isl_map.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <strings.h>
   3 #include "isl_ctx.h"
   4 #include "isl_blk.h"
   5 #include "isl_dim.h"
   6 #include "isl_equalities.h"
   7 #include "isl_list.h"
   8 #include "isl_lp.h"
   9 #include "isl_seq.h"
  10 #include "isl_set.h"
  11 #include "isl_map.h"
  12 #include "isl_map_private.h"
  13 #include "isl_map_piplib.h"
  14 #include "isl_sample.h"
  15 #include "isl_tab.h"
  16 #include "isl_vec.h"
  17
  18 /* Maps dst positions to src positions */
  19 struct isl_dim_map {
  20         unsigned len;
  21         int pos[1];
  22 };
  23
  24 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  25 {
  26         int i;
  27         struct isl_dim_map *dim_map;
  28         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  29                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  30         if (!dim_map)
  31                 return NULL;
  32         dim_map->len = 1 + len;
  33         dim_map->pos[0] = 0;
  34         for (i = 0; i < len; ++i)
  35                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  36         return dim_map;
  37 }
  38
  39 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  40 {
  41         switch (type) {
  42         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  43         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  44         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  45         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  46         }
  47 }
  48
  49 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  50 {
  51         switch (type) {
  52         case isl_dim_param:     return 1;
  53         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  54         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  55         }
  56 }
  57
  58 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  59                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  60 {
  61         int i;
  62         unsigned src_pos;
  63
  64         if (!dim_map || !dim)
  65                 return;
  66
  67         src_pos = pos(dim, type);
  68         for (i = 0; i < n(dim, type); ++i)
  69                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
  70 }
  71
  72 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  73                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  74 {
  75         int i;
  76         unsigned src_pos;
  77
  78         if (!dim_map || !bmap)
  79                 return;
  80
  81         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
  82         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
  83                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
  84 }
  85
  86 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
  87 {
  88         int i;
  89
  90         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
  91                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
  92         fprintf(stderr, "\n");
  93 }
  94
  95 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
  96                                 enum isl_dim_type type)
  97 {
  98         switch (type) {
  99         case isl_dim_param:
 100         case isl_dim_in:
 101         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 102         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 103         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 104         }
 105 }
 106
 107 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 108 {
 109         return n(map->dim, type);
 110 }
 111
 112 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 113 {
 114         return n(set->dim, type);
 115 }
 116
 117 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 118                                         enum isl_dim_type type)
 119 {
 120         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 121         switch (type) {
 122         case isl_dim_param:     return 1;
 123         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 124         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 125         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 126         }
 127 }
 128
 129 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 130 {
 131         return pos(map->dim, type);
 132 }
 133
 134 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 135                                 enum isl_dim_type type)
 136 {
 137         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 138 }
 139
 140 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 141 {
 142         return bset->dim->n_out;
 143 }
 144
 145 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 146 {
 147         return bset->dim->nparam;
 148 }
 149
 150 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 151 {
 152         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 153 }
 154
 155 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 156 {
 157         return set->dim->n_out;
 158 }
 159
 160 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 161 {
 162         return set->dim->nparam;
 163 }
 164
 165 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 166 {
 167         return bmap->dim->n_in;
 168 }
 169
 170 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 171 {
 172         return bmap->dim->n_out;
 173 }
 174
 175 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 176 {
 177         return bmap->dim->nparam;
 178 }
 179
 180 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 181 {
 182         return bmap->n_div;
 183 }
 184
 185 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 186 {
 187         return isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div;
 188 }
 189
 190 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 191 {
 192         return map->dim->n_in;
 193 }
 194
 195 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 196 {
 197         return map->dim->n_out;
 198 }
 199
 200 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 201 {
 202         return map->dim->nparam;
 203 }
 204
 205 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 206 {
 207         return map->dim->n_in == set->dim->n_out &&
 208                map->dim->nparam == set->dim->nparam;
 209 }
 210
 211 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 212                 struct isl_basic_set *bset)
 213 {
 214         return bmap->dim->n_in == bset->dim->n_out &&
 215                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 216 }
 217
 218 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 219                 struct isl_basic_set *bset)
 220 {
 221         return bmap->dim->n_out == bset->dim->n_out &&
 222                bmap->dim->nparam == bset->dim->nparam;
 223 }
 224
 225 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 226 {
 227         if (!bmap)
 228                 return NULL;
 229         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 230 }
 231
 232 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 233 {
 234         if (!bset)
 235                 return NULL;
 236         return isl_dim_copy(bset->dim);
 237 }
 238
 239 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 240 {
 241         if (!map)
 242                 return NULL;
 243         return isl_dim_copy(map->dim);
 244 }
 245
 246 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 247 {
 248         if (!set)
 249                 return NULL;
 250         return isl_dim_copy(set->dim);
 251 }
 252
 253 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 254                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 255                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 256 {
 257         int i;
 258         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 259
 260         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 261         if (isl_blk_is_error(bmap->block)) {
 262                 free(bmap);
 263                 return NULL;
 264         }
 265
 266         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 267         if (!bmap->ineq) {
 268                 isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 269                 free(bmap);
 270                 return NULL;
 271         }
 272
 273         if (extra == 0) {
 274                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 275                 bmap->div = NULL;
 276         } else {
 277                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 278                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2)) {
 279                         free(bmap->ineq);
 280                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 281                         free(bmap);
 282                         return NULL;
 283                 }
 284
 285                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 286                 if (!bmap->div) {
 287                         isl_blk_free(ctx, bmap->block2);
 288                         free(bmap->ineq);
 289                         isl_blk_free(ctx, bmap->block);
 290                         free(bmap);
 291                         return NULL;
 292                 }
 293         }
 294
 295         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 296                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 297
 298         for (i = 0; i < extra; ++i)
 299                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 300
 301         bmap->ctx = ctx;
 302         isl_ctx_ref(ctx);
 303         bmap->ref = 1;
 304         bmap->flags = 0;
 305         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 306         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 307         bmap->extra = extra;
 308         bmap->n_eq = 0;
 309         bmap->n_ineq = 0;
 310         bmap->n_div = 0;
 311         bmap->sample = NULL;
 312
 313         return bmap;
 314 error:
 315         isl_basic_map_free(bmap);
 316         return NULL;
 317 }
 318
 319 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 320                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 321                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 322 {
 323         struct isl_basic_map *bmap;
 324         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 325         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 326 }
 327
 328 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 329                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 330 {
 331         struct isl_basic_map *bmap;
 332         if (!dim)
 333                 return NULL;
 334         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
 335         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 336         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 337 }
 338
 339 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 340                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 341 {
 342         struct isl_basic_map *bmap;
 343
 344         if (!dim)
 345                 return NULL;
 346         bmap = isl_alloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 347         if (!bmap)
 348                 goto error;
 349         bmap->dim = dim;
 350
 351         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 352 error:
 353         isl_dim_free(dim);
 354         return NULL;
 355 }
 356
 357 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 358                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 359                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 360 {
 361         struct isl_basic_map *bmap;
 362         struct isl_dim *dim;
 363
 364         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 365         if (!dim)
 366                 return NULL;
 367
 368         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 369         return bmap;
 370 }
 371
 372 static void dup_constraints(
 373                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 374 {
 375         int i;
 376         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 377
 378         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 379                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 380                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 381         }
 382
 383         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 384                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 385                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 386         }
 387
 388         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 389                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 390                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 391         }
 392         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 393 }
 394
 395 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 396 {
 397         struct isl_basic_map *dup;
 398
 399         if (!bmap)
 400                 return NULL;
 401         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 402                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 403         if (!dup)
 404                 return NULL;
 405         dup_constraints(dup, bmap);
 406         dup->flags = bmap->flags;
 407         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 408         return dup;
 409 }
 410
 411 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 412 {
 413         struct isl_basic_map *dup;
 414
 415         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 416         return (struct isl_basic_set *)dup;
 417 }
 418
 419 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 420 {
 421         if (!bset)
 422                 return NULL;
 423
 424         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 425                 bset->ref++;
 426                 return bset;
 427         }
 428         return isl_basic_set_dup(bset);
 429 }
 430
 431 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 432 {
 433         if (!set)
 434                 return NULL;
 435
 436         set->ref++;
 437         return set;
 438 }
 439
 440 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 441 {
 442         if (!bmap)
 443                 return NULL;
 444
 445         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 446                 bmap->ref++;
 447                 return bmap;
 448         }
 449         return isl_basic_map_dup(bmap);
 450 }
 451
 452 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 453 {
 454         if (!map)
 455                 return NULL;
 456
 457         map->ref++;
 458         return map;
 459 }
 460
 461 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 462 {
 463         if (!bmap)
 464                 return;
 465
 466         if (--bmap->ref > 0)
 467                 return;
 468
 469         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 470         free(bmap->div);
 471         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 472         free(bmap->ineq);
 473         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 474         isl_vec_free(bmap->sample);
 475         isl_dim_free(bmap->dim);
 476         free(bmap);
 477 }
 478
 479 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 480 {
 481         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 482 }
 483
 484 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 485 {
 486         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 487 }
 488
 489 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 490 {
 491         struct isl_ctx *ctx;
 492         if (!bmap)
 493                 return -1;
 494         ctx = bmap->ctx;
 495         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 496         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 497                         return -1);
 498         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 499         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 500         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 501         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 502         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 503         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 504                 isl_int *t;
 505                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 506                 if (j < 0)
