmap->n_div = 0;
 503         bmap->sample = NULL;
 504
 505         return bmap;
 506 error:
 507         isl_basic_map_free(bmap);
 508         return NULL;
 509 }
 510
 511 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 512                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 513                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 514 {
 515         struct isl_basic_map *bmap;
 516         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 517         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 518 }
 519
 520 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 521                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 522 {
 523         struct isl_basic_map *bmap;
 524         if (!dim)
 525                 return NULL;
 526         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
 527         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 528         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 529 error:
 530         isl_dim_free(dim);
 531         return NULL;
 532 }
 533
 534 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 535                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 536 {
 537         struct isl_basic_map *bmap;
 538
 539         if (!dim)
 540                 return NULL;
 541         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 542         if (!bmap)
 543                 goto error;
 544         bmap->dim = dim;
 545
 546         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 547 error:
 548         isl_dim_free(dim);
 549         return NULL;
 550 }
 551
 552 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 553                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 554                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 555 {
 556         struct isl_basic_map *bmap;
 557         struct isl_dim *dim;
 558
 559         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 560         if (!dim)
 561                 return NULL;
 562
 563         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 564         return bmap;
 565 }
 566
 567 static void dup_constraints(
 568                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 569 {
 570         int i;
 571         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 572
 573         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 574                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 575                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 576         }
 577
 578         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 579                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 580                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 581         }
 582
 583         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 584                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 585                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 586         }
 587         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 588 }
 589
 590 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 591 {
 592         struct isl_basic_map *dup;
 593
 594         if (!bmap)
 595                 return NULL;
 596         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 597                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 598         if (!dup)
 599                 return NULL;
 600         dup_constraints(dup, bmap);
 601         dup->flags = bmap->flags;
 602         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 603         return dup;
 604 }
 605
 606 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 607 {
 608         struct isl_basic_map *dup;
 609
 610         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 611         return (struct isl_basic_set *)dup;
 612 }
 613
 614 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 615 {
 616         if (!bset)
 617                 return NULL;
 618
 619         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 620                 bset->ref++;
 621                 return bset;
 622         }
 623         return isl_basic_set_dup(bset);
 624 }
 625
 626 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 627 {
 628         if (!set)
 629                 return NULL;
 630
 631         set->ref++;
 632         return set;
 633 }
 634
 635 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 636 {
 637         if (!bmap)
 638                 return NULL;
 639
 640         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 641                 bmap->ref++;
 642                 return bmap;
 643         }
 644         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 645         if (bmap)
 646                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 647         return bmap;
 648 }
 649
 650 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 651 {
 652         if (!map)
 653                 return NULL;
 654
 655         map->ref++;
 656         return map;
 657 }
 658
 659 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 660 {
 661         if (!bmap)
 662                 return;
 663
 664         if (--bmap->ref > 0)
 665                 return;
 666
 667         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 668         free(bmap->div);
 669         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 670         free(bmap->ineq);
 671         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 672         isl_vec_free(bmap->sample);
 673         isl_dim_free(bmap->dim);
 674         free(bmap);
 675 }
 676
 677 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 678 {
 679         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 680 }
 681
 682 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 683 {
 684         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 685 }
 686
 687 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 688 {
 689         struct isl_ctx *ctx;
 690         if (!bmap)
 691                 return -1;
 692         ctx = bmap->ctx;
 693         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 694         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 695                         return -1);
 696         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 697         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 698         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 699         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 700         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 701         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 702                 isl_int *t;
 703                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 704                 if (j < 0)
 705                         return -1;
 706                 t = bmap->ineq[j];
 707                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 708                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 709                 bmap->eq[-1] = t;
 710                 bmap->n_eq++;
 711                 bmap->n_ineq--;
 712                 bmap->eq--;
 713                 return 0;
 714         }
 715         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 716                       bmap->extra - bmap->n_div);
 717         return bmap->n_eq++;
 718 }
 719
 720 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 721 {
 722         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 723 }
 724
 725 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 726 {
 727         if (!bmap)
 728                 return -1;
 729         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 730         bmap->n_eq -= n;
 731         return 0;
 732 }
 733
 734 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 735 {
 736         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 737 }
 738
 739 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 740 {
 741         isl_int *t;
 742         if (!bmap)
 743                 return -1;
 744         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 745
 746         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 747                 t = bmap->eq[pos];
 748                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 749                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 750         }
 751         bmap->n_eq--;
 752         return 0;
 753 }
 754
 755 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 756 {
 757         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 758 }
 759
 760 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 761                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 762 {
 763         isl_int *t;
 764
 765         t = bmap->ineq[pos];
 766         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 767         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 768         bmap->eq[-1] = t;
 769         bmap->n_eq++;
 770         bmap->n_ineq--;
 771         bmap->eq--;
 772         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 773         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 774         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 775         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 776 }
 777
 778 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 779 {
 780         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 781 }
 782
 783 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 784 {
 785         struct isl_ctx *ctx;
 786         if (!bmap)
 787                 return -1;
 788         ctx = bmap->ctx;
 789         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 790         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 791         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 792         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 793         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 794         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 795                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 796                       bmap->extra - bmap->n_div);
 797         return bmap->n_ineq++;
 798 }
 799
 800 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 801 {
 802         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 803 }
 804
 805 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 806 {
 807         if (!bmap)
 808                 return -1;
 809         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 810         bmap->n_ineq -= n;
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 815 {
 816         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 817 }
 818
 819 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 820 {
 821         isl_int *t;
 822         if (!bmap)
 823                 return -1;
 824         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 825
 826         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 827                 t = bmap->ineq[pos];
 828                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 829                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 830                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 831         }
 832         bmap->n_ineq--;
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 837 {
 838         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 839 }
 840
 841 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 842         isl_int *eq)
 843 {
 844         int k;
 845
 846         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
 847         if (!bmap)
 848                 return NULL;
 849         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
 850         if (k < 0)
 851                 goto error;
 852         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 853         return bmap;
 854 error:
 855         isl_basic_map_free(bmap);
 856         return NULL;
 857 }
 858
 859 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 860         isl_int *eq)
 861 {
 862         return (isl_basic_set *)
 863                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
 864 }
 865
 866 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 867         isl_int *ineq)
 868 {
 869         int k;
 870
 871         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
 872         if (!bmap)
 873                 return NULL;
 874         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 875         if (k < 0)
 876                 goto error;
 877         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 878         return bmap;
 879 error:
 880         isl_basic_map_free(bmap);
 881         return NULL;
 882 }
 883
 884 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 885         isl_int *ineq)
 886 {
 887         return (isl_basic_set *)
 888                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
 889 }
 890
 891 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 892 {
 893         if (!bmap)
 894                 return -1;
 895         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 896         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 897                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 898                       bmap->extra - bmap->n_div);
 899         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 900         return bmap->n_div++;
 901 }
 902
 903 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 904 {
 905         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 906 }
 907
 908 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 909 {
 910         if (!bmap)
 911                 return -1;
 912         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 913         bmap->n_div -= n;
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 918 {
 919         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 920 }
 921
 922 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 923  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 924  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 925  * variables.
 926  */
 927 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 928                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 929                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 930 {
 931         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 932         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 933         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 934         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 935         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 936         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 937         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 938         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 939         if (dst_nparam > src_nparam)
 940                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 941                                 dst_nparam - src_nparam);
 942         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 943         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 944                     src+1+src_nparam,
 945                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 946         if (dst_in-in_off > src_in)
 947                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 948                                 dst_in - in_off - src_in);
 949         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 950         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 951                     src+1+src_nparam+src_in,
 952                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 953         if (dst_out-out_off > src_out)
 954                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 955                                 dst_out - out_off - src_out);
 956         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 957         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 958                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 959                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 960         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 961                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 962                                 div_off+src_map->n_div,
 963                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 964 }
 965
 966 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 967                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 968                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 969 {
 970         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 971         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 972 }
 973
 974 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 975                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 976 {
 977         int i;
 978         unsigned div_off;
 979
 980         if (!bmap1 || !bmap2)
 981                 goto error;
 982
 983         div_off = bmap1->n_div;
 984
 985         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 986                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 987                 if (i1 < 0)
 988                         goto error;
 989                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 990                                 i_pos, o_pos, div_off);
 991         }
 992
 993         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 994                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 995                 if (i1 < 0)
 996                         goto error;
 997                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 998                                 i_pos, o_pos, div_off);
 999         }
1000
1001         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1002                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1003                 if (i1 < 0)
1004                         goto error;
1005                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1006                          i_pos, o_pos, div_off);
1007         }
1008
1009         isl_basic_map_free(bmap2);
1010
1011         return bmap1;
1012
1013 error:
1014         isl_basic_map_free(bmap1);
1015         isl_basic_map_free(bmap2);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1020                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1021 {
1022         int i;
1023
1024         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
1025                 if (dim_map->pos[i] < 0)
1026                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
1027                 else
1028                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
1029         }
1030 }
1031
1032 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1033                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1034 {
1035         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1036         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
1037 }
1038
1039 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
1040                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
1041 {
1042         int i;
1043
1044         if (!src || !dst || !dim_map)
1045                 goto error;
1046
1047         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
1048                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
1049                 if (i1 < 0)
1050                         goto error;
1051                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
1052         }
1053
1054         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
1055                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
1056                 if (i1 < 0)
1057                         goto error;
1058                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
1059         }
1060
1061         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
1062                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
1063                 if (i1 < 0)
1064                         goto error;
1065                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
1066         }
1067
1068         free(dim_map);
1069         isl_basic_map_free(src);
1070
1071         return dst;
1072 error:
1073         free(dim_map);
1074         isl_basic_map_free(src);
1075         isl_basic_map_free(dst);
1076         return NULL;
1077 }
1078
1079 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1080                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1081 {
1082         return (struct isl_basic_set *)
1083                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1084                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1085 }
1086
1087 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
1088                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1089                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1090 {
1091         struct isl_basic_map *ext;
1092         unsigned flags;
1093         int dims_ok;
1094
1095         if (!dim)
1096                 goto error;
1097
1098         if (!base)
1099                 goto error;
1100
1101         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
1102                   base->extra >= base->n_div + extra;
1103
1104         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1105                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1106                 isl_dim_free(dim);
1107                 return base;
1108         }
1109
1110         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1111         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1112         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1113         extra += base->extra;
1114         n_eq += base->n_eq;
1115         n_ineq += base->n_ineq;
1116
1117         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1118         dim = NULL;
1119         if (!ext)
1120                 goto error;
1121
1122         if (dims_ok)
1123                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1124         flags = base->flags;
1125         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1126         if (ext) {
1127                 ext->flags = flags;
1128                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1129         }
1130
1131         return ext;
1132
1133 error:
1134         isl_dim_free(dim);
1135         isl_basic_map_free(base);
1136         return NULL;
1137 }
1138
1139 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
1140                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1141                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1142 {
1143         return (struct isl_basic_set *)
1144                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
1145                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1146 }
1147
1148 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1149                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1150 {
1151         if (!base)
1152                 return NULL;
1153         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
1154                                         0, n_eq, n_ineq);
1155 }
1156
1157 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1158                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1159                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1160 {
1161         struct isl_basic_map *bmap;
1162         struct isl_dim *dim;
1163
1164         if (!base)
1165                 return NULL;
1166         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1167         if (!dim)
1168                 goto error;
1169
1170         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1171         return bmap;
1172 error:
1173         isl_basic_map_free(base);
1174         return NULL;
1175 }
1176
1177 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1178                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1179                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1180 {
1181         return (struct isl_basic_set *)
1182                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1183                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1184 }
1185
1186 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1187                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1188 {
1189         return (struct isl_basic_set *)
1190                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1191                                                     n_eq, n_ineq);
1192 }
1193
1194 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1195 {
1196         return (struct isl_basic_set *)
1197                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1198 }
1199
1200 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1201 {
1202         if (!bmap)
1203                 return NULL;
1204
1205         if (bmap->ref > 1) {
1206                 bmap->ref--;
1207                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1208         }
1209         if (bmap)
1210                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1211         return bmap;
1212 }
1213
1214 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1215 {
1216         if (!set)
1217                 return NULL;
1218
1219         if (set->ref == 1)
1220                 return set;
1221         set->ref--;
1222         return isl_set_dup(set);
1223 }
1224
1225 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1226 {
1227         if (!map)
1228                 return NULL;
1229
1230         if (map->ref == 1)
1231                 return map;
1232         map->ref--;
1233         return isl_map_dup(map);
1234 }
1235
1236 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1237                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1238 {
1239         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1240         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1241         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1242 }
1243
1244 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1245                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1246 {
1247         int i;
1248         struct isl_blk blk;
1249         unsigned dim;
1250         unsigned nparam;
1251
1252         if (!bset)
1253                 goto error;
1254
1255         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1256         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1257         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1258
1259         if (n == dim)
1260                 return bset;
1261
1262         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1263         if (!bset)
1264                 return NULL;
1265
1266         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1267         if (isl_blk_is_error(blk))
1268                 goto error;
1269
1270         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1271                 swap_vars(blk,
1272                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1273
1274         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1275                 swap_vars(blk,
1276                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1277
1278         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1279                 swap_vars(blk,
1280                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1281
1282         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1283
1284         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1285         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
1286         return isl_basic_set_finalize(bset);
1287 error:
1288         isl_basic_set_free(bset);
1289         return NULL;
1290 }
1291
1292 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1293 {
1294         int i;
1295         set = isl_set_cow(set);
1296         if (!set)
1297                 return NULL;
1298
1299         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1300                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1301                 if (!set->p[i]) {
1302                         isl_set_free(set);
1303                         return NULL;
1304                 }
1305         }
1306         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1307         return set;
1308 }
1309
1310 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1311 {
1312         int i = 0;
1313         unsigned total;
1314         if (!bmap)
1315                 goto error;
1316         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1317         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1318         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1319         if (bmap->n_eq > 0)
1320                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1321         else {
1322                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1323                 if (i < 0)
1324                         goto error;
1325         }
1326         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1327         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1328         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1329         isl_vec_free(bmap->sample);
1330         bmap->sample = NULL;
1331         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1332 error:
1333         isl_basic_map_free(bmap);
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1338 {
1339         return (struct isl_basic_set *)
1340                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1341 }
1342
1343 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1344 {
1345         int i;
1346         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1347         isl_int *t = bmap->div[a];
1348         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1349         bmap->div[b] = t;
1350
1351         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1352                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1353
1354         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1355                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1356
1357         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1358                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1359         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1360 }
1361
1362 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1363  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1364  * are not removed.
1365  */
1366 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1367         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1368 {
1369         int i;
1370
1371         if (!map)
1372                 return NULL;
1373         if (n == 0)
1374                 return map;
1375
1376         map = isl_map_cow(map);
1377         if (!map)
1378                 return NULL;
1379         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1380         first += pos(map->dim, type) - 1;
1381
1382         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1383                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1384                 if (!map->p[i])
1385                         goto error;
1386         }
1387         return map;
1388 error:
1389         isl_map_free(map);
1390         return NULL;
1391 }
1392
1393 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1394  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1395  * are not removed.
1396  */
1397 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1398         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1399 {
1400         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1401 }
1402
1403 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1404  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1405  * are not removed.
1406  */
1407 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1408         unsigned first, unsigned n)
1409 {
1410         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1411 }
1412
1413 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1414         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1415 {
1416         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap, isl_dim_total(bmap->dim),
1417                                                 bmap->n_div);
1418         if (!bmap)
1419                 return NULL;
1420         bmap->n_div = 0;
1421         return bmap;
1422 }
1423
1424 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1425         __isl_take isl_basic_set *bset)
1426 {
1427         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1428                         (struct isl_basic_map *)bset);
1429 }
1430
1431 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1432 {
1433         int i;
1434
1435         if (!set)
1436                 return NULL;
1437         if (set->n == 0)
1438                 return set;
1439
1440         set = isl_set_cow(set);
1441         if (!set)
1442                 return NULL;
1443
1444         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1445                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1446                 if (!set->p[i])
1447                         goto error;
1448         }
1449         return set;
1450 error:
1451         isl_set_free(set);
1452         return NULL;
1453 }
1454
1455 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1456         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1457 {
1458         if (!bmap)
1459                 return NULL;
1460         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1461                         goto error);
1462         if (n == 0)
1463                 return bmap;
1464         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1465                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1466         if (!bmap)
1467                 return bmap;
1468         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1469                 return bmap;
1470         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1471         return bmap;
1472 error:
1473         isl_basic_map_free(bmap);
1474         return NULL;
1475 }
1476
1477 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1478  * any of the given variables.
1479  */
1480 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1481         unsigned first, unsigned n)
1482 {
1483         int i;
1484         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1485
1486         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1487                 return 0;
1488         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1489                 return 1;
1490
1491         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1492                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1493                         continue;
1494                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1495                         return 1;
1496         }
1497
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1502  * in their definitions.