 507                         return -1;
 508                 t = bmap->ineq[j];
 509                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 510                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 511                 bmap->eq[-1] = t;
 512                 bmap->n_eq++;
 513                 bmap->n_ineq--;
 514                 bmap->eq--;
 515                 return 0;
 516         }
 517         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 518                       bmap->extra - bmap->n_div);
 519         return bmap->n_eq++;
 520 }
 521
 522 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 523 {
 524         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 525 }
 526
 527 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 528 {
 529         if (!bmap)
 530                 return -1;
 531         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 532         bmap->n_eq -= n;
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 537 {
 538         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 539 }
 540
 541 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 542 {
 543         isl_int *t;
 544         if (!bmap)
 545                 return -1;
 546         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 547
 548         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 549                 t = bmap->eq[pos];
 550                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 551                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 552         }
 553         bmap->n_eq--;
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 558 {
 559         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 560 }
 561
 562 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 563                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 564 {
 565         isl_int *t;
 566
 567         t = bmap->ineq[pos];
 568         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 569         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 570         bmap->eq[-1] = t;
 571         bmap->n_eq++;
 572         bmap->n_ineq--;
 573         bmap->eq--;
 574         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 575         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 576         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 577         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 578 }
 579
 580 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 581 {
 582         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 583 }
 584
 585 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 586 {
 587         struct isl_ctx *ctx;
 588         if (!bmap)
 589                 return -1;
 590         ctx = bmap->ctx;
 591         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 592         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 593         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 594         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 595         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 596         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 597                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 598                       bmap->extra - bmap->n_div);
 599         return bmap->n_ineq++;
 600 }
 601
 602 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 603 {
 604         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 605 }
 606
 607 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 608 {
 609         if (!bmap)
 610                 return -1;
 611         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 612         bmap->n_ineq -= n;
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 617 {
 618         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 619 }
 620
 621 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 622 {
 623         isl_int *t;
 624         if (!bmap)
 625                 return -1;
 626         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 627
 628         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 629                 t = bmap->ineq[pos];
 630                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 631                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 632                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 633         }
 634         bmap->n_ineq--;
 635         return 0;
 636 }
 637
 638 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 639 {
 640         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 641 }
 642
 643 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 644 {
 645         if (!bmap)
 646                 return -1;
 647         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 648         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 649                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 650                       bmap->extra - bmap->n_div);
 651         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 652         return bmap->n_div++;
 653 }
 654
 655 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 656 {
 657         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 658 }
 659
 660 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 661 {
 662         if (!bmap)
 663                 return -1;
 664         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 665         bmap->n_div -= n;
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 670 {
 671         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 672 }
 673
 674 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 675  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 676  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 677  * variables.
 678  */
 679 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 680                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 681                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 682 {
 683         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 684         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 685         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 686         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 687         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 688         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 689         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 690         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 691         if (dst_nparam > src_nparam)
 692                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 693                                 dst_nparam - src_nparam);
 694         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 695         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 696                     src+1+src_nparam,
 697                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 698         if (dst_in-in_off > src_in)
 699                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 700                                 dst_in - in_off - src_in);
 701         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 702         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 703                     src+1+src_nparam+src_in,
 704                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 705         if (dst_out-out_off > src_out)
 706                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 707                                 dst_out - out_off - src_out);
 708         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 709         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 710                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 711                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 712         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 713                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 714                                 div_off+src_map->n_div,
 715                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 716 }
 717
 718 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 719                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 720                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 721 {
 722         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 723         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 724 }
 725
 726 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 727                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 728 {
 729         int i;
 730         unsigned div_off;
 731
 732         if (!bmap1 || !bmap2)
 733                 goto error;
 734
 735         div_off = bmap1->n_div;
 736
 737         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 738                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 739                 if (i1 < 0)
 740                         goto error;
 741                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 742                                 i_pos, o_pos, div_off);
 743         }
 744
 745         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 746                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 747                 if (i1 < 0)
 748                         goto error;
 749                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 750                                 i_pos, o_pos, div_off);
 751         }
 752
 753         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
 754                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
 755                 if (i1 < 0)
 756                         goto error;
 757                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
 758                          i_pos, o_pos, div_off);
 759         }
 760
 761         isl_basic_map_free(bmap2);
 762
 763         return bmap1;
 764
 765 error:
 766         isl_basic_map_free(bmap1);
 767         isl_basic_map_free(bmap2);
 768         return NULL;
 769 }
 770
 771 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 772                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 773 {
 774         int i;
 775
 776         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
 777                 if (dim_map->pos[i] < 0)
 778                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
 779                 else
 780                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
 781         }
 782 }
 783
 784 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
 785                                         struct isl_dim_map *dim_map)
 786 {
 787         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 788         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
 789 }
 790
 791 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
 792                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
 793 {
 794         int i;
 795
 796         if (!src || !dst || !dim_map)
 797                 goto error;
 798
 799         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 800                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 801                 if (i1 < 0)
 802                         goto error;
 803                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
 804         }
 805
 806         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 807                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 808                 if (i1 < 0)
 809                         goto error;
 810                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
 811         }
 812
 813         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 814                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 815                 if (i1 < 0)
 816                         goto error;
 817                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
 818         }
 819
 820         free(dim_map);
 821         isl_basic_map_free(src);
 822
 823         return dst;
 824 error:
 825         free(dim_map);
 826         isl_basic_map_free(src);
 827         isl_basic_map_free(dst);
 828         return NULL;
 829 }
 830
 831 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
 832                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
 833 {
 834         return (struct isl_basic_set *)
 835                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
 836                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
 837 }
 838
 839 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
 840                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 841                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 842 {
 843         struct isl_basic_map *ext;
 844         unsigned flags;
 845         int dims_ok;
 846
 847         if (!dim)
 848                 goto error;
 849
 850         if (!base)
 851                 goto error;
 852
 853         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
 854                   base->extra >= base->n_div + extra;
 855
 856         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
 857                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
 858                 isl_dim_free(dim);
 859                 return base;
 860         }
 861
 862         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
 863         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
 864         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
 865         extra += base->extra;
 866         n_eq += base->n_eq;
 867         n_ineq += base->n_ineq;
 868
 869         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 870         dim = NULL;
 871         if (!ext)
 872                 goto error;
 873
 874         if (dims_ok)
 875                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
 876         flags = base->flags;
 877         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
 878         if (ext) {
 879                 ext->flags = flags;
 880                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 881         }
 882
 883         return ext;
 884
 885 error:
 886         isl_dim_free(dim);
 887         isl_basic_map_free(base);
 888         return NULL;
 889 }
 890
 891 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
 892                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
 893                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 894 {
 895         return (struct isl_basic_set *)
 896                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
 897                                                         extra, n_eq, n_ineq);
 898 }
 899
 900 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
 901                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 902 {
 903         if (!base)
 904                 return NULL;
 905         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
 906                                         0, n_eq, n_ineq);
 907 }
 908
 909 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
 910                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
 911                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 912 {
 913         struct isl_basic_map *bmap;
 914         struct isl_dim *dim;
 915
 916         if (!base)
 917                 return NULL;
 918         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
 919         if (!dim)
 920                 return NULL;
 921
 922         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 923         return bmap;
 924 }
 925
 926 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
 927                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 928                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 929 {
 930         return (struct isl_basic_set *)
 931                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
 932                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 933 }
 934
 935 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
 936                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 937 {
 938         return (struct isl_basic_set *)
 939                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
 940                                                     n_eq, n_ineq);
 941 }
 942
 943 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
 944 {
 945         return (struct isl_basic_set *)
 946                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
 947 }
 948
 949 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
 950 {
 951         if (!bmap)
 952                 return NULL;
 953
 954         if (bmap->ref > 1) {
 955                 bmap->ref--;
 956                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 957         }
 958         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 959         return bmap;
 960 }
 961
 962 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
 963 {
 964         if (!set)
 965                 return NULL;
 966
 967         if (set->ref == 1)
 968                 return set;
 969         set->ref--;
 970         return isl_set_dup(set);
 971 }
 972
 973 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
 974 {
 975         if (!map)
 976                 return NULL;
 977
 978         if (map->ref == 1)
 979                 return map;
 980         map->ref--;
 981         return isl_map_dup(map);
 982 }
 983
 984 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
 985                         unsigned a_len, unsigned b_len)
 986 {
 987         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
 988         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
 989         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
 990 }
 991
 992 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
 993                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 994 {
 995         int i;
 996         struct isl_blk blk;
 997         unsigned dim;
 998         unsigned nparam;
 999
1000         if (!bset)
1001                 goto error;
1002
1003         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1004         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1005         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1006
1007         if (n == dim)
1008                 return bset;
1009
1010         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1011         if (!bset)
1012                 return NULL;
1013
1014         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1015         if (isl_blk_is_error(blk))
1016                 goto error;
1017
1018         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1019                 swap_vars(blk,
1020                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1021
1022         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1023                 swap_vars(blk,
1024                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1025
1026         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1027                 swap_vars(blk,
1028                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1029
1030         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1031
1032         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1033         return bset;
1034
1035 error:
1036         isl_basic_set_free(bset);
1037         return NULL;
1038 }
1039
1040 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1041 {
1042         int i;
1043         set = isl_set_cow(set);
1044         if (!set)
1045                 return NULL;
1046
1047         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1048                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1049                 if (!set->p[i]) {
1050                         isl_set_free(set);
1051                         return NULL;
1052                 }
1053         }
1054         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1055         return set;
1056 }
1057
1058 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1059 {
1060         int i = 0;
1061         unsigned total;
1062         if (!bmap)
1063                 goto error;
1064         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1065         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1066         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1067         if (bmap->n_eq > 0)
1068                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1069         else {
1070                 isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1071                 if (i < 0)
1072                         goto error;
1073         }
1074         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1075         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1076         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1077         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1078 error:
1079         isl_basic_map_free(bmap);
1080         return NULL;
1081 }
1082
1083 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1084 {
1085         return (struct isl_basic_set *)
1086                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1087 }
1088
1089 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1090 {
1091         int i;
1092         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1093         isl_int *t = bmap->div[a];
1094         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1095         bmap->div[b] = t;
1096
1097         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1098                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1099
1100         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1101                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1102
1103         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1104                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1105         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1106 }
1107
1108 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1109  * constraints using Fourier-Motzkin, The dimensions themselves
1110  * are not removed.
1111  */
1112 struct isl_set *isl_set_eliminate_dims(struct isl_set *set,
1113         unsigned first, unsigned n)
1114 {
1115         int i;
1116         unsigned nparam;
1117
1118         if (!set)
1119                 return NULL;
1120         if (n == 0)
1121                 return set;
1122
1123         set = isl_set_cow(set);
1124         if (!set)
1125                 return NULL;
1126         isl_assert(set->ctx, first+n <= isl_set_n_dim(set), goto error);
1127         nparam = isl_set_n_param(set);
1128
1129         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1130                 set->p[i] = isl_basic_set_eliminate_vars(set->p[i],
1131                                                             nparam + first, n);
1132                 if (!set->p[i])
1133                         goto error;
1134         }
1135         return set;
1136 error:
1137         isl_set_free(set);
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1142 struct isl_set *isl_set_remove_dims(struct isl_set *set,
1143         unsigned first, unsigned n)
1144 {
1145         set = isl_set_eliminate_dims(set, first, n);
1146         set = isl_set_drop_dims(set, first, n);
1147         return set;
1148 }
1149
1150 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(struct isl_basic_set *bset)
1151 {
1152         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, isl_dim_total(bset->dim),
1153                                                 bset->n_div);
1154         if (!bset)
1155                 return NULL;
1156         bset->n_div = 0;
1157         return bset;
1158 }
1159
1160 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1161 {
1162         int i;
1163
1164         if (!set)
1165                 return NULL;
1166         if (set->n == 0)
1167                 return set;
1168
1169         set = isl_set_cow(set);
1170         if (!set)
1171                 return NULL;
1172
1173         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1174                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1175                 if (!set->p[i])
1176                         goto error;
1177         }
1178         return set;
1179 error:
1180         isl_set_free(set);
1181         return NULL;
1182 }
1183
1184 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove(struct isl_basic_map *bmap,
1185         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1186 {
1187         if (!bmap)
1188                 return NULL;
1189         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1190                         goto error);
1191         if (n == 0)
1192                 return bmap;
1193         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1194                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1195         if (!bmap)
1196                 return bmap;
1197         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1198                 return bmap;
1199         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1200         return bmap;
1201 error:
1202         isl_basic_map_free(bmap);
1203         return NULL;
1204 }
1205
1206 struct isl_map *isl_map_remove(struct isl_map *map,
1207         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1208 {
1209         int i;
1210
1211         if (n == 0)
1212                 return map;
1213
1214         map = isl_map_cow(map);
1215         if (!map)
1216                 return NULL;
1217         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1218
1219         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1220                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1221                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1222                 if (!map->p[i])
1223                         goto error;
1224         }
1225         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1226         return map;
1227 error:
1228         isl_map_free(map);
1229         return NULL;
1230 }
1231
1232 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1233 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1234         unsigned first, unsigned n)
1235 {
1236         return isl_map_remove(map, isl_dim_in, first, n);
1237 }
1238
1239 /* Project out n dimensions starting at first using Fourier-Motzkin */
1240 struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(struct isl_basic_set *bset,
1241         unsigned first, unsigned n)
1242 {
1243         unsigned nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1244         bset = isl_basic_set_eliminate_vars(bset, nparam + first, n);
1245         bset = isl_basic_set_drop_dims(bset, first, n);
1246         return bset;
1247 }
1248
1249 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1250                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1251 {
1252         const char *name;
1253         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1254         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1255         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1256         if (!pos)
1257                 isl_int_print(out, c, 0);
1258         else {
1259                 if (!isl_int_is_one(c))
1260                         isl_int_print(out, c, 0);
1261                 if (pos < 1 + nparam) {
1262                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1263                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1264                         if (name)
1265                                 fprintf(out, "%s", name);
1266                         else
1267                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1268                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1269                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1270                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1271                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1272                 else
1273                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1274         }
1275 }
1276
1277 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1278                                 int sign, FILE *out)
1279 {
1280         int i;
1281         int first;
1282         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1283         isl_int v;
1284
1285         isl_int_init(v);
1286         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1287                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1288                         continue;
1289                 if (!first)
1290                         fprintf(out, " + ");
1291                 first = 0;
1292                 isl_int_abs(v, c[i]);
1293                 dump_term(bmap, v, i, out);
1294         }
1295         isl_int_clear(v);
1296         if (first)
1297                 fprintf(out, "0");
1298 }
1299
1300 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1301                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1302 {
1303         int i;
1304
1305         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1306
1307         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1308         fprintf(out, " %s ", op);
1309         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1310
1311         fprintf(out, "\n");
1312
1313         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1314                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1315                         continue;
1316                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1317                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1318                 abort();
1319         }
1320 }
1321
1322 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1323                                 isl_int **c, unsigned n,
1324                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1325 {
1326         int i;
1327
1328         for (i = 0; i < n; ++i)
1329                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1330 }
1331
1332 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1333 {
1334         int j;
1335         int first = 1;
1336         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1337
1338         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1339                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1340                         continue;
1341                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1342                         fprintf(out, "+");
1343                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1344                 first = 0;
1345         }
1346 }
1347
1348 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1349 {
1350         int i;
1351
1352         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1353         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1354
1355         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1356                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1357                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1358                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1359                 fprintf(out, ")/");
1360                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1361                 fprintf(out, "]\n");
1362         }
1363 }
1364
1365 void isl_basic_set_dump(struct isl_basic_set *bset, FILE *out, int indent)
1366 {
1367         if (!bset) {
1368                 fprintf(out, "null basic set\n");
1369                 return;
1370         }
1371
1372         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1373         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1374                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1375                         bset->extra, bset->flags);
1376         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1377 }
1378
1379 void isl_basic_map_dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1380 {
1381         if (!bmap) {
1382                 fprintf(out, "null basic map\n");
1383                 return;
1384         }
1385
1386         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1387         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1388                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1389                 bmap->ref,
1390                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1391                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1392         dump(bmap, out, indent);