1503  */
1504 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1505         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1506         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1507 {
1508         int i;
1509
1510         if (!bmap)
1511                 return NULL;
1512         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1513                         goto error);
1514         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1515
1516         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1517                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1518                         continue;
1519                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1520         }
1521
1522         return bmap;
1523 error:
1524         isl_basic_map_free(bmap);
1525         return NULL;
1526 }
1527
1528 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1529         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1530 {
1531         int i;
1532
1533         if (!map)
1534                 return NULL;
1535         if (map->n == 0)
1536                 return map;
1537
1538         map = isl_map_cow(map);
1539         if (!map)
1540                 return NULL;
1541
1542         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1543                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1544                                                                 type, first, n);
1545                 if (!map->p[i])
1546                         goto error;
1547         }
1548         return map;
1549 error:
1550         isl_map_free(map);
1551         return NULL;
1552 }
1553
1554 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1555         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1556 {
1557         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1558                                                               type, first, n);
1559 }
1560
1561 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1562         __isl_take isl_basic_set *bset,
1563         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1564 {
1565         return (isl_basic_set *)
1566             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1567 }
1568
1569 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1570         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1571 {
1572         int i;
1573
1574         if (n == 0)
1575                 return map;
1576
1577         map = isl_map_cow(map);
1578         if (!map)
1579                 return NULL;
1580         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1581
1582         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1583                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1584                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1585                 if (!map->p[i])
1586                         goto error;
1587         }
1588         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1589         return map;
1590 error:
1591         isl_map_free(map);
1592         return NULL;
1593 }
1594
1595 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1596         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1597 {
1598         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1599 }
1600
1601 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1602 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1603         unsigned first, unsigned n)
1604 {
1605         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1606 }
1607
1608 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1609                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1610 {
1611         const char *name;
1612         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1613         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1614         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1615         if (!pos)
1616                 isl_int_print(out, c, 0);
1617         else {
1618                 if (!isl_int_is_one(c))
1619                         isl_int_print(out, c, 0);
1620                 if (pos < 1 + nparam) {
1621                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1622                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1623                         if (name)
1624                                 fprintf(out, "%s", name);
1625                         else
1626                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1627                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1628                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1629                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1630                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1631                 else
1632                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1633         }
1634 }
1635
1636 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1637                                 int sign, FILE *out)
1638 {
1639         int i;
1640         int first;
1641         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1642         isl_int v;
1643
1644         isl_int_init(v);
1645         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1646                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1647                         continue;
1648                 if (!first)
1649                         fprintf(out, " + ");
1650                 first = 0;
1651                 isl_int_abs(v, c[i]);
1652                 dump_term(bmap, v, i, out);
1653         }
1654         isl_int_clear(v);
1655         if (first)
1656                 fprintf(out, "0");
1657 }
1658
1659 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1660                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1661 {
1662         int i;
1663
1664         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1665
1666         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1667         fprintf(out, " %s ", op);
1668         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1669
1670         fprintf(out, "\n");
1671
1672         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1673                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1674                         continue;
1675                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1676                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1677                 abort();
1678         }
1679 }
1680
1681 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1682                                 isl_int **c, unsigned n,
1683                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1684 {
1685         int i;
1686
1687         for (i = 0; i < n; ++i)
1688                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1689 }
1690
1691 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1692 {
1693         int j;
1694         int first = 1;
1695         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1696
1697         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1698                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1699                         continue;
1700                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1701                         fprintf(out, "+");
1702                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1703                 first = 0;
1704         }
1705 }
1706
1707 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1708 {
1709         int i;
1710
1711         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1712         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1713
1714         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1715                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1716                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1717                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1718                 fprintf(out, ")/");
1719                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1720                 fprintf(out, "]\n");
1721         }
1722 }
1723
1724 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
1725         FILE *out, int indent)
1726 {
1727         if (!bset) {
1728                 fprintf(out, "null basic set\n");
1729                 return;
1730         }
1731
1732         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1733         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1734                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1735                         bset->extra, bset->flags);
1736         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1737 }
1738
1739 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
1740         FILE *out, int indent)
1741 {
1742         if (!bmap) {
1743                 fprintf(out, "null basic map\n");
1744                 return;
1745         }
1746
1747         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1748         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1749                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1750                 bmap->ref,
1751                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1752                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1753         dump(bmap, out, indent);
1754 }
1755
1756 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1757 {
1758         unsigned total;
1759         if (!bmap)
1760                 return -1;
1761         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1762         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1763         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1764         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1765         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1766         return 0;
1767 }
1768
1769 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1770 {
1771         struct isl_set *set;
1772
1773         if (!dim)
1774                 return NULL;
1775         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1776         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1777         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1778                         sizeof(struct isl_set) +
1779                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1780         if (!set)
1781                 goto error;
1782
1783         set->ctx = dim->ctx;
1784         isl_ctx_ref(set->ctx);
1785         set->ref = 1;
1786         set->size = n;
1787         set->n = 0;
1788         set->dim = dim;
1789         set->flags = flags;
1790         return set;
1791 error:
1792         isl_dim_free(dim);
1793         return NULL;
1794 }
1795
1796 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1797                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1798 {
1799         struct isl_set *set;
1800         struct isl_dim *dims;
1801
1802         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1803         if (!dims)
1804                 return NULL;
1805
1806         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1807         return set;
1808 }
1809
1810 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1811  */
1812 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1813 {
1814         int i;
1815         struct isl_map *grown = NULL;
1816
1817         if (!map)
1818                 return NULL;
1819         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1820         if (map->n + n <= map->size)
1821                 return map;
1822         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1823         if (!grown)
1824                 goto error;
1825         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1826                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1827                 if (!grown->p[i])
1828                         goto error;
1829                 grown->n++;
1830         }
1831         isl_map_free(map);
1832         return grown;
1833 error:
1834         isl_map_free(grown);
1835         isl_map_free(map);
1836         return NULL;
1837 }
1838
1839 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1840  */
1841 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1842 {
1843         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1844 }
1845
1846 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1847 {
1848         int i;
1849         struct isl_set *dup;
1850
1851         if (!set)
1852                 return NULL;
1853
1854         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1855         if (!dup)
1856                 return NULL;
1857         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1858                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1859         return dup;
1860 }
1861
1862 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1863 {
1864         struct isl_set *set;
1865
1866         if (!bset)
1867                 return NULL;
1868
1869         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1870         if (!set) {
1871                 isl_basic_set_free(bset);
1872                 return NULL;
1873         }
1874         return isl_set_add_basic_set(set, bset);
1875 }
1876
1877 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1878 {
1879         struct isl_map *map;
1880
1881         if (!bmap)
1882                 return NULL;
1883
1884         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1885         if (!map) {
1886                 isl_basic_map_free(bmap);
1887                 return NULL;
1888         }
1889         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1890 }
1891
1892 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1893                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1894 {
1895         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1896                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1897 }
1898
1899 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1900 {
1901         int i;
1902
1903         if (!set)
1904                 return;
1905
1906         if (--set->ref > 0)
1907                 return;
1908
1909         isl_ctx_deref(set->ctx);
1910         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1911                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1912         isl_dim_free(set->dim);
1913         free(set);
1914 }
1915
1916 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1917 {
1918         int i;
1919
1920         if (!set) {
1921                 fprintf(out, "null set\n");
1922                 return;
1923         }
1924
1925         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1926         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1927                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1928                         set->flags);
1929         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1930                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1931                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1932                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
1933         }
1934 }
1935
1936 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1937 {
1938         int i;
1939
1940         if (!map) {
1941                 fprintf(out, "null map\n");
1942                 return;
1943         }
1944
1945         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1946         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1947                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1948                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1949                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1950         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1951                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1952                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1953                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
1954         }
1955 }
1956
1957 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1958                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1959 {
1960         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1961         struct isl_dim *dim;
1962
1963         if (!bmap || !bset)
1964                 goto error;
1965
1966         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1967                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1968
1969         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1970                 isl_assert(bset->ctx,
1971                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1972
1973         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1974         if (!bmap)
1975                 goto error;
1976         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1977                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1978         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1979         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1980         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1981
1982         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1983         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1984 error:
1985         isl_basic_map_free(bmap);
1986         isl_basic_set_free(bset);
1987         return NULL;
1988 }
1989
1990 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1991                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1992 {
1993         struct isl_basic_map *bmap_range;
1994
1995         if (!bmap || !bset)
1996                 goto error;
1997
1998         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1999                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2000
2001         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2002                 isl_assert(bset->ctx,
2003                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2004
2005         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2006         if (!bmap)
2007                 goto error;
2008         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2009                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2010         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2011         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2012
2013         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2014         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2015 error:
2016         isl_basic_map_free(bmap);
2017         isl_basic_set_free(bset);
2018         return NULL;
2019 }
2020
2021 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2022 {
2023         int i;
2024         unsigned total;
2025         isl_int s;
2026
2027         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2028         if (total != vec->size)
2029                 return -1;
2030
2031         isl_int_init(s);
2032
2033         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2034                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2035                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2036                         isl_int_clear(s);
2037                         return 0;
2038                 }
2039         }
2040
2041         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2042                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2043                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2044                         isl_int_clear(s);
2045                         return 0;
2046                 }
2047         }
2048
2049         isl_int_clear(s);
2050
2051         return 1;
2052 }
2053
2054 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2055 {
2056         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2057 }
2058
2059 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2060                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2061 {
2062         struct isl_vec *sample = NULL;
2063
2064         if (!bmap1 || !bmap2)
2065                 goto error;
2066
2067         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2068                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2069         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2070                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2071             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2072                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2073                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2074
2075         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2076                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2077                 isl_assert(bmap1->ctx,
2078                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2079
2080         if (bmap1->sample &&
2081             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2082             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2083                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2084         else if (bmap2->sample &&
2085             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2086             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2087                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2088
2089         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2090         if (!bmap1)
2091                 goto error;
2092         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2093                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2094         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2095
2096         if (!bmap1)
2097                 isl_vec_free(sample);
2098         else if (sample) {
2099                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2100                 bmap1->sample = sample;
2101         }
2102
2103         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2104         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2105 error:
2106         if (sample)
2107                 isl_vec_free(sample);
2108         isl_basic_map_free(bmap1);
2109         isl_basic_map_free(bmap2);
2110         return NULL;
2111 }
2112
2113 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2114                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2115 {
2116         return (struct isl_basic_set *)
2117                 isl_basic_map_intersect(
2118                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2119                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2120 }
2121
2122 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2123  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2124  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2125  * added to the other map.
2126  */
2127 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2128         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2129 {
2130         struct isl_basic_map *bmap1;
2131         struct isl_basic_map *bmap2;
2132
2133         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2134         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2135         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2136         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2137
2138         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2139                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2140
2141         isl_assert(map2->ctx,
2142                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2143
2144         map1 = isl_map_cow(map1);
2145         if (!map1)
2146                 goto error;
2147         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2148                 isl_map_free(map2);
2149                 return map1;
2150         }
2151         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2152         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2153                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2154         else
2155                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2156                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2157
2158         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2159         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2160         if (!map1->p[0])
2161                 goto error;
2162
2163         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
2164                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2165                 map1->n = 0;
2166         }
2167
2168         isl_map_free(map2);
2169
2170         return map1;
2171 error:
2172         isl_map_free(map1);
2173         isl_map_free(map2);
2174         return NULL;
2175 }
2176
2177 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2178 {
2179         unsigned flags = 0;
2180         struct isl_map *result;
2181         int i, j;
2182
2183         if (!map1 || !map2)
2184                 goto error;
2185
2186         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2187                 isl_map_free(map2);
2188                 return map1;
2189         }
2190         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
2191                 isl_map_free(map1);
2192                 return map2;
2193         }
2194
2195         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2196             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2197             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2198             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2199              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2200                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2201         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2202                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2203         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2204                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2205             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2206                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2207
2208         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2209                 isl_assert(map1->ctx,
2210                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2211
2212         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2213             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2214                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2215
2216         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2217                                 map1->n * map2->n, flags);
2218         if (!result)
2219                 goto error;
2220         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2221                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2222                         struct isl_basic_map *part;
2223                         part = isl_basic_map_intersect(
2224                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2225                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2226                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2227                                 isl_basic_map_free(part);
2228                         else
2229                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2230                         if (!result)
2231                                 goto error;
2232                 }
2233         isl_map_free(map1);
2234         isl_map_free(map2);
2235         return result;
2236 error:
2237         isl_map_free(map1);
2238         isl_map_free(map2);
2239         return NULL;
2240 }
2241
2242 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2243 {
2244         return (struct isl_set *)
2245                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2246                                   (struct isl_map *)set2);
2247 }
2248
2249 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2250 {
2251         struct isl_dim *dim;
2252         struct isl_basic_set *bset;
2253         unsigned in;
2254
2255         if (!bmap)
2256                 return NULL;
2257         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2258         if (!bmap)
2259                 return NULL;
2260         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2261         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2262         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2263         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2264         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2265 }
2266
2267 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2268                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2269 {
2270         struct isl_dim *res_dim;
2271         struct isl_basic_map *res;
2272         struct isl_dim_map *dim_map;
2273         unsigned total, off;
2274         enum isl_dim_type t;
2275
2276         if (n == 0)
2277                 return bmap;
2278
2279         if (!bmap)
2280                 return NULL;
2281
2282         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2283
2284         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2285         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2286         off = 0;
2287         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2288                 if (t != type) {
2289                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2290                 } else {
2291                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2292                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2293                                                 0, pos, off);
2294                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2295                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2296                 }
2297                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2298         }
2299         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2300
2301         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2302                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2303         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2304         res = isl_basic_map_simplify(res);
2305         return isl_basic_map_finalize(res);
2306 }
2307
2308 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2309                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2310 {
2311         if (!bmap)
2312                 return NULL;
2313         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2314                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2315 }
2316
2317 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2318                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2319 {
2320         if (!bset)
2321                 return NULL;
2322         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2323         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2324 error:
2325         isl_basic_set_free(bset);
2326         return NULL;
2327 }
2328
2329 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2330                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2331 {
2332         int i;
2333
2334         if (n == 0)
2335                 return map;
2336
2337         map = isl_map_cow(map);
2338         if (!map)
2339                 return NULL;
2340
2341         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2342         if (!map->dim)
2343                 goto error;
2344
2345         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2346                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2347                 if (!map->p[i])
2348                         goto error;
2349         }
2350
2351         return map;
2352 error:
2353         isl_map_free(map);
2354         return NULL;
2355 }
2356
2357 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2358                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2359 {
2360         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2361 }
2362
2363 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2364                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2365 {
2366         if (!map)
2367                 return NULL;
2368         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2369 }
2370
2371 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2372                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2373 {
2374         if (!set)
2375                 return NULL;
2376         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2377         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2378 error:
2379         isl_set_free(set);
2380         return NULL;
2381 }
2382
2383 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2384         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2385         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2386         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2387 {
2388         int i;
2389         struct isl_dim_map *dim_map;
2390         struct isl_basic_map *res;
2391         enum isl_dim_type t;
2392         unsigned total, off;
2393
2394         if (!bmap)
2395                 return NULL;
2396         if (n == 0)
2397                 return bmap;
2398
2399         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2400                 goto error);
2401
2402         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2403                 return bmap;
2404
2405         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2406
2407         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2408             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2409                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2410                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2411                 if (!bmap)
2412                         return NULL;
2413
2414                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2415                                                 src_type, src_pos, n);
2416                 if (!bmap->dim)
2417                         goto error;
2418
2419                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2420
2421                 return bmap;
2422         }
2423
2424         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2425         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2426
2427         off = 0;
2428         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2429                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2430                 if (t == dst_type) {
2431                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2432                                             0, dst_pos, off);
2433                         off += dst_pos;
2434                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2435                                             src_pos, n, off);
2436                         off += n;
2437                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2438                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2439                         off += size - dst_pos;
2440                 } else if (t == src_type) {
2441                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2442                                             0, src_pos, off);
2443                         off += src_pos;
2444                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2445                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2446                         off += size - src_pos - n;
2447                 } else {
2448                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2449                         off += size;
2450                 }
2451         }
2452         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2453
2454         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2455                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2456         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2457
2458         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2459                                         src_type, src_pos, n);
2460         if (!bmap->dim)
2461                 goto error;
2462
2463         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2464         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2465         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2466
2467         return bmap;
2468 error:
2469         isl_basic_map_free(bmap);
2470         return NULL;
2471 }
2472
2473 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2474         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2475         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2476 {
2477         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2478                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2479 }
2480
2481 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2482         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2483         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2484 {
2485         if (!set)
2486                 return NULL;
2487         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2488         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2489                                         src_type, src_pos, n);
2490 error:
2491         isl_set_free(set);
2492         return NULL;
2493 }
2494
2495 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2496         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2497         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2498 {
2499         int i;
2500
2501         if (!map)
2502                 return NULL;
2503         if (n == 0)
2504                 return map;
2505
2506         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2507                 goto error);
2508
2509         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2510                 return map;
2511
2512         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2513
2514         map = isl_map_cow(map);
2515         if (!map)
2516                 return NULL;
2517
2518         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2519         if (!map->dim)
2520                 goto error;
2521
2522         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2523                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2524                                                 dst_type, dst_pos,
2525                                                 src_type, src_pos, n);
2526                 if (!map->p[i])
2527                         goto error;
2528         }
2529
2530         return map;
2531 error:
2532         isl_map_free(map);
2533         return NULL;
2534 }
2535
2536 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2537  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2538  * That's the responsibility of the caller.