1393 }
1394
1395 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1396 {
1397         unsigned total;
1398         if (!bmap)
1399                 return -1;
1400         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1401         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1402         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1403         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1404         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1409 {
1410         struct isl_set *set;
1411
1412         if (!dim)
1413                 return NULL;
1414         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, return NULL);
1415         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
1416         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1417                         sizeof(struct isl_set) +
1418                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1419         if (!set)
1420                 goto error;
1421
1422         set->ctx = dim->ctx;
1423         isl_ctx_ref(set->ctx);
1424         set->ref = 1;
1425         set->size = n;
1426         set->n = 0;
1427         set->dim = dim;
1428         set->flags = flags;
1429         return set;
1430 error:
1431         isl_dim_free(dim);
1432         return NULL;
1433 }
1434
1435 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1436                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1437 {
1438         struct isl_set *set;
1439         struct isl_dim *dims;
1440
1441         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1442         if (!dims)
1443                 return NULL;
1444
1445         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1446         return set;
1447 }
1448
1449 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1450  */
1451 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1452 {
1453         int i;
1454         struct isl_map *grown = NULL;
1455
1456         if (!map)
1457                 return NULL;
1458         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1459         if (map->n + n <= map->size)
1460                 return map;
1461         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1462         if (!grown)
1463                 goto error;
1464         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1465                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1466                 if (!grown->p[i])
1467                         goto error;
1468                 grown->n++;
1469         }
1470         isl_map_free(map);
1471         return grown;
1472 error:
1473         isl_map_free(grown);
1474         isl_map_free(map);
1475         return NULL;
1476 }
1477
1478 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1479  */
1480 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1481 {
1482         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1483 }
1484
1485 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1486 {
1487         int i;
1488         struct isl_set *dup;
1489
1490         if (!set)
1491                 return NULL;
1492
1493         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1494         if (!dup)
1495                 return NULL;
1496         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1497                 dup = isl_set_add(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1498         return dup;
1499 }
1500
1501 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1502 {
1503         struct isl_set *set;
1504
1505         if (!bset)
1506                 return NULL;
1507
1508         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1509         if (!set) {
1510                 isl_basic_set_free(bset);
1511                 return NULL;
1512         }
1513         return isl_set_add(set, bset);
1514 }
1515
1516 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1517 {
1518         struct isl_map *map;
1519
1520         if (!bmap)
1521                 return NULL;
1522
1523         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1524         if (!map) {
1525                 isl_basic_map_free(bmap);
1526                 return NULL;
1527         }
1528         return isl_map_add(map, bmap);
1529 }
1530
1531 struct isl_set *isl_set_add(struct isl_set *set, struct isl_basic_set *bset)
1532 {
1533         return (struct isl_set *)isl_map_add((struct isl_map *)set,
1534                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1535 }
1536
1537 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1538 {
1539         int i;
1540
1541         if (!set)
1542                 return;
1543
1544         if (--set->ref > 0)
1545                 return;
1546
1547         isl_ctx_deref(set->ctx);
1548         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1549                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1550         isl_dim_free(set->dim);
1551         free(set);
1552 }
1553
1554 void isl_set_dump(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1555 {
1556         int i;
1557
1558         if (!set) {
1559                 fprintf(out, "null set\n");
1560                 return;
1561         }
1562
1563         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1564         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1565                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1566                         set->flags);
1567         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1568                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1569                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1570                 isl_basic_set_dump(set->p[i], out, indent+4);
1571         }
1572 }
1573
1574 void isl_map_dump(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1575 {
1576         int i;
1577
1578         if (!map) {
1579                 fprintf(out, "null map\n");
1580                 return;
1581         }
1582
1583         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1584         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1585                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1586                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1587                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1588         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1589                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1590                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1591                 isl_basic_map_dump(map->p[i], out, indent+4);
1592         }
1593 }
1594
1595 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1596                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1597 {
1598         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1599         struct isl_dim *dim;
1600
1601         if (!bmap || !bset)
1602                 goto error;
1603
1604         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1605                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1606
1607         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1608                 isl_assert(bset->ctx,
1609                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1610
1611         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1612         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1613                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1614         if (!bmap)
1615                 goto error;
1616         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1617         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1618         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1619
1620         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1621         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1622 error:
1623         isl_basic_map_free(bmap);
1624         isl_basic_set_free(bset);
1625         return NULL;
1626 }
1627
1628 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1629                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1630 {
1631         struct isl_basic_map *bmap_range;
1632
1633         if (!bmap || !bset)
1634                 goto error;
1635
1636         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1637                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1638
1639         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1640                 isl_assert(bset->ctx,
1641                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
1642
1643         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1644         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1645                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1646         if (!bmap)
1647                 goto error;
1648         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
1649         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
1650
1651         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1652         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1653 error:
1654         isl_basic_map_free(bmap);
1655         isl_basic_set_free(bset);
1656         return NULL;
1657 }
1658
1659 static int basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
1660 {
1661         int i;
1662         unsigned total;
1663         isl_int s;
1664
1665         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1666         if (total != vec->size)
1667                 return -1;
1668
1669         isl_int_init(s);
1670
1671         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
1672                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
1673                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
1674                         isl_int_clear(s);
1675                         return 0;
1676                 }
1677         }
1678
1679         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
1680                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
1681                 if (isl_int_is_neg(s)) {
1682                         isl_int_clear(s);
1683                         return 0;
1684                 }
1685         }
1686
1687         isl_int_clear(s);
1688
1689         return 1;
1690 }
1691
1692 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
1693 {
1694         return basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
1695 }
1696
1697 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1698                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1699 {
1700         struct isl_vec *sample = NULL;
1701
1702         if (!bmap1 || !bmap2)
1703                 goto error;
1704
1705         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
1706                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
1707         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
1708                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
1709             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1710                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1711                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
1712
1713         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
1714                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
1715                 isl_assert(bmap1->ctx,
1716                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
1717
1718         if (bmap1->sample &&
1719             basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
1720             basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
1721                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
1722         else if (bmap2->sample &&
1723             basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
1724             basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
1725                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
1726
1727         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
1728         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
1729                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
1730         if (!bmap1)
1731                 goto error;
1732         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
1733
1734         if (sample) {
1735                 isl_vec_free(bmap1->sample);
1736                 bmap1->sample = sample;
1737         }
1738
1739         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
1740         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
1741 error:
1742         if (sample)
1743                 isl_vec_free(sample);
1744         isl_basic_map_free(bmap1);
1745         isl_basic_map_free(bmap2);
1746         return NULL;
1747 }
1748
1749 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1750                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
1751 {
1752         return (struct isl_basic_set *)
1753                 isl_basic_map_intersect(
1754                         (struct isl_basic_map *)bset1,
1755                         (struct isl_basic_map *)bset2);
1756 }
1757
1758 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
1759 {
1760         unsigned flags = 0;
1761         struct isl_map *result;
1762         int i, j;
1763
1764         if (!map1 || !map2)
1765                 goto error;
1766
1767         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
1768                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
1769         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
1770                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
1771             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1772                 return isl_map_intersect(map2, map1);
1773
1774         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
1775                 isl_assert(map1->ctx,
1776                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
1777
1778         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
1779             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
1780                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
1781
1782         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
1783                                 map1->n * map2->n, flags);
1784         if (!result)
1785                 goto error;
1786         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
1787                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
1788                         struct isl_basic_map *part;
1789                         part = isl_basic_map_intersect(
1790                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
1791                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
1792                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
1793                                 isl_basic_map_free(part);
1794                         else
1795                                 result = isl_map_add(result, part);
1796                         if (!result)
1797                                 goto error;
1798                 }
1799         isl_map_free(map1);
1800         isl_map_free(map2);
1801         return result;
1802 error:
1803         isl_map_free(map1);
1804         isl_map_free(map2);
1805         return NULL;
1806 }
1807
1808 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
1809 {
1810         return (struct isl_set *)
1811                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
1812                                   (struct isl_map *)set2);
1813 }
1814
1815 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
1816 {
1817         struct isl_dim *dim;
1818         struct isl_basic_set *bset;
1819         unsigned in;
1820
1821         if (!bmap)
1822                 return NULL;
1823         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1824         if (!bmap)
1825                 return NULL;
1826         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
1827         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1828         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
1829         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
1830         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1831 }
1832
1833 /* Turn final n dimensions into existentially quantified variables.