2539  */
2540 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2541         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2542 {
2543         struct isl_dim_map *dim_map;
2544         struct isl_basic_map *res;
2545         enum isl_dim_type t;
2546         unsigned total, off;
2547
2548         if (!bmap)
2549                 return NULL;
2550         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2551                 return bmap;
2552
2553         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2554         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2555
2556         off = 0;
2557         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2558                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2559                 if (t == type) {
2560                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2561                                             0, first, off);
2562                         off += first;
2563                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2564                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2565                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2566                                             first + n, size - (first + n), off);
2567                         off += size - (first + n);
2568                 } else {
2569                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2570                         off += size;
2571                 }
2572         }
2573         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2574
2575         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2576                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2577         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2578         return res;
2579 }
2580
2581 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2582  * into existentially quantified variables.
2583  */
2584 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2585                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2586                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2587 {
2588         int i;
2589         size_t row_size;
2590         isl_int **new_div;
2591         isl_int *old;
2592
2593         if (n == 0)
2594                 return bmap;
2595
2596         if (!bmap)
2597                 return NULL;
2598
2599         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2600                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2601
2602         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2603                         goto error);
2604
2605         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2606         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2607         if (!bmap)
2608                 return NULL;
2609
2610         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2611         old = bmap->block2.data;
2612         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2613                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2614         if (!bmap->block2.data)
2615                 goto error;
2616         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2617         if (!new_div)
2618                 goto error;
2619         for (i = 0; i < n; ++i) {
2620                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2621                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2622                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2623         }
2624         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2625                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2626         free(bmap->div);
2627         bmap->div = new_div;
2628         bmap->n_div += n;
2629         bmap->extra += n;
2630
2631         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2632         if (!bmap->dim)
2633                 goto error;
2634         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2635         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2636         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2637 error:
2638         isl_basic_map_free(bmap);
2639         return NULL;
2640 }
2641
2642 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2643  * into existentially quantified variables.
2644  */
2645 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2646                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2647 {
2648         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2649                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2650 }
2651
2652 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2653  * into existentially quantified variables.
2654  */
2655 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2656                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2657 {
2658         int i;
2659
2660         if (!map)
2661                 return NULL;
2662
2663         if (n == 0)
2664                 return map;
2665
2666         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2667
2668         map = isl_map_cow(map);
2669         if (!map)
2670                 return NULL;
2671
2672         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2673         if (!map->dim)
2674                 goto error;
2675
2676         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2677                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2678                 if (!map->p[i])
2679                         goto error;
2680         }
2681
2682         return map;
2683 error:
2684         isl_map_free(map);
2685         return NULL;
2686 }
2687
2688 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2689  * into existentially quantified variables.
2690  */
2691 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2692                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2693 {
2694         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2695 }
2696
2697 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2698 {
2699         int i, j;
2700
2701         for (i = 0; i < n; ++i) {
2702                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2703                 if (j < 0)
2704                         goto error;
2705                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2706         }
2707         return bmap;
2708 error:
2709         isl_basic_map_free(bmap);
2710         return NULL;
2711 }
2712
2713 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2714                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2715 {
2716         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2717         struct isl_basic_map *bmap;
2718         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2719         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2720
2721         if (!bmap1 || !bmap2)
2722                 goto error;
2723
2724         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2725                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2726
2727         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2728         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2729         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2730         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2731
2732         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2733         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2734         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2735         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2736         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2737         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2738         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2739         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2740         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2741         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2742         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2743
2744         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2745                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2746                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2747                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2748         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2749         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2750         bmap = add_divs(bmap, n);
2751         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2752         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2753         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2754 error:
2755         isl_basic_map_free(bmap1);
2756         isl_basic_map_free(bmap2);
2757         return NULL;
2758 }
2759
2760 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2761                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2762 {
2763         if (!bset || !bmap)
2764                 goto error;
2765
2766         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2767                     goto error);
2768
2769         return (struct isl_basic_set *)
2770                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2771 error:
2772         isl_basic_set_free(bset);
2773         isl_basic_map_free(bmap);
2774         return NULL;
2775 }
2776
2777 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2778                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2779 {
2780         if (!bmap1 || !bmap2)
2781                 goto error;
2782
2783         isl_assert(bmap1->ctx,
2784             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2785         isl_assert(bmap1->ctx,
2786             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2787             goto error);
2788
2789         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2790         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2791         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2792 error:
2793         isl_basic_map_free(bmap1);
2794         isl_basic_map_free(bmap2);
2795         return NULL;
2796 }
2797
2798 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2799  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2800  */
2801 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2802                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2803 {
2804         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2805         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2806         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2807         int i;
2808
2809         if (!bmap1 || !bmap2)
2810                 goto error;
2811
2812         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2813                 goto error);
2814
2815         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2816         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2817         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2818
2819         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2820         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2821         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2822         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2823         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2824         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2825         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2826         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2827         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2828         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2829         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2830
2831         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2832                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2833                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2834                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2835         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2836                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2837                 if (j < 0)
2838                         goto error;
2839                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2840                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2841                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2842                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2843         }
2844         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2845         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2846         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2847
2848         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2849         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2850 error:
2851         isl_basic_map_free(bmap);
2852         isl_basic_map_free(bmap1);
2853         isl_basic_map_free(bmap2);
2854         return NULL;
2855 }
2856
2857 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2858  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2859  */
2860 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2861 {
2862         struct isl_map *result;
2863         int i, j;
2864
2865         if (!map1 || !map2)
2866                 goto error;
2867
2868         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2869
2870         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2871                                 map1->n * map2->n, 0);
2872         if (!result)
2873                 goto error;
2874         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2875                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2876                         struct isl_basic_map *part;
2877                         part = isl_basic_map_sum(
2878                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2879                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2880                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2881                                 isl_basic_map_free(part);
2882                         else
2883                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2884                         if (!result)
2885                                 goto error;
2886                 }
2887         isl_map_free(map1);
2888         isl_map_free(map2);
2889         return result;
2890 error:
2891         isl_map_free(map1);
2892         isl_map_free(map2);
2893         return NULL;
2894 }
2895
2896 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2897         __isl_take isl_set *set2)
2898 {
2899         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2900 }
2901
2902 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2903  */
2904 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2905 {
2906         int i, j;
2907         unsigned off, n;
2908
2909         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2910         if (!bmap)
2911                 return NULL;
2912
2913         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2914         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2915         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2916                 for (j = 0; j < n; ++j)
2917                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2918         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2919                 for (j = 0; j < n; ++j)
2920                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2921         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2922                 for (j = 0; j < n; ++j)
2923                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2924         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2925 }
2926
2927 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2928  */
2929 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2930 {
2931         int i;
2932
2933         map = isl_map_cow(map);
2934         if (!map)
2935                 return NULL;
2936
2937         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2938                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2939                 if (!map->p[i])
2940                         goto error;
2941         }
2942
2943         return map;
2944 error:
2945         isl_map_free(map);
2946         return NULL;
2947 }
2948
2949 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
2950 {
2951         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
2952 }
2953
2954 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2955  * A -> floor(f(A)/d).
2956  */
2957 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2958                 isl_int d)
2959 {
2960         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2961         struct isl_basic_map *result = NULL;
2962         struct isl_dim_map *dim_map;
2963         int i;
2964
2965         if (!bmap)
2966                 return NULL;
2967
2968         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2969         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2970         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2971
2972         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2973         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2974         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2975         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2976         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2977         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2978
2979         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2980                         bmap->n_div + n_out,
2981                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2982         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2983         result = add_divs(result, n_out);
2984         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2985                 int j;
2986                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2987                 if (j < 0)
2988                         goto error;
2989                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2990                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2991                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2992                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2993                 if (j < 0)
2994                         goto error;
2995                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2996                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2997                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2998                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2999         }
3000
3001         result = isl_basic_map_simplify(result);
3002         return isl_basic_map_finalize(result);
3003 error:
3004         isl_basic_map_free(result);
3005         return NULL;
3006 }
3007
3008 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3009  * A -> floor(f(A)/d).
3010  */
3011 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3012 {
3013         int i;
3014
3015         map = isl_map_cow(map);
3016         if (!map)
3017                 return NULL;
3018
3019         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3020         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3021         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3022                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3023                 if (!map->p[i])
3024                         goto error;
3025         }
3026
3027         return map;
3028 error:
3029         isl_map_free(map);
3030         return NULL;
3031 }
3032
3033 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3034 {
3035         int i;
3036         unsigned nparam;
3037         unsigned n_in;
3038
3039         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3040         if (i < 0)
3041                 goto error;
3042         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3043         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3044         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3045         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3046         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3047         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3048 error:
3049         isl_basic_map_free(bmap);
3050         return NULL;
3051 }
3052
3053 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3054  */
3055 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3056 {
3057         int i;
3058         unsigned nparam;
3059         unsigned n_in;
3060
3061         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3062         if (i < 0)
3063                 goto error;
3064         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3065         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3066         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3067         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3068         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3069         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3070         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3071 error:
3072         isl_basic_map_free(bmap);
3073         return NULL;
3074 }
3075
3076 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3077  */
3078 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3079         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3080 {
3081         int i;
3082         unsigned nparam;
3083         unsigned n_in;
3084
3085         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3086         if (i < 0)
3087                 goto error;
3088         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3089         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3090         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3091         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3092         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3093         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3094 error:
3095         isl_basic_map_free(bmap);
3096         return NULL;
3097 }
3098
3099 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3100  */
3101 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3102 {
3103         int i;
3104         unsigned nparam;
3105         unsigned n_in;
3106
3107         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3108         if (i < 0)
3109                 goto error;
3110         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3111         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3112         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3113         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3114         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3115         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3116         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3117 error:
3118         isl_basic_map_free(bmap);
3119         return NULL;
3120 }
3121
3122 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3123  */
3124 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3125         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3126 {
3127         int i;
3128         unsigned nparam;
3129         unsigned n_in;
3130
3131         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3132         if (i < 0)
3133                 goto error;
3134         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3135         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3136         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3137         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3138         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3139         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3140 error:
3141         isl_basic_map_free(bmap);
3142         return NULL;
3143 }
3144
3145 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3146 {
3147         int i;
3148         struct isl_basic_map *bmap;
3149         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3150         if (!bmap)
3151                 return NULL;
3152         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3153                 bmap = var_equal(bmap, i);
3154         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3155 }
3156
3157 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3158  */
3159 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3160 {
3161         int i;
3162         struct isl_basic_map *bmap;
3163         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3164         if (!bmap)
3165                 return NULL;
3166         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3167                 bmap = var_equal(bmap, i);
3168         if (bmap)
3169                 bmap = var_less(bmap, pos);
3170         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3171 }
3172
3173 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3174  */
3175 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3176         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3177 {
3178         int i;
3179         isl_basic_map *bmap;
3180
3181         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3182         for (i = 0; i < pos; ++i)
3183                 bmap = var_equal(bmap, i);
3184         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3185         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3186 }
3187
3188 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3189  */
3190 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3191 {
3192         int i;
3193         struct isl_basic_map *bmap;
3194         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3195         if (!bmap)
3196                 return NULL;
3197         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3198                 bmap = var_equal(bmap, i);
3199         if (bmap)
3200                 bmap = var_more(bmap, pos);
3201         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3202 }
3203
3204 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3205  */
3206 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3207         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3208 {
3209         int i;
3210         isl_basic_map *bmap;
3211
3212         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3213         for (i = 0; i < pos; ++i)
3214                 bmap = var_equal(bmap, i);
3215         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3216         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3217 }
3218
3219 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3220         unsigned n, int equal)
3221 {
3222         struct isl_map *map;
3223         int i;
3224
3225         if (n == 0 && equal)
3226                 return isl_map_universe(dims);
3227
3228         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3229
3230         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3231                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3232                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3233         if (n > 0) {
3234                 if (equal)
3235                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3236                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3237                 else
3238                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3239                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3240         } else
3241                 isl_dim_free(dims);
3242
3243         return map;
3244 }
3245
3246 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3247 {
3248         if (!dims)
3249                 return NULL;
3250         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3251 }
3252
3253 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3254 {
3255         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3256 }
3257
3258 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3259 {
3260         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3261 }
3262
3263 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3264 {
3265         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 0);
3266 }
3267
3268 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3269 {
3270         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 1);
3271 }
3272
3273 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3274         unsigned n, int equal)
3275 {
3276         struct isl_map *map;
3277         int i;
3278
3279         if (n == 0 && equal)
3280                 return isl_map_universe(dims);
3281
3282         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3283
3284         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3285                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3286                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3287         if (n > 0) {
3288                 if (equal)
3289                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3290                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3291                 else
3292                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3293                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3294         } else
3295                 isl_dim_free(dims);
3296
3297         return map;
3298 }
3299
3300 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3301 {
3302         if (!dims)
3303                 return NULL;
3304         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3305 }
3306
3307 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3308 {
3309         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3310 }
3311
3312 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3313 {
3314         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3315 }
3316
3317 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3318 {
3319         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 0);
3320 }
3321
3322 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3323 {
3324         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 1);
3325 }
3326
3327 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3328         __isl_take isl_set *set2)
3329 {
3330         isl_map *map;
3331         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3332         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3333         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3334         return map;
3335 }
3336
3337 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3338         __isl_take isl_set *set2)
3339 {
3340         isl_map *map;
3341         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3342         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3343         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3344         return map;
3345 }
3346
3347 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3348         __isl_take isl_set *set2)
3349 {
3350         isl_map *map;
3351         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3352         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3353         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3354         return map;
3355 }
3356
3357 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3358         __isl_take isl_set *set2)
3359 {
3360         isl_map *map;
3361         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3362         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3363         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3364         return map;
3365 }
3366
3367 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3368         __isl_take isl_map *map2)
3369 {
3370         isl_map *map;
3371         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3372         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3373         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3374         return map;
3375 }
3376
3377 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3378         __isl_take isl_map *map2)
3379 {
3380         isl_map *map;
3381         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3382         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3383         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3384         return map;
3385 }
3386
3387 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3388         __isl_take isl_map *map2)
3389 {
3390         isl_map *map;
3391         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3392         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3393         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3394         return map;
3395 }
3396
3397 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3398         __isl_take isl_map *map2)
3399 {
3400         isl_map *map;
3401         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3402         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3403         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3404         return map;
3405 }
3406
3407 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3408                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3409 {
3410         struct isl_basic_map *bmap;
3411
3412         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3413         if (!bset || !dim)
3414                 goto error;
3415
3416         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3417         isl_dim_free(bset->dim);
3418         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3419         bmap->dim = dim;
3420         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3421 error:
3422         isl_basic_set_free(bset);
3423         isl_dim_free(dim);
3424         return NULL;
3425 }
3426
3427 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3428 {
3429         if (!bmap)
3430                 goto error;
3431         if (bmap->dim->n_in == 0)
3432                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3433         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3434         if (!bmap)
3435                 goto error;
3436         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3437         if (!bmap->dim)
3438                 goto error;
3439         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3440         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3441 error:
3442         isl_basic_map_free(bmap);
3443         return NULL;
3444 }
3445
3446 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3447  *
3448  *              f - m d >= 0
3449  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3450  *
3451  * Note that the second constraint is the negation of
3452  *
3453  *              f - m d >= n
3454  */
3455 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3456         unsigned pos, isl_int *div)
3457 {
3458         int i, j;
3459         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3460
3461         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3462         if (i < 0)
3463                 return -1;
3464         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3465         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3466
3467         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3468         if (j < 0)
3469                 return -1;
3470         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3471         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3472         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3473         return j;
3474 }
3475
3476 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3477         unsigned pos, isl_int *div)
3478 {
3479         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3480                                                         pos, div);
3481 }
3482
3483 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3484 {
3485         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3486         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3487
3488         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3489                                                         bmap->div[div]);
3490 }
3491
3492 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3493                 struct isl_basic_map *bmap)
3494 {
3495         if (!bmap)
3496                 goto error;
3497         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3498             bmap->n_div == 0 &&
3499             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
3500             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
3501                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3502         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3503         if (!bmap)
3504                 goto error;
3505         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3506         if (!bmap->dim)
3507                 goto error;
3508         bmap->extra -= bmap->n_div;
3509         bmap->n_div = 0;
3510         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3511         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3512 error:
3513         return NULL;
3514 }
3515
3516 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3517                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3518 {
3519         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3520 }
3521
3522 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3523         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3524 {
3525         struct isl_basic_map *bmap;
3526         struct isl_ctx *ctx;
3527         unsigned total;
3528         int i;
3529
3530         if (!bset || !like)
3531                 goto error;
3532         ctx = bset->ctx;
3533         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3534         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3535         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3536                         goto error);
3537         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3538                 isl_basic_map_free(like);
3539                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3540         }
3541         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3542         if (!bset)
3543                 goto error;
3544         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3545         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3546         isl_dim_free(bmap->dim);
3547         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3548         if (!bmap->dim)
3549                 goto error;
3550         bmap->n_div = like->n_div;
3551         bmap->extra += like->n_div;
3552         if (bmap->extra) {
3553                 unsigned ltotal;
3554                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3555                 if (ltotal > total)
3556                         ltotal = total;
3557                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3558                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3559                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3560                         goto error;
3561                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
3562                                                 bmap->extra);
3563                 if (!bmap->div)
3564                         goto error;
3565                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3566                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3567                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3568                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3569                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3570                 }
3571                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3572                                                         0, 2 * like->n_div);
3573                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3574                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3575                                 continue;
3576                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3577                                 goto error;
3578                 }
3579         }
3580         isl_basic_map_free(like);
3581         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3582         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3583         return bmap;
3584 error:
3585         isl_basic_map_free(like);
3586         isl_basic_set_free(bset);
3587         return NULL;
3588 }
3589
3590 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3591         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3592 {
3593         return (struct isl_basic_set *)
3594                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3595 }
3596
3597 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3598         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3599 {
3600         int i;
3601
3602         if (!set || !like)
3603                 goto error;
3604         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3605                     goto error);
3606         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3607                 isl_basic_set_free(like);
3608                 return set;
3609         }
3610         set = isl_set_cow(set);
3611         if (!set)
3612                 goto error;
3613         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3614                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3615                                                       isl_basic_set_copy(like));
3616                 if (!set->p[i])
3617                         goto error;
3618         }
3619         isl_dim_free(set->dim);
3620         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3621         if (!set->dim)
3622                 goto error;
3623         isl_basic_set_free(like);
3624         return set;
3625 error:
3626         isl_basic_set_free(like);
3627         isl_set_free(set);
3628         return NULL;
3629 }
3630
3631 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3632 {
3633         int i;
3634
3635         map = isl_map_cow(map);
3636         if (!map)
3637                 return NULL;
3638         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3639         if (!map->dim)
3640                 goto error;
3641
3642         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3643                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3644                                 goto error);
3645         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3646                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3647                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3648                 if (!map->p[i])
3649                         goto error;
3650         }
3651         if (map->n == 0)
3652                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3653         else {
3654                 isl_dim_free(map->dim);
3655                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3656         }
3657         if (!map->dim)
3658                 goto error;
3659         return (struct isl_set *)map;
3660 error:
3661         isl_map_free(map);
3662         return NULL;
3663 }
3664
3665 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3666 {
3667         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3668 }
3669
3670 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3671         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3672 {
3673         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3674         if (!bmap || !dim)
3675                 goto error;
3676
3677         isl_dim_free(bmap->dim);
3678         bmap->dim = dim;
3679
3680         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3681
3682         return bmap;
3683 error:
3684         isl_basic_map_free(bmap);
3685         isl_dim_free(dim);
3686         return NULL;
3687 }
3688
3689 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3690         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3691 {
3692         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3693                                                         dim);
3694 }
3695
3696 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3697         __isl_take isl_dim *dim)
3698 {
3699         int i;
3700
3701         map = isl_map_cow(map);
3702         if (!map || !dim)
3703                 goto error;
3704
3705         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3706                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3707                                                     isl_dim_copy(dim));
3708                 if (!map->p[i])
3709                         goto error;
3710         }
3711         isl_dim_free(map->dim);
3712         map->dim = dim;
3713
3714         return map;
3715 error:
3716         isl_map_free(map);
3717         isl_dim_free(dim);
3718         return NULL;
3719 }
3720
3721 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3722         __isl_take isl_dim *dim)
3723 {
3724         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3725 }
3726
3727 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3728 {
3729         isl_dim *dim;
3730         struct isl_basic_set *domain;
3731         unsigned n_in;
3732         unsigned n_out;
3733
3734         if (!bmap)
3735                 return NULL;
3736         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3737
3738         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3739         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3740         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3741         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3742
3743         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3744
3745         return domain;
3746 }
3747
3748 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3749 {
3750         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3751 }
3752
3753 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3754         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3755 {
3756         int i, k;
3757         isl_dim *dim;
3758         isl_basic_map *domain;
3759         isl_basic_set *bset;
3760         int nparam, n_in, n_out;
3761         unsigned total;
3762
3763         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3764         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3765         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3766
3767         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3768         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3769
3770         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3771         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3772         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3773
3774         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3775
3776         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3777                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3778                 if (k < 0)
3779                         goto error;
3780                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3781                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3782                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3783         }
3784
3785         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3786         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3787 error:
3788         isl_basic_map_free(bmap);
3789         return NULL;
3790 }
3791
3792 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3793         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3794 {
3795         int i, k;
3796         isl_dim *dim;
3797         isl_basic_map *range;
3798         isl_basic_set *bset;
3799         int nparam, n_in, n_out;
3800         unsigned total;
3801
3802         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3803         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3804         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3805
3806         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3807         range = isl_basic_map_universe(dim);
3808
3809         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3810         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3811         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3812
3813         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3814
3815         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3816                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3817                 if (k < 0)
3818                         goto error;
3819                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3820                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3821                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3822         }
3823
3824         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3825         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3826 error:
3827         isl_basic_map_free(bmap);
3828         return NULL;
3829 }
3830
3831 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3832 {
3833         int i;
3834         struct isl_set *set;
3835
3836         if (!map)
3837                 goto error;
3838         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3839                 return (isl_set *)map;
3840
3841         map = isl_map_cow(map);
3842         if (!map)
3843                 goto error;
3844
3845         set = (struct isl_set *) map;
3846         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3847         if (!set->dim)
3848                 goto error;
3849         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3850                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3851                 if (!set->p[i])
3852                         goto error;
3853         }
3854         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3855         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3856         return set;
3857 error:
3858         isl_map_free(map);
3859         return NULL;
3860 }
3861
3862 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3863 {
3864         int i;
3865         isl_dim *domain_dim;
3866
3867         map = isl_map_cow(map);
3868         if (!map)
3869                 return NULL;
3870
3871         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3872         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3873         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3874         if (!map->dim)
3875                 goto error;
3876         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3877                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3878                 if (!map->p[i])
3879                         goto error;
3880         }
3881         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3882         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3883         return map;
3884 error:
3885         isl_map_free(map);
3886         return NULL;
3887 }
3888
3889 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3890 {
3891         int i;
3892         isl_dim *range_dim;
3893
3894         map = isl_map_cow(map);
3895         if (!map)
3896                 return NULL;
3897
3898         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
3899         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3900         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
3901         if (!map->dim)
3902                 goto error;
3903         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3904                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
3905                 if (!map->p[i])
3906                         goto error;
3907         }
3908         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3909         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3910         return map;
3911 error:
3912         isl_map_free(map);
3913         return NULL;
3914 }
3915
3916 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
3917 {
3918         int i;
3919         struct isl_map *map = NULL;
3920
3921         set = isl_set_cow(set);
3922         if (!set || !dim)
3923                 goto error;
3924         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
3925         map = (struct isl_map *)set;
3926         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3927                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
3928                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
3929                 if (!map->p[i])
3930                         goto error;
3931         }
3932         isl_dim_free(map->dim);
3933         map->dim = dim;
3934         return map;
3935 error:
3936         isl_dim_free(dim);
3937         isl_set_free(set);
3938         return NULL;
3939 }
3940
3941 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
3942         __isl_take isl_basic_set *bset)
3943 {
3944         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
3945 }
3946
3947 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
3948         __isl_take isl_basic_set *bset)
3949 {
3950         return (isl_basic_map *)bset;
3951 }
3952
3953 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
3954 {
3955         return (struct isl_map *)set;
3956 }
3957
3958 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
3959 {
3960         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
3961 }
3962
3963 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
3964         __isl_take isl_set *range)
3965 {
3966         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
3967                                    isl_map_from_range(range));
3968 }
3969
3970 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
3971 {
3972         int i;
3973         struct isl_set *set = NULL;
3974
3975         if (!map)
3976                 return NULL;
3977         map = isl_map_cow(map);
3978         if (!map)
3979                 return NULL;
3980         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
3981         if (!map->dim)
3982                 goto error;
3983         set = (struct isl_set *)map;
3984         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3985                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
3986                 if (!set->p[i])
3987                         goto error;
3988         }
3989         return set;
3990 error:
3991         isl_map_free(map);
3992         return NULL;
3993 }
3994
3995 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
3996 {
3997         struct isl_map *map;
3998
3999         if (!dim)
4000                 return NULL;
4001         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
4002         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4003                         sizeof(struct isl_map) +
4004                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4005         if (!map)
4006                 goto error;
4007
4008         map->ctx = dim->ctx;
4009         isl_ctx_ref(map->ctx);
4010         map->ref = 1;
4011         map->size = n;
4012         map->n = 0;
4013         map->dim = dim;
4014         map->flags = flags;
4015         return map;
4016 error:
4017         isl_dim_free(dim);
4018         return NULL;
4019 }
4020
4021 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4022                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4023                 unsigned flags)
4024 {
4025         struct isl_map *map;
4026         struct isl_dim *dims;
4027
4028         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4029         if (!dims)
4030                 return NULL;
4031
4032         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4033         return map;
4034 }
4035
4036 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4037 {
4038         struct isl_basic_map *bmap;
4039         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4040         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4041         return bmap;
4042 }
4043
4044 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4045 {
4046         struct isl_basic_set *bset;
4047         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4048         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4049         return bset;
4050 }
4051
4052 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4053 {
4054         struct isl_basic_map *bmap;
4055         if (!model)
4056                 return NULL;
4057         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4058         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4059         return bmap;
4060 }
4061
4062 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4063 {
4064         struct isl_basic_map *bmap;
4065         if (!model)
4066                 return NULL;
4067         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4068         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4069         return bmap;
4070 }
4071
4072 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4073 {
4074         struct isl_basic_set *bset;
4075         if (!model)
4076                 return NULL;
4077         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4078         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4079         return bset;
4080 }
4081
4082 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4083 {
4084         struct isl_basic_map *bmap;
4085         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4086         return bmap;
4087 }
4088
4089 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4090 {
4091         struct isl_basic_set *bset;
4092         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4093         return bset;
4094 }
4095
4096 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4097                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4098 {
4099         if (!model)
4100                 return NULL;
4101         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4102 }
4103
4104 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4105 {
4106         if (!model)
4107                 return NULL;
4108         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4109 }
4110
4111 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4112         __isl_keep isl_set *model)
4113 {
4114         if (!model)
4115                 return NULL;
4116         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4117 }
4118
4119 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4120 {
4121         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4122 }
4123
4124 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4125 {
4126         if (!model)
4127                 return NULL;
4128         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4129 }
4130
4131 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4132 {
4133         if (!model)
4134                 return NULL;
4135         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4136 }
4137
4138 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4139 {
4140         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4141 }
4142
4143 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4144 {
4145         if (!model)
4146                 return NULL;
4147         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4148 }
4149
4150 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4151 {
4152         struct isl_map *map;
4153         if (!dim)
4154                 return NULL;
4155         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4156         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4157         return map;
4158 }
4159
4160 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4161 {
4162         struct isl_set *set;
4163         if (!dim)
4164                 return NULL;
4165         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4166         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4167         return set;
4168 }
4169
4170 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4171 {
4172         if (!model)
4173                 return NULL;
4174         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4175 }
4176
4177 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4178 {
4179         int i;
4180         struct isl_map *dup;
4181
4182         if (!map)
4183                 return NULL;
4184         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4185         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4186                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4187         return dup;
4188 }
4189
4190 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4191                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4192 {
4193         if (!bmap || !map)
4194                 goto error;
4195         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
4196                 isl_basic_map_free(bmap);
4197                 return map;
4198         }
4199         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4200         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4201         map->p[map->n] = bmap;
4202         map->n++;
4203         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4204         return map;
4205 error:
4206         if (map)
4207                 isl_map_free(map);
4208         if (bmap)
4209                 isl_basic_map_free(bmap);
4210         return NULL;
4211 }
4212
4213 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4214 {
4215         int i;
4216
4217         if (!map)
4218                 return;
4219
4220         if (--map->ref > 0)
4221                 return;
4222
4223         isl_ctx_deref(map->ctx);
4224         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4225                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4226         isl_dim_free(map->dim);
4227         free(map);
4228 }
4229
4230 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4231                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4232 {
4233         int i;
4234
4235         base = isl_map_cow(base);
4236         if (!base)
4237                 return NULL;
4238
4239         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4240         if (!base->dim)
4241                 goto error;
4242         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4243                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4244                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4245                 if (!base->p[i])
4246                         goto error;
4247         }
4248         return base;
4249 error:
4250         isl_map_free(base);
4251         return NULL;
4252 }
4253
4254 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4255                 unsigned nparam, unsigned dim)
4256 {
4257         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4258                                                         nparam, 0, dim);
4259 }
4260
4261 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4262         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4263 {
4264         int j;
4265
4266         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4267         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4268         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4269         if (j < 0)
4270                 goto error;
4271         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4272         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4273         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4274         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4275         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4276 error:
4277         isl_basic_map_free(bmap);
4278         return NULL;
4279 }
4280
4281 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4282         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4283 {
4284         int j;
4285
4286         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4287         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4288         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4289         if (j < 0)
4290                 goto error;
4291         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4292         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4293         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4294         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4295         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4296 error:
4297         isl_basic_map_free(bmap);
4298         return NULL;
4299 }
4300
4301 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4302                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4303 {
4304         if (!bmap)
4305                 return NULL;
4306         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4307         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4308                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4309 error:
4310         isl_basic_map_free(bmap);
4311         return NULL;
4312 }
4313
4314 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4315                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4316 {
4317         if (!bmap)
4318                 return NULL;
4319         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4320         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4321                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4322 error:
4323         isl_basic_map_free(bmap);
4324         return NULL;
4325 }
4326
4327 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4328                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4329 {
4330         return (struct isl_basic_set *)
4331                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4332                                         type, pos, value);
4333 }
4334
4335 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4336                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4337 {
4338         return (struct isl_basic_set *)
4339                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4340                                         type, pos, value);
4341 }
4342
4343 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4344                 unsigned input, int value)
4345 {
4346         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4347 }
4348
4349 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4350                 unsigned dim, int value)
4351 {
4352         return (struct isl_basic_set *)
4353                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4354                                         isl_dim_set, dim, value);
4355 }
4356
4357 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4358                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4359 {
4360         int i;
4361
4362         map = isl_map_cow(map);
4363         if (!map)
4364                 return NULL;
4365
4366         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4367         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4368                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4369                 if (!map->p[i])
4370                         goto error;
4371         }
4372         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4373         return map;
4374 error:
4375         isl_map_free(map);
4376         return NULL;
4377 }
4378
4379 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4380                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4381 {
4382         return (struct isl_set *)
4383                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4384 }
4385
4386 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4387                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4388 {
4389         int i;
4390
4391         map = isl_map_cow(map);
4392         if (!map)
4393                 return NULL;
4394
4395         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4396         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4397                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4398                 if (!map->p[i])
4399                         goto error;
4400         }
4401         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4402         return map;
4403 error:
4404         isl_map_free(map);
4405         return NULL;
4406 }
4407
4408 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4409                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4410 {
4411         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4412 }
4413
4414 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4415                 unsigned input, int value)
4416 {
4417         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4418 }
4419
4420 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4421 {
4422         return (struct isl_set *)
4423                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4424 }
4425
4426 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4427                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4428                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4429 {
4430         int j;
4431
4432         if (!bmap)
4433                 return NULL;
4434         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4435         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4436         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4437         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4438         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4439         if (j < 0)
4440                 goto error;
4441         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4442         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4443         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4444         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4445         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4446 error:
4447         isl_basic_map_free(bmap);
4448         return NULL;
4449 }
4450
4451 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4452         unsigned dim, isl_int value)
4453 {
4454         int j;
4455
4456         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4457         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4458         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4459         if (j < 0)
4460                 goto error;
4461         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4462         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4463         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4464         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4465         return isl_basic_set_finalize(bset);
4466 error:
4467         isl_basic_set_free(bset);
4468         return NULL;
4469 }
4470
4471 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4472                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4473 {
4474         int i;
4475
4476         map = isl_map_cow(map);
4477         if (!map)
4478                 return NULL;
4479
4480         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4481         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4482                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4483                                                          type, pos, value);
4484                 if (!map->p[i])
4485                         goto error;
4486         }
4487         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4488         return map;
4489 error:
4490         isl_map_free(map);
4491         return NULL;
4492 }
4493
4494 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4495                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4496 {
4497         return (struct isl_set *)
4498                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4499 }
4500
4501 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4502                                         isl_int value)
4503 {
4504         int i;
4505
4506         set = isl_set_cow(set);
4507         if (!set)
4508                 return NULL;
4509
4510         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4511         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4512                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4513                 if (!set->p[i])
4514                         goto error;
4515         }
4516         return set;
4517 error:
4518         isl_set_free(set);
4519         return NULL;
4520 }
4521
4522 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4523 {
4524         int i;
4525
4526         map = isl_map_cow(map);
4527         if (!map)
4528                 return NULL;
4529
4530         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4531         if (!map->dim)
4532                 goto error;
4533         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4534                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4535                 if (!map->p[i])
4536                         goto error;
4537         }
4538         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4539         return map;
4540 error:
4541         isl_map_free(map);
4542         return NULL;
4543 }
4544
4545 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4546                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4547                 struct isl_set **empty, int max)
4548 {
4549         if (!bmap)
4550                 goto error;
4551         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4552                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4553         else
4554                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4555 error:
4556         isl_basic_map_free(bmap);
4557         isl_basic_set_free(dom);
4558         if (empty)
4559                 *empty = NULL;
4560         return NULL;
4561 }
4562
4563 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4564                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4565                 struct isl_set **empty)
4566 {
4567         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4568 }
4569
4570 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4571                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4572                 struct isl_set **empty)
4573 {
4574         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4575 }
4576
4577 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4578                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4579                 struct isl_set **empty)
4580 {
4581         return (struct isl_set *)
4582                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4583                         dom, empty);
4584 }
4585
4586 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4587                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4588                 struct isl_set **empty)
4589 {
4590         return (struct isl_set *)
4591                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4592                         dom, empty);
4593 }
4594
4595 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
4596  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4597  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4598  *
4599  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4600  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4601  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4602  * domain down into the parametric integer programming.