1834  */
1835 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
1836                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1837 {
1838         int i;
1839         size_t row_size;
1840         isl_int **new_div;
1841         isl_int *old;
1842
1843         if (!bset)
1844                 return NULL;
1845
1846         isl_assert(bset->ctx, type == isl_dim_set, goto error);
1847         isl_assert(bset->ctx, first + n == isl_basic_set_n_dim(bset), goto error);
1848
1849         if (n == 0)
1850                 return bset;
1851
1852         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1853
1854         row_size = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
1855         old = bset->block2.data;
1856         bset->block2 = isl_blk_extend(bset->ctx, bset->block2,
1857                                         (bset->extra + n) * (1 + row_size));
1858         if (!bset->block2.data)
1859                 goto error;
1860         new_div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, bset->extra + n);
1861         if (!new_div)
1862                 goto error;
1863         for (i = 0; i < n; ++i) {
1864                 new_div[i] = bset->block2.data +
1865                                 (bset->extra + i) * (1 + row_size);
1866                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
1867         }
1868         for (i = 0; i < bset->extra; ++i)
1869                 new_div[n + i] = bset->block2.data + (bset->div[i] - old);
1870         free(bset->div);
1871         bset->div = new_div;
1872         bset->n_div += n;
1873         bset->extra += n;
1874         bset->dim = isl_dim_drop_outputs(bset->dim,
1875                                             isl_basic_set_n_dim(bset) - n, n);
1876         if (!bset->dim)
1877                 goto error;
1878         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
1879         bset = isl_basic_set_drop_redundant_divs(bset);
1880         return isl_basic_set_finalize(bset);
1881 error:
1882         isl_basic_set_free(bset);
1883         return NULL;
1884 }
1885
1886 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1887 {
1888         int i, j;
1889
1890         for (i = 0; i < n; ++i) {
1891                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
1892                 if (j < 0)
1893                         goto error;
1894                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
1895         }
1896         return bmap;
1897 error:
1898         isl_basic_map_free(bmap);
1899         return NULL;
1900 }
1901
1902 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1903                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1904 {
1905         struct isl_dim *dim_result = NULL;
1906         struct isl_basic_map *bmap;
1907         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
1908         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1909
1910         if (!bmap1 || !bmap2)
1911                 goto error;
1912
1913         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
1914                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
1915
1916         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
1917         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
1918         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
1919         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
1920
1921         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
1922         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1923         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
1924         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1925         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
1926         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
1927         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
1928         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
1929         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
1930         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
1931         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
1932
1933         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
1934                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
1935                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
1936                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
1937         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
1938         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
1939         bmap = add_divs(bmap, n);
1940         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1941         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
1942         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1943 error:
1944         isl_basic_map_free(bmap1);
1945         isl_basic_map_free(bmap2);
1946         return NULL;
1947 }
1948
1949 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1950                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
1951 {
1952         if (!bset || !bmap)
1953                 goto error;
1954
1955         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
1956                     goto error);
1957
1958         return (struct isl_basic_set *)
1959                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
1960 error:
1961         isl_basic_set_free(bset);
1962         isl_basic_map_free(bmap);
1963         return NULL;
1964 }
1965
1966 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1967                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1968 {
1969         if (!bmap1 || !bmap2)
1970                 goto error;
1971
1972         isl_assert(bmap1->ctx,
1973             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
1974         isl_assert(bmap1->ctx,
1975             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
1976             goto error);
1977
1978         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
1979         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
1980         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
1981 error:
1982         isl_basic_map_free(bmap1);
1983         isl_basic_map_free(bmap2);
1984         return NULL;
1985 }
1986
1987 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
1988  * A \cap B -> f(A) + f(B)
1989  */
1990 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
1991                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
1992 {
1993         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
1994         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
1995         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
1996         int i;
1997
1998         if (!bmap1 || !bmap2)
1999                 goto error;
2000
2001         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2002                 goto error);
2003
2004         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2005         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2006         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2007
2008         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2009         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2010         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2011         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2012         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2013         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2014         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2015         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2016         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2017         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2018         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2019
2020         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2021                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2022                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2023                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2024         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2025                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2026                 if (j < 0)
2027                         goto error;
2028                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2029                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2030                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2031                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2032         }
2033         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2034         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2035         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2036
2037         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2038         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2039 error:
2040         isl_basic_map_free(bmap);
2041         isl_basic_map_free(bmap1);
2042         isl_basic_map_free(bmap2);
2043         return NULL;
2044 }
2045
2046 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2047  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2048  */
2049 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2050 {
2051         struct isl_map *result;
2052         int i, j;
2053
2054         if (!map1 || !map2)
2055                 goto error;
2056
2057         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2058
2059         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2060                                 map1->n * map2->n, 0);
2061         if (!result)
2062                 goto error;
2063         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2064                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2065                         struct isl_basic_map *part;
2066                         part = isl_basic_map_sum(
2067                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2068                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2069                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2070                                 isl_basic_map_free(part);
2071                         else
2072                                 result = isl_map_add(result, part);
2073                         if (!result)
2074                                 goto error;
2075                 }
2076         isl_map_free(map1);
2077         isl_map_free(map2);
2078         return result;
2079 error:
2080         isl_map_free(map1);
2081         isl_map_free(map2);
2082         return NULL;
2083 }
2084
2085 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2086  */
2087 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2088 {
2089         int i, j;
2090         unsigned off, n;
2091
2092         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2093         if (!bmap)
2094                 return NULL;
2095
2096         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2097         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2098         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2099                 for (j = 0; j < n; ++j)
2100                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2101         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2102                 for (j = 0; j < n; ++j)
2103                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2104         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2105                 for (j = 0; j < n; ++j)
2106                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2107         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2108 }
2109
2110 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2111  */
2112 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2113 {
2114         int i;
2115
2116         map = isl_map_cow(map);
2117         if (!map)
2118                 return NULL;
2119
2120         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2121                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2122                 if (!map->p[i])
2123                         goto error;
2124         }
2125
2126         return map;
2127 error:
2128         isl_map_free(map);
2129         return NULL;
2130 }
2131
2132 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2133  * A -> floor(f(A)/d).