4603  */
4604 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4605                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4606                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4607 {
4608         int i;
4609         struct isl_map *res;
4610
4611         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4612         if (!dom)
4613                 goto error;
4614
4615         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
4616                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4617                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4618                 isl_set_free(dom);
4619                 isl_basic_map_free(bmap);
4620                 return res;
4621         }
4622
4623         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4624                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4625
4626         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4627                 struct isl_map *res_i;
4628                 struct isl_set *empty_i;
4629
4630                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4631                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4632
4633                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4634                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4635         }
4636
4637         isl_set_free(dom);
4638         isl_basic_map_free(bmap);
4639         return res;
4640 error:
4641         *empty = NULL;
4642         isl_set_free(dom);
4643         isl_basic_map_free(bmap);
4644         return NULL;
4645 }
4646
4647 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
4648  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4649  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4650  *
4651  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4652  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4653  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4654  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4655  * improve both "res" and "todo".
4656  *
4657  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4658  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4659  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
4660  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
4661  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
4662  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
4663  * In particular, the set where there is no solution is the set where
4664  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
4665  * for the ith basic map, i.e.,
4666  *
4667  *      todo^i = todo^k * todo_i
4668  *
4669  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
4670  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
4671  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
4672  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
4673  * the lexicographic order.)
4674  * In practice, we compute
4675  *
4676  *      res^k * (res_i . "<=")
4677  *
4678  * and
4679  *
4680  *      res_i * (res^k . "<")
4681  *
4682  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
4683  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
4684  * that one, i.e.,
4685  *
4686  *      res^k * todo_i
4687  * and
4688  *      res_i * todo^k
4689  *
4690  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
4691  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
4692  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
4693  * We want to avoid such splintering as much as possible.
4694  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
4695  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
4696  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
4697  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
4698  * the previous basic maps.
4699  */
4700 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4701                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4702                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4703 {
4704         int i;
4705         struct isl_map *res;
4706         struct isl_set *todo;
4707
4708         if (!map || !dom)
4709                 goto error;
4710
4711         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
4712                 if (empty)
4713                         *empty = dom;
4714                 else
4715                         isl_set_free(dom);
4716                 return map;
4717         }
4718
4719         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4720                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4721
4722         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4723                 isl_map *lt, *le;
4724                 isl_map *res_i;
4725                 isl_set *todo_i;
4726                 isl_dim *dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(res));
4727
4728                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4729                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
4730
4731                 if (max) {
4732                         lt = isl_map_lex_lt(isl_dim_copy(dim));
4733                         le = isl_map_lex_le(dim);
4734                 } else {
4735                         lt = isl_map_lex_gt(isl_dim_copy(dim));
4736                         le = isl_map_lex_ge(dim);
4737                 }
4738                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4739                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
4740                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
4741                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
4742
4743                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
4744                         res = isl_map_intersect_domain(res,
4745                                                         isl_set_copy(todo_i));
4746                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
4747                                                         isl_set_copy(todo));
4748                 }
4749
4750                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4751                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
4752                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
4753
4754                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
4755         }
4756
4757         isl_set_free(dom);
4758         isl_map_free(map);
4759
4760         if (empty)
4761                 *empty = todo;
4762         else
4763                 isl_set_free(todo);
4764
4765         return res;
4766 error:
4767         if (empty)
4768                 *empty = NULL;
4769         isl_set_free(dom);
4770         isl_map_free(map);
4771         return NULL;
4772 }
4773
4774 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4775                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4776                 __isl_give isl_set **empty)
4777 {
4778         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4779 }
4780
4781 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4782                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4783                 __isl_give isl_set **empty)
4784 {
4785         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4786 }
4787
4788 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4789                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4790                 __isl_give isl_set **empty)
4791 {
4792         return (struct isl_set *)
4793                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4794                         dom, empty);
4795 }
4796
4797 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4798                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4799                 __isl_give isl_set **empty)
4800 {
4801         return (struct isl_set *)
4802                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4803                         dom, empty);
4804 }
4805
4806 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4807 {
4808         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4809         struct isl_dim *dom_dim;
4810
4811         if (!bmap)
4812                 goto error;
4813         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4814         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4815         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4816 error:
4817         isl_basic_map_free(bmap);
4818         return NULL;
4819 }
4820
4821 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4822 {
4823         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4824 }
4825
4826 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4827 {
4828         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4829 }
4830
4831 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4832 {
4833         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4834 }
4835
4836 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4837 {
4838         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4839 }
4840
4841 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4842 {
4843         struct isl_set *dom = NULL;
4844         struct isl_dim *dom_dim;
4845
4846         if (!map)
4847                 goto error;
4848         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4849         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4850         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4851 error:
4852         isl_map_free(map);
4853         return NULL;
4854 }
4855
4856 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4857 {
4858         return isl_map_lexopt(map, 0);
4859 }
4860
4861 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
4862 {
4863         return isl_map_lexopt(map, 1);
4864 }
4865
4866 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
4867 {
4868         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
4869 }
4870
4871 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
4872 {
4873         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
4874 }
4875
4876 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
4877  * bset is assumed to have only parameters and divs.
4878  */
4879 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
4880         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
4881 {
4882         unsigned nparam;
4883
4884         if (!bset || !mat)
4885                 goto error;
4886
4887         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
4888         if (!bset->dim)
4889                 goto error;
4890
4891         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
4892
4893         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4894
4895         bset->dim->nparam = 0;
4896         bset->dim->n_out = nparam;
4897         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
4898         if (bset) {
4899                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
4900                 bset->dim->n_out = 0;
4901         }
4902         return bset;
4903 error:
4904         isl_mat_free(mat);
4905         isl_basic_set_free(bset);
4906         return NULL;
4907 }
4908
4909 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
4910  * set is assumed to have only parameters and divs.
4911  */
4912 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
4913         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
4914 {
4915         struct isl_dim *dim = NULL;
4916         unsigned nparam;
4917
4918         if (!set || !mat)
4919                 goto error;
4920
4921         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4922         dim = isl_dim_cow(dim);
4923         if (!dim)
4924                 goto error;
4925
4926         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
4927
4928         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4929
4930         dim->nparam = 0;
4931         dim->n_out = nparam;
4932         isl_set_reset_dim(set, dim);
4933         set = isl_set_preimage(set, mat);
4934         if (!set)
4935                 goto error2;
4936         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4937         dim = isl_dim_cow(dim);
4938         if (!dim)
4939                 goto error2;
4940         dim->nparam = dim->n_out;
4941         dim->n_out = 0;
4942         isl_set_reset_dim(set, dim);
4943         return set;
4944 error:
4945         isl_dim_free(dim);
4946         isl_mat_free(mat);
4947 error2:
4948         isl_set_free(set);
4949         return NULL;
4950 }
4951
4952 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
4953  * equalities in "eq".
4954  */
4955 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
4956         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
4957 {
4958         int i, k;
4959         unsigned len;
4960
4961         if (!bset || !eq)
4962                 goto error;
4963
4964         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
4965                                         eq->n_row, 0);
4966         if (!bset)
4967                 goto error;
4968
4969         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
4970         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
4971                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
4972                 if (k < 0)
4973                         goto error;
4974                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
4975                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
4976         }
4977         isl_mat_free(eq);
4978
4979         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
4980         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4981
4982         return bset;
4983 error:
4984         isl_mat_free(eq);
4985         isl_basic_set_free(bset);
4986         return NULL;
4987 }
4988
4989 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
4990  * equalities in "eq".
4991  */
4992 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
4993         struct isl_mat *eq)
4994 {
4995         int i;
4996
4997         if (!set || !eq)
4998                 goto error;
4999
5000         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5001                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
5002                                         isl_mat_copy(eq));
5003                 if (!set->p[i])
5004                         goto error;
5005         }
5006         isl_mat_free(eq);
5007         return set;
5008 error:
5009         isl_mat_free(eq);
5010         isl_set_free(set);
5011         return NULL;
5012 }
5013
5014 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
5015  * new, explicit, existential variables in the constraints.
5016  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
5017  * The output has the same parameters, but only
5018  * explicit existentially quantified variables.
5019  *
5020  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
5021  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
5022  * among the parameters by performing a variable compression on
5023  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
5024  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
5025  */
5026 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5027 {
5028         int i, j;
5029         struct isl_mat *eq;
5030         struct isl_mat *T, *T2;
5031         struct isl_set *set;
5032         unsigned nparam, n_div;
5033
5034         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5035         if (!bset)
5036                 return NULL;
5037
5038         if (bset->n_eq == 0)
5039                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5040
5041         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5042
5043         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5044         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5045
5046         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5047                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5048                         ++i;
5049         }
5050         if (i == bset->n_eq)
5051                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5052
5053         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5054                 0, 1 + nparam);
5055         eq = isl_mat_cow(eq);
5056         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5057         if (T && T->n_col == 0) {
5058                 isl_mat_free(T);
5059                 isl_mat_free(T2);
5060                 isl_mat_free(eq);
5061                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5062                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5063         }
5064         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5065
5066         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5067         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5068         set = set_append_equalities(set, eq);
5069         return set;
5070 }
5071
5072 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5073  * quantified variables.
5074  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5075  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5076  * no input or output dimensions and the dimension specification
5077  * is reset to that of the input.
5078  */
5079 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5080 {
5081         struct isl_basic_set *bset;
5082         struct isl_set *set;
5083         struct isl_map *map;
5084         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5085         unsigned         nparam;
5086         unsigned         n_in;
5087         unsigned         n_out;
5088
5089         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5090         if (!bmap)
5091                 return NULL;
5092
5093         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5094         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5095         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5096         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5097         if (!dim)
5098                 goto error;
5099
5100         orig_dim = bmap->dim;
5101         bmap->dim = dim;
5102         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5103
5104         set = parameter_compute_divs(bset);
5105         map = (struct isl_map *)set;
5106         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5107
5108         return map;
5109 error:
5110         isl_basic_map_free(bmap);
5111         return NULL;
5112 }
5113
5114 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5115 {
5116         int i;
5117         unsigned off;
5118
5119         if (!bmap)
5120                 return -1;
5121
5122         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5123         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5124                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5125                         return 0;
5126                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5127                                 return -1);
5128         }
5129         return 1;
5130 }
5131
5132 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5133 {
5134         int i;
5135
5136         if (!map)
5137                 return -1;
5138
5139         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5140                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5141                 if (known <= 0)
5142                         return known;
5143         }
5144
5145         return 1;
5146 }
5147
5148 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5149  * expressions for them.  However, this computation may be
5150  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5151  * strictly needed.
5152  */
5153 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5154 {
5155         int i;
5156         int known;
5157         struct isl_map *map;
5158
5159         known = basic_map_divs_known(bmap);
5160         if (known < 0)
5161                 goto error;
5162         if (known)
5163                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5164
5165         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5166
5167         known = basic_map_divs_known(bmap);
5168         if (known < 0)
5169                 goto error;
5170         if (known)
5171                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5172
5173         map = compute_divs(bmap);
5174         return map;
5175 error:
5176         isl_basic_map_free(bmap);
5177         return NULL;
5178 }
5179
5180 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5181 {
5182         int i;
5183         int known;
5184         struct isl_map *res;
5185
5186         if (!map)
5187                 return NULL;
5188         if (map->n == 0)
5189                 return map;
5190
5191         known = map_divs_known(map);
5192         if (known < 0) {
5193                 isl_map_free(map);
5194                 return NULL;
5195         }
5196         if (known)
5197                 return map;
5198
5199         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5200         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5201                 struct isl_map *r2;
5202                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5203                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5204                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5205                 else
5206                         res = isl_map_union(res, r2);
5207         }
5208         isl_map_free(map);
5209
5210         return res;
5211 }
5212
5213 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5214 {
5215         return (struct isl_set *)
5216                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5217 }
5218
5219 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5220 {
5221         return (struct isl_set *)
5222                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5223 }
5224
5225 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5226 {
5227         int i;
5228         struct isl_set *set;
5229
5230         if (!map)
5231                 goto error;
5232
5233         map = isl_map_cow(map);
5234         if (!map)
5235                 return NULL;
5236
5237         set = (struct isl_set *)map;
5238         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5239         if (!set->dim)
5240                 goto error;
5241         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5242                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5243                 if (!set->p[i])
5244                         goto error;
5245         }
5246         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5247         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5248         return set;
5249 error:
5250         isl_map_free(map);
5251         return NULL;
5252 }
5253
5254 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5255                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5256 {
5257         int i;
5258         unsigned flags = 0;
5259         struct isl_map *map = NULL;
5260
5261         if (!map1 || !map2)
5262                 goto error;
5263
5264         if (map1->n == 0) {
5265                 isl_map_free(map1);
5266                 return map2;
5267         }
5268         if (map2->n == 0) {
5269                 isl_map_free(map2);
5270                 return map1;
5271         }
5272
5273         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5274
5275         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5276             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5277                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5278
5279         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5280                                 map1->n + map2->n, flags);
5281         if (!map)
5282                 goto error;
5283         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5284                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5285                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5286                 if (!map)
5287                         goto error;
5288         }
5289         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5290                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5291                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5292                 if (!map)
5293                         goto error;
5294         }
5295         isl_map_free(map1);
5296         isl_map_free(map2);
5297         return map;
5298 error:
5299         isl_map_free(map);
5300         isl_map_free(map1);
5301         isl_map_free(map2);
5302         return NULL;
5303 }
5304
5305 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5306 {
5307         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5308         if (!map1)
5309                 return NULL;
5310         if (map1->n > 1)
5311                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5312         return map1;
5313 }
5314
5315 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5316                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5317 {
5318         return (struct isl_set *)
5319                 isl_map_union_disjoint(
5320                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5321 }
5322
5323 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5324 {
5325         return (struct isl_set *)
5326                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5327 }
5328
5329 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5330                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5331 {
5332         unsigned flags = 0;
5333         struct isl_map *result;
5334         int i, j;
5335
5336         if (!map || !set)
5337                 goto error;
5338
5339         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5340             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5341                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5342
5343         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5344                                         map->n * set->n, flags);
5345         if (!result)
5346                 goto error;
5347         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5348                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5349                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5350                             isl_basic_map_intersect_range(
5351                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5352                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5353                         if (!result)
5354                                 goto error;
5355                 }
5356         isl_map_free(map);
5357         isl_set_free(set);
5358         return result;
5359 error:
5360         isl_map_free(map);
5361         isl_set_free(set);
5362         return NULL;
5363 }
5364
5365 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5366                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5367 {
5368         return isl_map_reverse(
5369                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5370 }
5371
5372 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5373                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5374 {
5375         if (!map1 || !map2)
5376                 goto error;
5377         map1 = isl_map_reverse(map1);
5378         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5379         return isl_map_reverse(map1);
5380 error:
5381         isl_map_free(map1);
5382         isl_map_free(map2);
5383         return NULL;
5384 }
5385
5386 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5387                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5388 {
5389         struct isl_dim *dim_result;
5390         struct isl_map *result;
5391         int i, j;
5392
5393         if (!map1 || !map2)
5394                 goto error;
5395
5396         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5397                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5398
5399         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5400         if (!result)
5401                 goto error;
5402         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5403                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5404                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5405                             isl_basic_map_apply_range(
5406                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5407                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5408                         if (!result)
5409                                 goto error;
5410                 }
5411         isl_map_free(map1);
5412         isl_map_free(map2);
5413         if (result && result->n <= 1)
5414                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5415         return result;
5416 error:
5417         isl_map_free(map1);
5418         isl_map_free(map2);
5419         return NULL;
5420 }
5421
5422 /*
5423  * returns range - domain
5424  */
5425 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5426 {
5427         isl_dim *dims, *target_dim;
5428         struct isl_basic_set *bset;
5429         unsigned dim;
5430         unsigned nparam;
5431         int i;
5432
5433         if (!bmap)
5434                 goto error;
5435         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5436                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5437                    goto error);
5438         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5439         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5440         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5441         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5442         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5443         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5444         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5445         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5446         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5447         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5448                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5449                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5450                 if (j < 0)
5451                         goto error;
5452                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5453                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5454                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5455                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5456         }
5457         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5458         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5459         return bset;
5460 error:
5461         isl_basic_map_free(bmap);
5462         return NULL;
5463 }
5464
5465 /*
5466  * returns range - domain
5467  */
5468 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5469 {
5470         int i;
5471         isl_dim *dim;
5472         struct isl_set *result;
5473
5474         if (!map)
5475                 return NULL;
5476
5477         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5478                                                  map->dim, isl_dim_out),
5479                    goto error);
5480         dim = isl_map_get_dim(map);
5481         dim = isl_dim_domain(dim);
5482         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, map->flags);
5483         if (!result)
5484                 goto error;
5485         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5486                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5487                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5488         isl_map_free(map);
5489         return result;
5490 error:
5491         isl_map_free(map);
5492         return NULL;
5493 }
5494
5495 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5496 {
5497         struct isl_basic_map *bmap;
5498         unsigned nparam;
5499         unsigned dim;
5500         int i;
5501
5502         if (!dims)
5503                 return NULL;
5504
5505         nparam = dims->nparam;
5506         dim = dims->n_out;
5507         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5508         if (!bmap)
5509                 goto error;
5510
5511         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5512                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5513                 if (j < 0)
5514                         goto error;
5515                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5516                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5517                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5518         }
5519         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5520 error:
5521         isl_basic_map_free(bmap);
5522         return NULL;
5523 }
5524
5525 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
5526 {
5527         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
5528         if (!dim)
5529                 return NULL;
5530         return basic_map_identity(dim);
5531 }
5532
5533 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5534 {
5535         if (!model || !model->dim)
5536                 return NULL;
5537         isl_assert(model->ctx,
5538                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5539         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5540 }
5541
5542 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
5543 {
5544         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
5545         return isl_map_add_basic_map(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
5546 }
5547
5548 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
5549 {
5550         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
5551         if (!dim)
5552                 return NULL;
5553         return map_identity(dim);
5554 }
5555
5556 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5557 {
5558         if (!model || !model->dim)
5559                 return NULL;
5560         isl_assert(model->ctx,
5561                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5562         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5563 }
5564
5565 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5566 {
5567         if (!model || !model->dim)
5568                 return NULL;
5569         isl_assert(model->ctx,
5570                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5571         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5572 }
5573
5574 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5575 {
5576         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5577         isl_map *id;
5578         id = isl_map_identity(dim);
5579         return isl_map_intersect_range(id, set);
5580 }
5581
5582 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5583  * values.
5584  */
5585 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5586 {
5587         int i;
5588         unsigned nparam;
5589         unsigned dim;
5590         struct isl_basic_set *bset;
5591
5592         if (!dims)
5593                 return NULL;
5594         nparam = dims->nparam;
5595         dim = dims->n_out;
5596         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5597         if (!bset)
5598                 return NULL;
5599         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5600                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5601                 if (k < 0)
5602                         goto error;
5603                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5604                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5605         }
5606         return bset;
5607 error:
5608         isl_basic_set_free(bset);
5609         return NULL;
5610 }
5611
5612 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
5613  */
5614 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim,
5615         int pos)
5616 {
5617         int k;
5618         isl_basic_set *nonneg;
5619
5620         nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5621         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5622         if (k < 0)
5623                 goto error;
5624         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5625         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
5626
5627         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
5628 error:
5629         isl_basic_set_free(nonneg);
5630         return NULL;
5631 }
5632
5633 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
5634  */
5635 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim, int pos)
5636 {
5637         int k;
5638         isl_basic_set *neg;
5639
5640         neg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5641         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5642         if (k < 0)
5643                 goto error;
5644         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5645         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5646         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
5647
5648         return isl_basic_set_finalize(neg);
5649 error:
5650         isl_basic_set_free(neg);
5651         return NULL;
5652 }
5653
5654 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
5655         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
5656 {
5657         int i;
5658         isl_basic_set *nonneg;
5659         isl_basic_set *neg;
5660
5661         if (!set)
5662                 return NULL;
5663         if (n == 0)
5664                 return set;
5665
5666         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
5667
5668         for (i = 0; i < n; ++i) {
5669                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5670                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5671                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5672                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5673
5674                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
5675         }
5676
5677         return set;
5678 error:
5679         isl_set_free(set);
5680         return NULL;
5681 }
5682
5683 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
5684         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5685         void *user)
5686 {
5687         isl_set *half;
5688
5689         if (!set)
5690                 return -1;
5691         if (isl_set_fast_is_empty(set)) {
5692                 isl_set_free(set);
5693                 return 0;
5694         }
5695         if (first == len)
5696                 return fn(set, signs, user);
5697
5698         signs[first] = 1;
5699         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5700                                                         1 + first));
5701         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
5702         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
5703                 goto error;
5704
5705         signs[first] = -1;
5706         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5707                                                         1 + first));
5708         half = isl_set_intersect(half, set);
5709         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
5710 error:
5711         isl_set_free(set);
5712         return -1;
5713 }
5714
5715 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
5716  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
5717  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
5718  * to the sign of the corresponding variable.
5719  */
5720 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
5721         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5722         void *user)
5723 {
5724         unsigned nparam;
5725         unsigned nvar;
5726         int *signs;
5727         int r;
5728
5729         if (!set)
5730                 return -1;
5731         if (isl_set_fast_is_empty(set))
5732                 return 0;
5733
5734         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5735         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
5736
5737         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
5738
5739         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
5740                             fn, user);
5741
5742         free(signs);
5743
5744         return r;
5745 }
5746
5747 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5748 {
5749         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5750 }
5751
5752 int isl_basic_map_is_subset(
5753                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5754 {
5755         int is_subset;
5756         struct isl_map *map1;
5757         struct isl_map *map2;
5758
5759         if (!bmap1 || !bmap2)
5760                 return -1;
5761
5762         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
5763         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
5764
5765         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5766
5767         isl_map_free(map1);
5768         isl_map_free(map2);
5769
5770         return is_subset;
5771 }
5772
5773 int isl_basic_map_is_equal(
5774                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5775 {
5776         int is_subset;
5777
5778         if (!bmap1 || !bmap2)
5779                 return -1;
5780         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5781         if (is_subset != 1)
5782                 return is_subset;
5783         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5784         return is_subset;
5785 }
5786
5787 int isl_basic_set_is_equal(
5788                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5789 {
5790         return isl_basic_map_is_equal(
5791                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
5792 }
5793
5794 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
5795 {
5796         int i;
5797         int is_empty;
5798
5799         if (!map)
5800                 return -1;
5801         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5802                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
5803                 if (is_empty < 0)
5804                         return -1;
5805                 if (!is_empty)
5806                         return 0;
5807         }
5808         return 1;
5809 }
5810
5811 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
5812 {
5813         return map ? map->n == 0 : -1;
5814 }
5815
5816 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
5817 {
5818         return set ? set->n == 0 : -1;
5819 }
5820
5821 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
5822 {
5823         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
5824 }
5825
5826 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
5827 {
5828         if (!map1 || !map2)
5829                 return -1;
5830
5831         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
5832 }
5833
5834 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5835 {
5836         if (!set1 || !set2)
5837                 return -1;
5838
5839         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
5840 }
5841
5842 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5843 {
5844         int is_subset;
5845
5846         if (!map1 || !map2)
5847                 return -1;
5848         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5849         if (is_subset != 1)
5850                 return is_subset;
5851         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5852         return is_subset;
5853 }
5854
5855 int isl_basic_map_is_strict_subset(
5856                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5857 {
5858         int is_subset;
5859
5860         if (!bmap1 || !bmap2)
5861                 return -1;
5862         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5863         if (is_subset != 1)
5864                 return is_subset;
5865         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5866         if (is_subset == -1)
5867                 return is_subset;
5868         return !is_subset;
5869 }
5870
5871 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5872 {
5873         int is_subset;
5874
5875         if (!map1 || !map2)
5876                 return -1;
5877         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5878         if (is_subset != 1)
5879                 return is_subset;
5880         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5881         if (is_subset == -1)
5882                 return is_subset;
5883         return !is_subset;
5884 }
5885
5886 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5887 {
5888         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
5889 }
5890
5891 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
5892 {
5893         if (!bmap)
5894                 return -1;
5895         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
5896 }
5897
5898 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
5899 {
5900         if (!bset)
5901                 return -1;
5902         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
5903 }
5904
5905 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
5906 {
5907         int i;
5908
5909         if (!map)
5910                 return -1;
5911
5912         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5913                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
5914                 if (r < 0 || r)
5915                         return r;
5916         }
5917
5918         return 0;
5919 }
5920
5921 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
5922 {
5923         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
5924 }
5925
5926 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5927 {
5928         struct isl_basic_set *bset = NULL;
5929         struct isl_vec *sample = NULL;
5930         int empty;
5931         unsigned total;
5932
5933         if (!bmap)
5934                 return -1;
5935
5936         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5937                 return 1;
5938
5939         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
5940                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
5941                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
5942                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5943                 isl_basic_map_free(copy);
5944                 return empty;
5945         }
5946
5947         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
5948         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
5949                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
5950                 if (contains < 0)
5951                         return -1;
5952                 if (contains)
5953                         return 0;
5954         }
5955         isl_vec_free(bmap->sample);
5956         bmap->sample = NULL;
5957         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
5958         if (!bset)
5959                 return -1;
5960         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
5961         if (!sample)
5962                 return -1;
5963         empty = sample->size == 0;
5964         isl_vec_free(bmap->sample);
5965         bmap->sample = sample;
5966         if (empty)
5967                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5968
5969         return empty;
5970 }
5971
5972 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5973 {
5974         if (!bmap)
5975                 return -1;
5976         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5977 }
5978
5979 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5980 {
5981         if (!bset)
5982                 return -1;
5983         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
5984 }
5985
5986 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5987 {
5988         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
5989 }
5990
5991 struct isl_map *isl_basic_map_union(
5992         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5993 {
5994         struct isl_map *map;
5995         if (!bmap1 || !bmap2)
5996                 return NULL;
5997
5998         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
5999
6000         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
6001         if (!map)
6002                 goto error;
6003         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
6004         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
6005         return map;
6006 error:
6007         isl_basic_map_free(bmap1);
6008         isl_basic_map_free(bmap2);
6009         return NULL;
6010 }
6011
6012 struct isl_set *isl_basic_set_union(
6013                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6014 {
6015         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
6016                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
6017                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
6018 }
6019
6020 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
6021 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6022 {
6023         int i;
6024         unsigned off;
6025
6026         if (!bmap)
6027                 return NULL;
6028
6029         off = isl_dim_total(bmap->dim);
6030
6031         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6032                 int pos;
6033                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6034                         continue;
6035                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
6036                                                             bmap->n_div-i);
6037                 if (pos == -1)
6038                         continue;
6039                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
6040                 --i;
6041         }
6042         return bmap;
6043 }
6044
6045 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
6046 {
6047         return (struct isl_basic_set *)
6048                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6049 }
6050
6051 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
6052 {
6053         int i;
6054
6055         if (!map)
6056                 return 0;
6057
6058         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6059                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
6060                 if (!map->p[i])
6061                         goto error;
6062         }
6063
6064         return map;
6065 error:
6066         isl_map_free(map);
6067         return NULL;
6068 }
6069
6070 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
6071  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
6072  *
6073  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
6074  * of the corresponding div in dst otherwise.
6075  */
6076 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
6077                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
6078 {
6079         int i;
6080
6081         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6082
6083         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
6084         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
6085                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
6086                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
6087                                                 dst->n_div - div) == -1)
6088                         return i;
6089         return -1;
6090 }
6091
6092 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
6093                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
6094 {
6095         int i;
6096         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6097
6098         if (!dst || !src)
6099                 goto error;
6100
6101         if (src->n_div == 0)
6102                 return dst;
6103
6104         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
6105                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
6106
6107         src = isl_basic_map_order_divs(src);
6108         dst = isl_basic_map_cow(dst);
6109         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
6110                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
6111         if (!dst)
6112                 return NULL;
6113         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
6114                 int j = find_div(dst, src, i);
6115                 if (j < 0) {
6116                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
6117                         if (j < 0)
6118                                 goto error;
6119                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
6120                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
6121                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
6122                                 goto error;
6123                 }
6124                 if (j != i)
6125                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
6126         }
6127         return dst;
6128 error:
6129         isl_basic_map_free(dst);
6130         return NULL;
6131 }
6132
6133 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6134                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6135 {
6136         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6137                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6138 }
6139
6140 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6141 {
6142         int i;
6143
6144         if (!map)
6145                 return NULL;
6146         if (map->n == 0)
6147                 return map;
6148         map = isl_map_compute_divs(map);
6149         map = isl_map_cow(map);
6150         if (!map)
6151                 return NULL;
6152
6153         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6154                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6155         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6156                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6157
6158         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6159         return map;
6160 }
6161
6162 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6163 {
6164         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6165 }
6166
6167 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6168 {
6169         if (!set || !map)
6170                 goto error;
6171         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6172         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6173         set = isl_map_range(map);
6174         return set;
6175 error:
6176         isl_set_free(set);
6177         isl_map_free(map);
6178         return NULL;
6179 }
6180
6181 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6182  * the meaning of the set.
6183  */
6184 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6185 {
6186         int i;
6187
6188         if (!map)
6189                 return NULL;
6190
6191         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6192                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6193                         continue;
6194                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6195                 if (i != map->n-1) {
6196                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6197                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6198                 }
6199                 map->n--;
6200         }
6201
6202         return map;
6203 }
6204
6205 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6206 {
6207         return (struct isl_set *)
6208                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6209 }
6210
6211 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6212 {
6213         struct isl_basic_map *bmap;
6214         if (!map || map->n == 0)
6215                 return NULL;
6216         bmap = map->p[map->n-1];
6217         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6218         return isl_basic_map_copy(bmap);
6219 }
6220
6221 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6222 {
6223         return (struct isl_basic_set *)
6224                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6225 }
6226
6227 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6228                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6229 {
6230         int i;
6231
6232         if (!map || !bmap)
6233                 goto error;
6234         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6235                 if (map->p[i] != bmap)
6236                         continue;
6237                 map = isl_map_cow(map);
6238                 if (!map)
6239                         goto error;
6240                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6241                 if (i != map->n-1) {
6242                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6243                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6244                 }
6245                 map->n--;
6246                 return map;
6247         }
6248         return map;
6249 error:
6250         isl_map_free(map);
6251         return NULL;
6252 }
6253
6254 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6255                                                 struct isl_basic_set *bset)
6256 {
6257         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6258                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6259 }
6260
6261 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6262  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6263  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6264  */
6265 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6266         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6267         int pos, isl_int *opt)
6268 {
6269         struct isl_dim *dims;
6270         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6271         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6272         struct isl_ctx *ctx;
6273         struct isl_vec *obj;
6274         unsigned total;
6275         unsigned nparam;
6276         unsigned dim1, dim2;
6277         enum isl_lp_result res;
6278
6279         if (!bset1 || !bset2)
6280                 return isl_lp_error;
6281
6282         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6283         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6284         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6285         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6286         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6287         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6288         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6289         if (!bmap1 || !bmap2)
6290                 goto error;
6291         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6292         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6293                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6294                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6295         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6296         if (!bmap1)
6297                 goto error;
6298         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6299         ctx = bmap1->ctx;
6300         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6301         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6302         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6303         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6304         if (!obj)
6305                 goto error;
6306         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6307                                         opt, NULL, NULL);
6308         isl_basic_map_free(bmap1);
6309         isl_vec_free(obj);
6310         return res;
6311 error:
6312         isl_basic_map_free(bmap1);
6313         isl_basic_map_free(bmap2);
6314         return isl_lp_error;
6315 }
6316
6317 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6318  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6319  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6320  * smaller or larger than those in bset2.