2134  */
2135 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2136                 isl_int d)
2137 {
2138         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2139         struct isl_basic_map *result = NULL;
2140         struct isl_dim_map *dim_map;
2141         int i;
2142
2143         if (!bmap)
2144                 return NULL;
2145
2146         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2147         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2148         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2149
2150         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2151         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2152         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2153         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2154         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2155         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2156
2157         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2158                         bmap->n_div + n_out,
2159                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2160         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2161         result = add_divs(result, n_out);
2162         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2163                 int j;
2164                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2165                 if (j < 0)
2166                         goto error;
2167                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2168                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2169                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2170                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2171                 if (j < 0)
2172                         goto error;
2173                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2174                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2175                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2176                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2177         }
2178
2179         result = isl_basic_map_simplify(result);
2180         return isl_basic_map_finalize(result);
2181 error:
2182         isl_basic_map_free(result);
2183         return NULL;
2184 }
2185
2186 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
2187  * A -> floor(f(A)/d).
2188  */
2189 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
2190 {
2191         int i;
2192
2193         map = isl_map_cow(map);
2194         if (!map)
2195                 return NULL;
2196
2197         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
2198         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2199         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2200                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
2201                 if (!map->p[i])
2202                         goto error;
2203         }
2204
2205         return map;
2206 error:
2207         isl_map_free(map);
2208         return NULL;
2209 }
2210
2211 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2212 {
2213         int i;
2214         unsigned nparam;
2215         unsigned n_in;
2216
2217         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2218         if (i < 0)
2219                 goto error;
2220         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2221         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2222         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2223         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
2224         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2225         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2226 error:
2227         isl_basic_map_free(bmap);
2228         return NULL;
2229 }
2230
2231 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
2232  */
2233 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2234 {
2235         int i;
2236         unsigned nparam;
2237         unsigned n_in;
2238
2239         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2240         if (i < 0)
2241                 goto error;
2242         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2243         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2244         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2245         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2246         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
2247         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2248         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2249 error:
2250         isl_basic_map_free(bmap);
2251         return NULL;
2252 }
2253
2254 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
2255  */
2256 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2257 {
2258         int i;
2259         unsigned nparam;
2260         unsigned n_in;
2261
2262         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2263         if (i < 0)
2264                 goto error;
2265         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2266         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2267         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2268         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2269         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
2270         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
2271         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2272 error:
2273         isl_basic_map_free(bmap);
2274         return NULL;
2275 }
2276
2277 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
2278 {
2279         int i;
2280         struct isl_basic_map *bmap;
2281         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
2282         if (!bmap)
2283                 return NULL;
2284         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
2285                 bmap = var_equal(bmap, i);
2286         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2287 }
2288
2289 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos < o_pos
2290  */
2291 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2292 {
2293         int i;
2294         struct isl_basic_map *bmap;
2295         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2296         if (!bmap)
2297                 return NULL;
2298         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2299                 bmap = var_equal(bmap, i);
2300         if (bmap)
2301                 bmap = var_less(bmap, pos);
2302         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2303 }
2304
2305 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
2306  */
2307 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2308 {
2309         int i;
2310         struct isl_basic_map *bmap;
2311         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2312         if (!bmap)
2313                 return NULL;
2314         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2315                 bmap = var_equal(bmap, i);
2316         if (bmap)
2317                 bmap = var_more(bmap, pos);
2318         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2319 }
2320
2321 static __isl_give isl_map *map_lex_lt(__isl_take isl_dim *dims)
2322 {
2323         struct isl_map *map;
2324         unsigned dim;
2325         int i;
2326
2327         if (!dims)
2328                 return NULL;
2329         dim = dims->n_out;
2330         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), dim, ISL_MAP_DISJOINT);
2331
2332         for (i = 0; i < dim; ++i)
2333                 map = isl_map_add(map,
2334                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
2335
2336         isl_dim_free(dims);
2337         return map;
2338 }
2339
2340 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
2341 {
2342         return map_lex_lt(isl_dim_map(set_dim));
2343 }
2344
2345 static __isl_give isl_map *map_lex_gt(__isl_take isl_dim *dims)
2346 {
2347         struct isl_map *map;
2348         unsigned dim;
2349         int i;
2350
2351         if (!dims)
2352                 return NULL;
2353         dim = dims->n_out;
2354         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), dim, ISL_MAP_DISJOINT);
2355
2356         for (i = 0; i < dim; ++i)
2357                 map = isl_map_add(map,
2358                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
2359
2360         isl_dim_free(dims);
2361         return map;
2362 }
2363
2364 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
2365 {
2366         return map_lex_gt(isl_dim_map(set_dim));
2367 }
2368
2369 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
2370                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
2371 {
2372         struct isl_basic_map *bmap;
2373
2374         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2375         if (!bset || !dim)
2376                 goto error;
2377
2378         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
2379         isl_dim_free(bset->dim);
2380         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
2381         bmap->dim = dim;
2382         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2383 error:
2384         isl_basic_set_free(bset);
2385         isl_dim_free(dim);
2386         return NULL;
2387 }
2388
2389 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2390 {
2391         if (!bmap)
2392                 goto error;
2393         if (bmap->dim->n_in == 0)
2394                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2395         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2396         if (!bmap)
2397                 goto error;
2398         bmap->dim = isl_dim_cow(bmap->dim);
2399         if (!bmap->dim)
2400                 goto error;
2401         bmap->dim->n_out += bmap->dim->n_in;
2402         bmap->dim->n_in = 0;
2403         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2404         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2405 error:
2406         isl_basic_map_free(bmap);
2407         return NULL;
2408 }
2409
2410 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
2411  *
2412  *              f - m d >= 0
2413  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
2414  *
2415  * Note that the second constraint is the negation of
2416  *
2417  *              f - m d >= n
2418  */
2419 static int add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
2420 {
2421         int i, j;
2422         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2423         unsigned div_pos = 1 + total - bmap->n_div + div;
2424
2425         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2426         if (i < 0)
2427                 return -1;
2428         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], bmap->div[div]+1, 1+total);
2429         isl_int_neg(bmap->ineq[i][div_pos], bmap->div[div][0]);
2430
2431         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2432         if (j < 0)
2433                 return -1;
2434         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
2435         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][div_pos]);
2436         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
2437         return j;
2438 }
2439
2440 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
2441                 struct isl_basic_map *bmap)
2442 {
2443         if (!bmap)
2444                 goto error;
2445         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 && bmap->n_div == 0)
2446                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2447         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2448         if (!bmap)
2449                 goto error;
2450         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
2451         if (!bmap->dim)
2452                 goto error;
2453         bmap->extra -= bmap->n_div;
2454         bmap->n_div = 0;
2455         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2456         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2457 error:
2458         return NULL;
2459 }
2460
2461 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
2462         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
2463 {
2464         struct isl_basic_map *bmap;
2465         struct isl_ctx *ctx;
2466         unsigned total;
2467         int i;
2468
2469         if (!bset || !like)
2470                 goto error;
2471         ctx = bset->ctx;
2472         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
2473         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
2474         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
2475                         goto error);
2476         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2477                 isl_basic_map_free(like);
2478                 return (struct isl_basic_map *)bset;
2479         }
2480         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2481         if (!bset)
2482                 goto error;
2483         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
2484         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
2485         isl_dim_free(bmap->dim);
2486         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2487         if (!bmap->dim)
2488                 goto error;
2489         bmap->n_div = like->n_div;
2490         bmap->extra += like->n_div;
2491         if (bmap->extra) {
2492                 unsigned ltotal;
2493                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
2494                 if (ltotal > total)
2495                         ltotal = total;
2496                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
2497                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
2498                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
2499                         goto error;
2500                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
2501                                                 bmap->extra);
2502                 if (!bmap->div)
2503                         goto error;
2504                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2505                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
2506                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2507                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
2508                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
2509                 }
2510                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
2511                                                         0, 2 * like->n_div);
2512                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2513                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2514                                 continue;
2515                         if (add_div_constraints(bmap, i) < 0)
2516                                 goto error;
2517                 }
2518         }
2519         isl_basic_map_free(like);
2520         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2521         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2522         return bmap;
2523 error:
2524         isl_basic_map_free(like);
2525         isl_basic_set_free(bset);
2526         return NULL;
2527 }
2528
2529 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
2530         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
2531 {
2532         return (struct isl_basic_set *)
2533                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
2534 }
2535
2536 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
2537         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
2538 {
2539         int i;
2540
2541         if (!set || !like)
2542                 goto error;
2543         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
2544                     goto error);
2545         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2546                 isl_basic_set_free(like);
2547                 return set;
2548         }
2549         set = isl_set_cow(set);
2550         if (!set)
2551                 goto error;
2552         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2553                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
2554                                                       isl_basic_set_copy(like));
2555                 if (!set->p[i])
2556                         goto error;
2557         }
2558         isl_dim_free(set->dim);
2559         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2560         if (!set->dim)
2561                 goto error;
2562         isl_basic_set_free(like);
2563         return set;
2564 error:
2565         isl_basic_set_free(like);
2566         isl_set_free(set);
2567         return NULL;
2568 }
2569
2570 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
2571 {
2572         int i;
2573
2574         map = isl_map_cow(map);
2575         if (!map)
2576                 return NULL;
2577         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2578         if (!map->dim)
2579                 goto error;
2580
2581         for (i = 1; i < map->n; ++i)
2582                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
2583                                 goto error);
2584         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2585                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
2586                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
2587                 if (!map->p[i])
2588                         goto error;
2589         }
2590         if (map->n == 0)
2591                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
2592         else {
2593                 isl_dim_free(map->dim);
2594                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
2595         }
2596         if (!map->dim)
2597                 goto error;
2598         return (struct isl_set *)map;
2599 error:
2600         isl_map_free(map);
2601         return NULL;
2602 }
2603
2604 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
2605 {
2606         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
2607 }
2608
2609 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
2610 {
2611         struct isl_basic_set *domain;
2612         unsigned n_in;
2613         unsigned n_out;
2614         if (!bmap)
2615                 return NULL;
2616         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2617         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2618         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2619         return isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
2620 }
2621
2622 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
2623 {
2624         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
2625 }
2626
2627 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
2628 {
2629         int i;
2630         struct isl_set *set;
2631
2632         if (!map)
2633                 goto error;
2634         map = isl_map_cow(map);
2635         if (!map)
2636                 goto error;
2637
2638         set = (struct isl_set *) map;
2639         if (set->dim->n_in != 0) {
2640                 set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
2641                 if (!set->dim)
2642                         goto error;
2643         }
2644         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2645                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
2646                 if (!set->p[i])
2647                         goto error;
2648         }
2649         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
2650         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
2651         return set;
2652 error:
2653         isl_map_free(map);
2654         return NULL;
2655 }
2656
2657 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
2658 {
2659         int i;
2660         struct isl_map *map = NULL;
2661
2662         set = isl_set_cow(set);
2663         if (!set || !dim)
2664                 goto error;
2665         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
2666         map = (struct isl_map *)set;
2667         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2668                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
2669                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
2670                 if (!map->p[i])
2671                         goto error;
2672         }
2673         isl_dim_free(map->dim);
2674         map->dim = dim;
2675         return map;
2676 error:
2677         isl_dim_free(dim);
2678         isl_set_free(set);
2679         return NULL;
2680 }
2681
2682 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
2683 {
2684         return (struct isl_map *)set;
2685 }
2686
2687 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
2688 {
2689         int i;
2690         struct isl_set *set = NULL;
2691
2692         if (!map)
2693                 return NULL;
2694         map = isl_map_cow(map);
2695         if (!map)
2696                 return NULL;
2697         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2698         if (!map->dim)
2699                 goto error;
2700         map->dim->n_out += map->dim->n_in;
2701         map->dim->n_in = 0;
2702         set = (struct isl_set *)map;
2703         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2704                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
2705                 if (!set->p[i])
2706                         goto error;
2707         }
2708         return set;
2709 error:
2710         isl_map_free(map);
2711         return NULL;
2712 }
2713
2714 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
2715 {
2716         struct isl_map *map;
2717
2718         if (!dim)
2719                 return NULL;
2720         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
2721         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
2722                         sizeof(struct isl_map) +
2723                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
2724         if (!map)
2725                 goto error;
2726
2727         map->ctx = dim->ctx;
2728         isl_ctx_ref(map->ctx);
2729         map->ref = 1;
2730         map->size = n;
2731         map->n = 0;
2732         map->dim = dim;
2733         map->flags = flags;
2734         return map;
2735 error:
2736         isl_dim_free(dim);
2737         return NULL;
2738 }
2739
2740 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2741                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
2742                 unsigned flags)
2743 {
2744         struct isl_map *map;
2745         struct isl_dim *dims;
2746
2747         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
2748         if (!dims)
2749                 return NULL;
2750
2751         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
2752         return map;
2753 }
2754
2755 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
2756 {
2757         struct isl_basic_map *bmap;
2758         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2759         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2760         return bmap;
2761 }
2762
2763 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
2764 {
2765         struct isl_basic_set *bset;
2766         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2767         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2768         return bset;
2769 }
2770
2771 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
2772 {
2773         struct isl_basic_map *bmap;
2774         if (!model)
2775                 return NULL;
2776         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2777         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2778         return bmap;
2779 }
2780
2781 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
2782 {
2783         struct isl_basic_map *bmap;
2784         if (!model)
2785                 return NULL;
2786         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2787         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2788         return bmap;
2789 }
2790
2791 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
2792 {
2793         struct isl_basic_set *bset;
2794         if (!model)
2795                 return NULL;
2796         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2797         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2798         return bset;
2799 }
2800
2801 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
2802 {
2803         struct isl_basic_map *bmap;
2804         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2805         return bmap;
2806 }
2807
2808 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
2809 {
2810         struct isl_basic_set *bset;
2811         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2812         return bset;
2813 }
2814
2815 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
2816 {
2817         if (!model)
2818                 return NULL;
2819         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
2820 }
2821
2822 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
2823 {
2824         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2825 }
2826
2827 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
2828 {
2829         if (!model)
2830                 return NULL;
2831         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2832 }
2833
2834 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
2835 {
2836         if (!model)
2837                 return NULL;
2838         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2839 }
2840
2841 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
2842 {
2843         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2844 }
2845
2846 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
2847 {
2848         if (!model)
2849                 return NULL;
2850         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
2851 }
2852
2853 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
2854 {
2855         struct isl_map *map;
2856         if (!dim)
2857                 return NULL;
2858         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2859         map = isl_map_add(map, isl_basic_map_universe(dim));
2860         return map;
2861 }
2862
2863 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
2864 {
2865         struct isl_set *set;
2866         if (!dim)
2867                 return NULL;
2868         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2869         set = isl_set_add(set, isl_basic_set_universe(dim));
2870         return set;
2871 }
2872
2873 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
2874 {
2875         int i;
2876         struct isl_map *dup;
2877
2878         if (!map)
2879                 return NULL;
2880         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
2881         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2882                 dup = isl_map_add(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
2883         return dup;
2884 }
2885
2886 struct isl_map *isl_map_add(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
2887 {
2888         if (!bmap || !map)
2889                 goto error;
2890         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
2891                 isl_basic_map_free(bmap);
2892                 return map;
2893         }
2894         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