6321  *
6322  * Returns
6323  *       1 if bset1 follows bset2
6324  *      -1 if bset1 precedes bset2
6325  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6326  *      -2 if some error occurred.
6327  */
6328 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6329         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6330 {
6331         isl_int opt;
6332         enum isl_lp_result res;
6333         int cmp;
6334
6335         isl_int_init(opt);
6336
6337         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6338
6339         if (res == isl_lp_empty)
6340                 cmp = 0;
6341         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6342                   res == isl_lp_unbounded)
6343                 cmp = 1;
6344         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6345                 cmp = -1;
6346         else
6347                 cmp = -2;
6348
6349         isl_int_clear(opt);
6350         return cmp;
6351 }
6352
6353 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6354  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6355  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6356  * than a value of the same dimension in bset2.
6357  *
6358  * Return
6359  *       1 if there exists such a pair
6360  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6361  *      -1 otherwise
6362  *      -2 if some error occurred.
6363  */
6364 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6365         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6366 {
6367         isl_int opt;
6368         enum isl_lp_result res;
6369         int cmp;
6370
6371         isl_int_init(opt);
6372
6373         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6374
6375         if (res == isl_lp_empty)
6376                 cmp = -1;
6377         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6378                   res == isl_lp_unbounded)
6379                 cmp = 1;
6380         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6381                 cmp = -1;
6382         else if (res == isl_lp_ok)
6383                 cmp = 0;
6384         else
6385                 cmp = -2;
6386
6387         isl_int_clear(opt);
6388         return cmp;
6389 }
6390
6391 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6392  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6393  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6394  * than a value of the same dimension in set2.
6395  *
6396  * Return
6397  *       1 if there exists such a pair
6398  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6399  *      -1 otherwise
6400  *      -2 if some error occurred.
6401  */
6402 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6403         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6404 {
6405         int i, j;
6406         int follows = -1;
6407
6408         if (!set1 || !set2)
6409                 return -2;
6410
6411         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6412                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6413                         int f;
6414                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6415                         if (f == 1 || f == -2)
6416                                 return f;
6417                         if (f > follows)
6418                                 follows = f;
6419                 }
6420
6421         return follows;
6422 }
6423
6424 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
6425         unsigned pos, isl_int *val)
6426 {
6427         int i;
6428         int d;
6429         unsigned total;
6430
6431         if (!bmap)
6432                 return -1;
6433         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6434         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6435                 for (; d+1 > pos; --d)
6436                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6437                                 break;
6438                 if (d != pos)
6439                         continue;
6440                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6441                         return 0;
6442                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6443                         return 0;
6444                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6445                         return 0;
6446                 if (val)
6447                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6448                 return 1;
6449         }
6450         return 0;
6451 }
6452
6453 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
6454         unsigned pos, isl_int *val)
6455 {
6456         int i;
6457         isl_int v;
6458         isl_int tmp;
6459         int fixed;
6460
6461         if (!map)
6462                 return -1;
6463         if (map->n == 0)
6464                 return 0;
6465         if (map->n == 1)
6466                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
6467         isl_int_init(v);
6468         isl_int_init(tmp);
6469         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
6470         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6471                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
6472                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6473                         fixed = 0;
6474         }
6475         if (val)
6476                 isl_int_set(*val, v);
6477         isl_int_clear(tmp);
6478         isl_int_clear(v);
6479         return fixed;
6480 }
6481
6482 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
6483         unsigned pos, isl_int *val)
6484 {
6485         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6486                                                 pos, val);
6487 }
6488
6489 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
6490         isl_int *val)
6491 {
6492         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6493 }
6494
6495 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
6496         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6497 {
6498         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6499                 return -1;
6500         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
6501                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6502 }
6503
6504 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
6505         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6506 {
6507         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6508                 return -1;
6509         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
6510                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6511 }
6512
6513 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6514  * then return this fixed value in *val.
6515  */
6516 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
6517         isl_int *val)
6518 {
6519         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
6520                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6521 }
6522
6523 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6524  * then return this fixed value in *val.
6525  */
6526 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
6527 {
6528         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6529 }
6530
6531 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6532  * then return this fixed value in *val.
6533  */
6534 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
6535 {
6536         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6537 }
6538
6539 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6540  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6541  */
6542 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
6543         unsigned dim, isl_int *val)
6544 {
6545         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6546         isl_int *c;
6547         unsigned total;
6548         unsigned nparam;
6549
6550         if (!bset)
6551                 return -1;
6552         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6553         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6554         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6555                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6556                         continue;
6557                 if (i_eq != -1)
6558                         return 0;
6559                 i_eq = i;
6560         }
6561         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6562                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
6563                         continue;
6564                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
6565                         return 0;
6566                 i_ineq = i;
6567         }
6568         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
6569                 return 0;
6570         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
6571         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
6572         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
6573                 return 0;
6574         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
6575                 return 0;
6576         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
6577                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
6578                 return 0;
6579         if (val)
6580                 isl_int_neg(*val, c[0]);
6581         return 1;
6582 }
6583
6584 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
6585         unsigned dim, isl_int *val)
6586 {
6587         int i;
6588         isl_int v;
6589         isl_int tmp;
6590         int fixed;
6591
6592         if (!set)
6593                 return -1;
6594         if (set->n == 0)
6595                 return 0;
6596         if (set->n == 1)
6597                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6598                                                                 dim, val);
6599         isl_int_init(v);
6600         isl_int_init(tmp);
6601         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6602                                                                 dim, &v);
6603         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
6604                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
6605                                                                 dim, &tmp);
6606                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6607                         fixed = 0;
6608         }
6609         if (val)
6610                 isl_int_set(*val, v);
6611         isl_int_clear(tmp);
6612         isl_int_clear(v);
6613         return fixed;
6614 }
6615
6616 struct constraint {
6617         unsigned        size;
6618         isl_int         *c;
6619 };
6620
6621 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
6622 {
6623         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
6624         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
6625         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
6626         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
6627 }
6628
6629 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
6630         struct isl_basic_map *bmap)
6631 {
6632         int i;
6633         struct constraint *c;
6634         unsigned total;
6635
6636         if (!bmap)
6637                 return NULL;
6638         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6639         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
6640         if (!c)
6641                 goto error;
6642         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6643                 c[i].size = total;
6644                 c[i].c = bmap->ineq[i];
6645         }
6646         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
6647         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
6648                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
6649         free(c);
6650         return bmap;
6651 error:
6652         isl_basic_map_free(bmap);
6653         return NULL;
6654 }
6655
6656 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
6657         __isl_take isl_basic_set *bset)
6658 {
6659         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
6660                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6661 }
6662
6663 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
6664 {
6665         if (!bmap)
6666                 return NULL;
6667         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
6668                 return bmap;
6669         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
6670         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
6671         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
6672         return bmap;
6673 }
6674
6675 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
6676 {
6677         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
6678                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6679 }
6680
6681 int isl_basic_map_fast_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6682         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6683 {
6684         int i, cmp;
6685         unsigned total;
6686
6687         if (bmap1 == bmap2)
6688                 return 0;
6689         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
6690                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
6691         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
6692                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6693         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
6694                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6695         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
6696             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6697                 return 0;
6698         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6699                 return 1;
6700         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6701                 return -1;
6702         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
6703                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
6704         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
6705                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
6706         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
6707                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
6708         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6709         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
6710                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
6711                 if (cmp)
6712                         return cmp;
6713         }
6714         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
6715                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
6716                 if (cmp)
6717                         return cmp;
6718         }
6719         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
6720                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
6721                 if (cmp)
6722                         return cmp;
6723         }
6724         return 0;
6725 }
6726
6727 int isl_basic_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6728         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6729 {
6730         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
6731 }
6732
6733 int isl_basic_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6734         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
6735 {
6736         return isl_basic_map_fast_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
6737                                             (isl_basic_map *)bset2);
6738 }
6739
6740 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
6741 {
6742         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
6743         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
6744
6745         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
6746 }
6747
6748 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
6749  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
6750  * meaning of any possible other copies of map.
6751  */
6752 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
6753 {
6754         int i, j;
6755         struct isl_basic_map *bmap;
6756
6757         if (!map)
6758                 return NULL;
6759         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
6760                 return map;
6761         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6762                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6763                 if (!bmap)
6764                         goto error;
6765                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6766                 map->p[i] = bmap;
6767         }
6768         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
6769         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6770         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
6771         if (!map)
6772                 return NULL;
6773         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
6774                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
6775                         continue;
6776                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
6777                 for (j = i; j < map->n; ++j)
6778                         map->p[j-1] = map->p[j];
6779                 map->n--;
6780         }
6781         return map;
6782 error:
6783         isl_map_free(map);
6784         return NULL;
6785
6786 }
6787
6788 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
6789 {
6790         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
6791 }
6792
6793 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6794 {
6795         int i;
6796         int equal;
6797
6798         if (!map1 || !map2)
6799                 return -1;
6800
6801         if (map1 == map2)
6802                 return 1;
6803         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
6804                 return 0;
6805
6806         map1 = isl_map_copy(map1);
6807         map2 = isl_map_copy(map2);
6808         map1 = isl_map_normalize(map1);
6809         map2 = isl_map_normalize(map2);
6810         if (!map1 || !map2)
6811                 goto error;
6812         equal = map1->n == map2->n;
6813         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
6814                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
6815                 if (equal < 0)
6816                         goto error;
6817         }
6818         isl_map_free(map1);
6819         isl_map_free(map2);
6820         return equal;
6821 error:
6822         isl_map_free(map1);
6823         isl_map_free(map2);
6824         return -1;
6825 }
6826
6827 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6828 {
6829         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
6830                                                 (struct isl_map *)set2);
6831 }
6832
6833 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
6834  */
6835 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
6836         isl_int min, isl_int max)
6837 {
6838         int k;
6839         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6840
6841         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
6842         if (!bset)
6843                 goto error;
6844
6845         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6846         if (k < 0)
6847                 goto error;
6848         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
6849         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
6850
6851         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6852         if (k < 0)
6853                 goto error;
6854         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
6855         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
6856
6857         return bset;
6858 error:
6859         isl_basic_set_free(bset);
6860         return NULL;
6861 }
6862
6863 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
6864  */
6865 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
6866 {
6867         int i;
6868         unsigned dim;
6869         unsigned nparam;
6870         unsigned extra;
6871         unsigned n_eq;
6872         unsigned n_ineq;
6873         struct isl_basic_set *product = NULL;
6874
6875         if (!list)
6876                 goto error;
6877         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
6878         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
6879         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
6880         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
6881         extra = list->p[0]->n_div;
6882         n_eq = list->p[0]->n_eq;
6883         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
6884         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
6885                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
6886                 isl_assert(list->ctx,
6887                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
6888                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6889                 extra += list->p[i]->n_div;
6890                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
6891                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
6892         }
6893         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
6894                                         n_eq, n_ineq);
6895         if (!product)
6896                 goto error;
6897         dim = 0;
6898         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
6899                 isl_basic_set_add_constraints(product,
6900                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
6901                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6902         }
6903         isl_basic_set_list_free(list);
6904         return product;
6905 error:
6906         isl_basic_set_free(product);
6907         isl_basic_set_list_free(list);
6908         return NULL;
6909 }
6910
6911 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
6912                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6913 {
6914         struct isl_dim *dim_result = NULL;
6915         struct isl_basic_map *bmap;
6916         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
6917         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
6918
6919         if (!bmap1 || !bmap2)
6920                 goto error;
6921
6922         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
6923                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
6924         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
6925                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
6926
6927         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
6928         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
6929         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
6930         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
6931         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
6932
6933         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
6934         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6935         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6936         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6937         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6938         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
6939         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
6940         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
6941         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
6942         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
6943         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
6944
6945         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
6946                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
6947                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
6948                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
6949         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
6950         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
6951         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
6952         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6953 error:
6954         isl_basic_map_free(bmap1);
6955         isl_basic_map_free(bmap2);
6956         return NULL;
6957 }
6958
6959 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
6960  */
6961 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6962 {
6963         unsigned flags = 0;
6964         struct isl_map *result;
6965         int i, j;
6966
6967         if (!map1 || !map2)
6968                 goto error;
6969
6970         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
6971                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
6972
6973         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6974             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
6975                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6976
6977         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
6978                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
6979                                 map1->n * map2->n, flags);
6980         if (!result)
6981                 goto error;
6982         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
6983                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
6984                         struct isl_basic_map *part;
6985                         part = isl_basic_map_product(
6986                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
6987                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
6988                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
6989                                 isl_basic_map_free(part);
6990                         else
6991                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
6992                         if (!result)
6993                                 goto error;
6994                 }
6995         isl_map_free(map1);
6996         isl_map_free(map2);
6997         return result;
6998 error:
6999         isl_map_free(map1);
7000         isl_map_free(map2);
7001         return NULL;
7002 }
7003
7004 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
7005  */
7006 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
7007         __isl_take isl_map *map2)
7008 {
7009         isl_map *prod;
7010
7011         prod = isl_map_product(map1, map2);
7012         prod = isl_map_flatten(prod);
7013         return prod;
7014 }
7015
7016 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
7017  */
7018 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7019 {
7020         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
7021                                                  (struct isl_map *)set2);
7022 }
7023
7024 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
7025         __isl_take isl_set *set2)
7026 {
7027         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7028 }
7029
7030 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7031 {
7032         int i;
7033         uint32_t hash = isl_hash_init();
7034         unsigned total;
7035
7036         if (!bmap)
7037                 return 0;
7038         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
7039         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
7040         if (!bmap)
7041                 return 0;
7042         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7043         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
7044         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
7045                 uint32_t c_hash;
7046                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
7047                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7048         }
7049         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
7050         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7051                 uint32_t c_hash;
7052                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
7053                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7054         }
7055         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
7056         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7057                 uint32_t c_hash;
7058                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7059                         continue;
7060                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
7061                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
7062                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7063         }
7064         isl_basic_map_free(bmap);
7065         return hash;
7066 }
7067
7068 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7069 {
7070         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
7071 }
7072
7073 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
7074 {
7075         int i;
7076         uint32_t hash;
7077
7078         if (!map)
7079                 return 0;
7080         map = isl_map_copy(map);
7081         map = isl_map_normalize(map);
7082         if (!map)
7083                 return 0;
7084
7085         hash = isl_hash_init();
7086         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7087                 uint32_t bmap_hash;
7088                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
7089                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
7090         }
7091
7092         isl_map_free(map);
7093
7094         return hash;
7095 }
7096
7097 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
7098 {
7099         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
7100 }
7101
7102 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7103  * by the values of the other parameters and variables.
7104  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
7105  */
7106 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
7107 {
7108         int i;
7109         unsigned nparam;
7110
7111         if (!bset)
7112                 return -1;
7113         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7114         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
7115                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
7116                         return 1;
7117         return 0;
7118 }
7119
7120 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7121  * by the values of the other parameters and variables.
7122  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
7123  * for each of the subsets.
7124  */
7125 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
7126 {
7127         int i;
7128
7129         if (!set)
7130                 return -1;
7131         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7132                 int unique;
7133                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
7134                 if (unique != 1)
7135                         return unique;
7136         }
7137         return 1;
7138 }
7139
7140 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7141 {
7142         return set ? set->n : 0;
7143 }
7144
7145 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7146         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7147 {
7148         int i;
7149
7150         if (!map)
7151                 return -1;
7152
7153         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7154                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7155                         return -1;
7156
7157         return 0;
7158 }
7159
7160 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7161         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7162 {
7163         int i;
7164
7165         if (!set)
7166                 return -1;
7167
7168         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7169                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7170                         return -1;
7171
7172         return 0;
7173 }
7174
7175 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7176 {
7177         struct isl_dim *dim;
7178
7179         if (!bset)
7180                 return NULL;
7181
7182         if (bset->n_div == 0)
7183                 return bset;
7184
7185         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7186         if (!bset)
7187                 return NULL;
7188
7189         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7190         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, bset->n_div);
7191         if (!dim)
7192                 goto error;
7193         isl_dim_free(bset->dim);
7194         bset->dim = dim;
7195         bset->extra -= bset->n_div;
7196         bset->n_div = 0;
7197
7198         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7199
7200         return bset;
7201 error:
7202         isl_basic_set_free(bset);
7203         return NULL;
7204 }
7205
7206 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7207 {
7208         int i;
7209         struct isl_dim *dim;
7210         unsigned n_div;
7211
7212         set = isl_set_align_divs(set);
7213
7214         if (!set)
7215                 return NULL;
7216         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0)
7217                 return set;
7218
7219         set = isl_set_cow(set);
7220         if (!set)
7221                 return NULL;
7222
7223         n_div = set->p[0]->n_div;
7224         dim = isl_set_get_dim(set);
7225         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, n_div);
7226         if (!dim)
7227                 goto error;
7228         isl_dim_free(set->dim);
7229         set->dim = dim;
7230
7231         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7232                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7233                 if (!set->p[i])
7234                         goto error;
7235         }
7236
7237         return set;
7238 error:
7239         isl_set_free(set);
7240         return NULL;
7241 }
7242
7243 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7244 {
7245         struct isl_dim *dim;
7246         struct isl_basic_map *bmap;
7247         unsigned n_set;
7248         unsigned n_div;
7249         unsigned n_param;
7250         unsigned total;
7251         int i, k, l;
7252
7253         set = isl_set_align_divs(set);
7254
7255         if (!set)
7256                 return NULL;
7257
7258         dim = isl_set_get_dim(set);
7259         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7260                 isl_set_free(set);
7261                 return isl_map_identity(dim);
7262         }
7263
7264         n_div = set->p[0]->n_div;
7265         dim = isl_dim_map(dim);
7266         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7267         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7268         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7269         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7270         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7271                 bmap = var_equal(bmap, i);
7272
7273         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7274         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7275                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7276                 if (k < 0)
7277                         goto error;
7278                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7279                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7280                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7281                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7282                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7283                             set->p[0]->div[i][0]);
7284
7285                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7286                 if (l < 0)
7287                         goto error;
7288                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7289                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7290                             set->p[0]->div[i][0]);
7291                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7292         }
7293
7294         isl_set_free(set);
7295         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7296 error:
7297         isl_set_free(set);
7298         isl_basic_map_free(bmap);
7299         return NULL;
7300 }
7301
7302 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7303 {
7304         unsigned dim;
7305         int size = 0;
7306
7307         if (!bset)
7308                 return -1;
7309
7310         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7311         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7312         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7313         size += bset->n_div * (2 + dim);
7314
7315         return size;
7316 }
7317
7318 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7319 {
7320         int i;
7321         int size = 0;
7322
7323         if (!set)
7324                 return -1;
7325
7326         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7327                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7328
7329         return size;
7330 }
7331
7332 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7333         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7334 {
7335         int i;
7336         int lower, upper;
7337
7338         if (!bmap)
7339                 return -1;
7340
7341         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7342
7343         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7344
7345         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7346                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7347                         return 1;
7348
7349         lower = upper = 0;
7350         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7351                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7352                 if (sgn > 0)
7353                         lower = 1;
7354                 if (sgn < 0)
7355                         upper = 1;
7356         }
7357
7358         return lower && upper;
7359 }
7360
7361 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7362         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7363 {
7364         int i;
7365
7366         if (!map)
7367                 return -1;
7368
7369         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7370                 int bounded;
7371                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7372                 if (bounded < 0 || !bounded)
7373                         return bounded;
7374         }
7375
7376         return 1;
7377 }
7378
7379 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7380  * and a lower bound.
7381  */
7382 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7383         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7384 {
7385         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7386 }
7387
7388 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7389  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7390  * elements of the array "signs".
7391  * Sign
7392  *      1 means that the variable is non-negative
7393  *      -1 means that the variable is non-positive
7394  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7395  */
7396 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7397         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7398 {
7399         isl_vec *bound = NULL;
7400         struct isl_tab *tab = NULL;
7401         struct isl_tab_undo *snap;
7402         int i;
7403
7404         if (!bset || !signs)
7405                 return -1;
7406
7407         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7408         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7409         if (!bound || !tab)
7410                 goto error;
7411
7412         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7413         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7414
7415         snap = isl_tab_snap(tab);
7416         for (i = 0; i < n; ++i) {
7417                 int empty;
7418
7419                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7420                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7421                         goto error;
7422                 empty = tab->empty;
7423                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7424                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7425                         goto error;
7426
7427                 if (empty) {
7428                         signs[i] = 1;
7429                         continue;
7430                 }
7431
7432                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7433                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7434                         goto error;
7435                 empty = tab->empty;
7436                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7437                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7438                         goto error;
7439
7440                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
7441         }
7442
7443         isl_tab_free(tab);
7444         isl_vec_free(bound);
7445         return 0;
7446 error:
7447         isl_tab_free(tab);
7448         isl_vec_free(bound);
7449         return -1;
7450 }
7451
7452 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7453         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
7454 {
7455         if (!bset || !signs)
7456                 return -1;
7457         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
7458                 return -1);
7459
7460         first += pos(bset->dim, type) - 1;
7461         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
7462 }
7463
7464 /* Check if the given map is single-valued.
7465  * We simply compute
7466  *
7467  *      M \circ M^-1
7468  *
7469  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
7470  */
7471 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7472 {
7473         isl_map *test;
7474         isl_map *id;
7475         int sv;
7476
7477         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
7478         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
7479
7480         id = isl_map_identity(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
7481
7482         sv = isl_map_is_subset(test, id);
7483
7484         isl_map_free(test);
7485         isl_map_free(id);
7486
7487         return sv;
7488 }
7489
7490 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
7491 {
7492         int sv;
7493
7494         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7495         if (sv < 0 || !sv)
7496                 return sv;
7497
7498         map = isl_map_copy(map);
7499         map = isl_map_reverse(map);
7500         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7501         isl_map_free(map);
7502
7503         return sv;
7504 }
7505
7506 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
7507 {
7508         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
7509 }
7510
7511 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
7512 {
7513         int ok;
7514         isl_set *delta;
7515
7516         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
7517         ok = isl_set_is_singleton(delta);
7518         isl_set_free(delta);
7519
7520         return ok;
7521 }
7522
7523 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
7524 {
7525         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
7526                 return 0;
7527         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
7528                 return 0;
7529         return 1;
7530 }
7531
7532 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7533 {
7534         int i, j;
7535         unsigned nvar;
7536         unsigned ovar;
7537
7538         if (!bset)
7539                 return -1;
7540
7541         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
7542                 return 0;
7543
7544         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
7545         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
7546         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
7547                 int lower = 0, upper = 0;
7548                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7549                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
7550                                 continue;
7551                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7552                                 return 0;
7553                         break;
7554                 }
7555                 if (i < bset->n_eq)
7556                         continue;
7557                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7558                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7559                                 continue;
7560                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7561                                 return 0;
7562                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7563                                 lower = 1;
7564                         else
7565                                 upper = 1;
7566                 }
7567                 if (!lower || !upper)
7568                         return 0;
7569         }
7570
7571         return 1;
7572 }
7573
7574 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
7575 {
7576         if (!set)
7577                 return -1;
7578         if (set->n != 1)
7579                 return 0;
7580
7581         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
7582 }
7583
7584 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7585 {
7586         if (!bset)
7587                 return -1;
7588
7589         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
7590 }
7591
7592 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
7593 {
7594         if (!set)
7595                 return -1;
7596
7597         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
7598 }
7599
7600 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7601 {
7602         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7603         if (!bmap)
7604                 return NULL;
7605
7606         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
7607         if (!bmap->dim)
7608                 goto error;
7609
7610         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7611
7612         return (isl_basic_set *)bmap;
7613 error:
7614         isl_basic_map_free(bmap);
7615         return NULL;
7616 }
7617
7618 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
7619 {
7620         int i;
7621
7622         map = isl_map_cow(map);
7623         if (!map)
7624                 return NULL;
7625
7626         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7627                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
7628                 if (!map->p[i])
7629                         goto error;
7630         }
7631         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
7632         if (!map->dim)
7633                 goto error;
7634
7635         return (isl_set *)map;
7636 error:
7637         isl_map_free(map);
7638         return NULL;
7639 }
7640
7641 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
7642 {
7643         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7644         if (!bset)
7645                 return NULL;
7646
7647         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
7648         if (!bset->dim)
7649                 goto error;
7650
7651         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7652
7653         return (isl_basic_map *)bset;
7654 error:
7655         isl_basic_set_free(bset);
7656         return NULL;
7657 }
7658
7659 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
7660 {
7661         int i;
7662
7663         if (!set)
7664                 return NULL;
7665
7666         if (!isl_set_is_wrapping(set))
7667                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
7668                         goto error);
7669
7670         set = isl_set_cow(set);
7671         if (!set)
7672                 return NULL;
7673
7674         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7675                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
7676                 if (!set->p[i])
7677                         goto error;
7678         }
7679
7680         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
7681         if (!set->dim)
7682                 goto error;
7683
7684         return (isl_map *)set;
7685 error:
7686         isl_set_free(set);
7687         return NULL;
7688 }
7689
7690 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
7691         enum isl_dim_type type)
7692 {
7693         if (!bmap)
7694                 return NULL;
7695
7696         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
7697                 return bmap;
7698
7699         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7700         if (!bmap)
7701                 return NULL;
7702
7703         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
7704         if (!bmap->dim)
7705                 goto error;
7706
7707         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7708
7709         return bmap;
7710 error:
7711         isl_basic_map_free(bmap);
7712         return NULL;
7713 }
7714
7715 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
7716         enum isl_dim_type type)
7717 {
7718         int i;
7719
7720         if (!map)
7721                 return NULL;
7722
7723         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
7724                 return map;
7725
7726         map = isl_map_cow(map);
7727         if (!map)
7728                 return NULL;
7729
7730         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7731                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
7732                 if (!map->p[i])
7733                         goto error;
7734         }
7735         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
7736         if (!map->dim)
7737                 goto error;
7738
7739         return map;
7740 error:
7741         isl_map_free(map);
7742         return NULL;
7743 }
7744
7745 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7746 {
7747         if (!bmap)
7748                 return NULL;
7749
7750         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
7751                 return bmap;
7752
7753         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7754         if (!bmap)
7755                 return NULL;
7756
7757         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
7758         if (!bmap->dim)
7759                 goto error;
7760
7761         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7762
7763         return bmap;
7764 error:
7765         isl_basic_map_free(bmap);
7766         return NULL;
7767 }
7768
7769 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
7770 {
7771         int i;
7772
7773         if (!map)
7774                 return NULL;
7775
7776         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
7777                 return map;
7778
7779         map = isl_map_cow(map);
7780         if (!map)
7781                 return NULL;
7782
7783         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7784                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
7785                 if (!map->p[i])
7786                         goto error;
7787         }
7788         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
7789         if (!map->dim)
7790                 goto error;
7791
7792         return map;
7793 error:
7794         isl_map_free(map);
7795         return NULL;
7796 }
7797
7798 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
7799 {
7800         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
7801 }
7802
7803 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
7804 {
7805         isl_dim *dim, *flat_dim;
7806         isl_map *map;
7807
7808         dim = isl_set_get_dim(set);
7809         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
7810         map = map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
7811         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
7812
7813         return map;
7814 }
7815
7816 /* Extend the given dim_map with mappings for the divs in bmap.
7817  */
7818 static __isl_give struct isl_dim_map *extend_dim_map(
7819         __isl_keep struct isl_dim_map *dim_map,
7820         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
7821 {
7822         int i;
7823         struct isl_dim_map *res;
7824         int offset;
7825
7826         offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
7827
7828         res = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, dim_map->len - 1 + bmap->n_div);
7829         if (!res)
7830                 return NULL;
7831
7832         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
7833                 res->pos[i] = dim_map->pos[i];
7834         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
7835                 res->pos[dim_map->len + i] = offset + i;
7836
7837         return res;
7838 }
7839
7840 /* Extract a dim_map from a reordering.
7841  * We essentially need to reverse the mapping, and add an offset
7842  * of 1 for the constant term.
7843  */
7844 __isl_give struct isl_dim_map *isl_dim_map_from_reordering(
7845         __isl_keep isl_reordering *exp)
7846 {
7847         int i;
7848         struct isl_dim_map *dim_map;
7849
7850         if (!exp)
7851                 return NULL;
7852
7853         dim_map = isl_dim_map_alloc(exp->dim->ctx, isl_dim_total(exp->dim));
7854         if (!dim_map)
7855                 return NULL;
7856
7857         for (i = 0; i < exp->len; ++i)
7858                 dim_map->pos[1 + exp->pos[i]] = 1 + i;
7859
7860         return dim_map;
7861 }
7862
7863 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
7864  * and set the dimension specification to "dim".
7865  */
7866 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
7867         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
7868 {
7869         isl_basic_map *res;
7870
7871         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7872         if (!bmap || !dim || !dim_map)
7873                 goto error;
7874
7875         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
7876                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
7877         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
7878         res = isl_basic_map_finalize(res);
7879         return res;
7880 error:
7881         free(dim_map);
7882         isl_basic_map_free(bmap);
7883         isl_dim_free(dim);
7884         return NULL;
7885 }
7886
7887 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
7888  */
7889 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
7890         __isl_take isl_reordering *r)
7891 {
7892         int i;
7893         struct isl_dim_map *dim_map;
7894
7895         map = isl_map_cow(map);
7896         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
7897         if (!map || !r || !dim_map)
7898                 goto error;
7899
7900         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7901                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
7902
7903                 dim_map_i = extend_dim_map(dim_map, map->p[i]);
7904
7905                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
7906                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
7907
7908                 if (!map->p[i])
7909                         goto error;
7910         }
7911
7912         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
7913
7914         isl_reordering_free(r);
7915         free(dim_map);
7916         return map;
7917 error:
7918         free(dim_map);
7919         isl_map_free(map);
7920         isl_reordering_free(r);
7921         return NULL;
7922 }
7923
7924 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
7925         __isl_take isl_reordering *r)
7926 {
7927         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
7928 }
7929
7930 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
7931                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
7932                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7933                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7934 {
7935         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7936         struct isl_mat *mat;
7937         int i, j, k;
7938         int pos;
7939
7940         if (!bmap)
7941                 return NULL;
7942         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
7943                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
7944         if (!mat)
7945                 return NULL;
7946         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7947                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7948                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7949                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7950                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
7951                                             bmap->eq[i][off + k]);
7952                                 ++pos;
7953                         }
7954                 }
7955
7956         return mat;
7957 }
7958
7959 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
7960                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
7961                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7962                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7963 {
7964         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7965         struct isl_mat *mat;
7966         int i, j, k;
7967         int pos;
7968
7969         if (!bmap)
7970                 return NULL;
7971         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
7972                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
7973         if (!mat)
7974                 return NULL;
7975         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
7976                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7977                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7978                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7979                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
7980                                             bmap->ineq[i][off + k]);
7981                                 ++pos;
7982                         }
7983                 }
7984
7985         return mat;
7986 }
7987
7988 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
7989         __isl_take isl_dim *dim,
7990         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
7991         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7992         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7993 {
7994         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7995         isl_basic_map *bmap;
7996         unsigned total;
7997         unsigned extra;
7998         int i, j, k, l;
7999         int pos;
8000
8001         if (!dim || !eq || !ineq)
8002                 goto error;
8003
8004         if (eq->n_col != ineq->n_col)
8005                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8006                         "equalities and inequalities matrices should have "
8007                         "same number of columns", goto error);
8008
8009         total = 1 + isl_dim_total(dim);
8010
8011         if (eq->n_col < total)
8012                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8013                         "number of columns too small", goto error);
8014
8015         extra = eq->n_col - total;
8016
8017         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
8018                                        eq->n_row, ineq->n_row);
8019         if (!bmap)
8020                 goto error;
8021         for (i = 0; i < extra; ++i)
8022                 if (isl_basic_map_alloc_div(bmap) < 0)
8023                         goto error;
8024         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
8025                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8026                 if (l < 0)
8027                         goto error;
8028                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8029                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8030                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8031                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k],
8032                                             eq->row[i][pos]);
8033                                 ++pos;
8034                         }
8035                 }
8036         }
8037         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
8038                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8039                 if (l < 0)
8040                         goto error;
8041                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8042                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8043                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8044                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k],
8045                                             ineq->row[i][pos]);
8046                                 ++pos;
8047                         }
8048                 }
8049         }
8050
8051         isl_dim_free(dim);
8052         isl_mat_free(eq);
8053         isl_mat_free(ineq);
8054
8055         return bmap;
8056 error:
8057         isl_dim_free(dim);
8058         isl_mat_free(eq);
8059         isl_mat_free(ineq);
8060         return NULL;
8061 }
8062
8063 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
8064         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8065         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8066 {
8067         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8068                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8069 }
8070
8071 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
8072         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8073         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8074 {
8075         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8076                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8077 }
8078
8079 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
8080         __isl_take isl_dim *dim,
8081         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8082         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8083 {
8084         return (isl_basic_set*)
8085             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
8086                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8087 }