2895         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
2896         map->p[map->n] = bmap;
2897         map->n++;
2898         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2899         return map;
2900 error:
2901         if (map)
2902                 isl_map_free(map);
2903         if (bmap)
2904                 isl_basic_map_free(bmap);
2905         return NULL;
2906 }
2907
2908 void isl_map_free(struct isl_map *map)
2909 {
2910         int i;
2911
2912         if (!map)
2913                 return;
2914
2915         if (--map->ref > 0)
2916                 return;
2917
2918         isl_ctx_deref(map->ctx);
2919         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2920                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
2921         isl_dim_free(map->dim);
2922         free(map);
2923 }
2924
2925 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
2926                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
2927 {
2928         int i;
2929
2930         base = isl_map_cow(base);
2931         if (!base)
2932                 return NULL;
2933
2934         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
2935         if (!base->dim)
2936                 goto error;
2937         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
2938                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
2939                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
2940                 if (!base->p[i])
2941                         goto error;
2942         }
2943         return base;
2944 error:
2945         isl_map_free(base);
2946         return NULL;
2947 }
2948
2949 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
2950                 unsigned nparam, unsigned dim)
2951 {
2952         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
2953                                                         nparam, 0, dim);
2954 }
2955
2956 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(struct isl_basic_map *bmap,
2957                 unsigned pos, int value)
2958 {
2959         int j;
2960
2961         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2962         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
2963         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2964         if (j < 0)
2965                 goto error;
2966         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
2967         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
2968         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
2969         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2970         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2971 error:
2972         isl_basic_map_free(bmap);
2973         return NULL;
2974 }
2975
2976 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
2977                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2978 {
2979         if (!bmap)
2980                 return NULL;
2981         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
2982         return isl_basic_map_fix_pos(bmap, isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos,
2983                                         value);
2984 error:
2985         isl_basic_map_free(bmap);
2986         return NULL;
2987 }
2988
2989 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
2990                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2991 {
2992         return (struct isl_basic_set *)
2993                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2994                                         type, pos, value);
2995 }
2996
2997 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
2998                 unsigned input, int value)
2999 {
3000         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
3001 }
3002
3003 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
3004                 unsigned dim, int value)
3005 {
3006         return (struct isl_basic_set *)
3007                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
3008                                         isl_dim_set, dim, value);
3009 }
3010
3011 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
3012                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
3013 {
3014         int i;
3015
3016         map = isl_map_cow(map);
3017         if (!map)
3018                 return NULL;
3019
3020         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
3021         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3022                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
3023                 if (!map->p[i])
3024                         goto error;
3025         }
3026         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3027         return map;
3028 error:
3029         isl_map_free(map);
3030         return NULL;
3031 }
3032
3033 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
3034                 unsigned input, int value)
3035 {
3036         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
3037 }
3038
3039 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
3040 {
3041         return (struct isl_set *)
3042                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
3043 }
3044
3045 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
3046         unsigned dim, isl_int value)
3047 {
3048         int j;
3049
3050         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3051         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
3052         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3053         if (j < 0)
3054                 goto error;
3055         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3056         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
3057         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
3058         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
3059         return isl_basic_set_finalize(bset);
3060 error:
3061         isl_basic_set_free(bset);
3062         return NULL;
3063 }
3064
3065 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
3066                                         isl_int value)
3067 {
3068         int i;
3069
3070         set = isl_set_cow(set);
3071         if (!set)
3072                 return NULL;
3073
3074         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
3075         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3076                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
3077                 if (!set->p[i])
3078                         goto error;
3079         }
3080         return set;
3081 error:
3082         isl_set_free(set);
3083         return NULL;
3084 }
3085
3086 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
3087 {
3088         int i;
3089
3090         map = isl_map_cow(map);
3091         if (!map)
3092                 return NULL;
3093
3094         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
3095         if (!map->dim)
3096                 goto error;
3097         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3098                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
3099                 if (!map->p[i])
3100                         goto error;
3101         }
3102         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3103         return map;
3104 error:
3105         isl_map_free(map);
3106         return NULL;
3107 }
3108
3109 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
3110                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3111                 struct isl_set **empty, int max)
3112 {
3113         if (!bmap)
3114                 goto error;
3115         if (bmap->ctx->pip == ISL_PIP_PIP)
3116                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3117         else
3118                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3119 error:
3120         isl_basic_map_free(bmap);
3121         isl_basic_set_free(dom);
3122         if (empty)
3123                 *empty = NULL;
3124         return NULL;
3125 }
3126
3127 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3128                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3129                 struct isl_set **empty)
3130 {
3131         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
3132 }
3133
3134 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3135                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3136                 struct isl_set **empty)
3137 {
3138         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
3139 }
3140
3141 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3142                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3143                 struct isl_set **empty)
3144 {
3145         return (struct isl_set *)
3146                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
3147                         dom, empty);
3148 }
3149
3150 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3151                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3152                 struct isl_set **empty)
3153 {
3154         return (struct isl_set *)
3155                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
3156                         dom, empty);
3157 }
3158
3159 struct isl_set *isl_basic_set_lexmin(struct isl_basic_set *bset)
3160 {
3161         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3162         struct isl_basic_set *dom = NULL;
3163         struct isl_map *min;
3164         struct isl_dim *param_dim;
3165
3166         if (!bset)
3167                 goto error;
3168         bmap = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
3169         if (!bmap)
3170                 goto error;
3171         param_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
3172         dom = isl_basic_set_universe(param_dim);
3173         if (!dom)
3174                 goto error;
3175         min = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, dom, NULL);
3176         return isl_map_range(min);
3177 error:
3178         isl_basic_map_free(bmap);
3179         return NULL;
3180 }
3181
3182 static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
3183         struct isl_dim *dim)
3184 {
3185         int i;
3186
3187         if (!map || !dim)
3188                 goto error;
3189
3190         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3191                 isl_dim_free(map->p[i]->dim);
3192                 map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
3193         }
3194         isl_dim_free(map->dim);
3195         map->dim = dim;
3196
3197         return map;
3198 error:
3199         isl_map_free(map);
3200         isl_dim_free(dim);
3201         return NULL;
3202 }
3203
3204 static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
3205         struct isl_dim *dim)
3206 {
3207         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3208 }
3209
3210 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
3211  * bset is assumed to have only parameters and divs.
3212  */
3213 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
3214         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
3215 {
3216         unsigned nparam;
3217
3218         if (!bset || !mat)
3219                 goto error;
3220
3221         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
3222         if (!bset->dim)
3223                 goto error;
3224
3225         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3226
3227         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3228
3229         bset->dim->nparam = 0;
3230         bset->dim->n_out = nparam;
3231         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
3232         if (bset) {
3233                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
3234                 bset->dim->n_out = 0;
3235         }
3236         return bset;
3237 error:
3238         isl_mat_free(mat);
3239         isl_basic_set_free(bset);
3240         return NULL;
3241 }
3242
3243 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
3244  * set is assumed to have only parameters and divs.
3245  */
3246 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
3247         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
3248 {
3249         struct isl_dim *dim = NULL;
3250         unsigned nparam;
3251
3252         if (!set || !mat)
3253                 goto error;
3254
3255         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3256         dim = isl_dim_cow(dim);
3257         if (!dim)
3258                 goto error;
3259
3260         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
3261
3262         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3263
3264         dim->nparam = 0;
3265         dim->n_out = nparam;
3266         isl_set_reset_dim(set, dim);
3267         set = isl_set_preimage(set, mat);
3268         if (!set)
3269                 goto error2;
3270         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3271         dim = isl_dim_cow(dim);
3272         if (!dim)
3273                 goto error2;
3274         dim->nparam = dim->n_out;
3275         dim->n_out = 0;
3276         isl_set_reset_dim(set, dim);
3277         return set;
3278 error:
3279         isl_dim_free(dim);
3280         isl_mat_free(mat);
3281 error2:
3282         isl_set_free(set);
3283         return NULL;
3284 }
3285
3286 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
3287  * equalities in "eq".
3288  */
3289 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
3290         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
3291 {
3292         int i, k;
3293         unsigned len;
3294
3295         if (!bset || !eq)
3296                 goto error;
3297
3298         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
3299                                         eq->n_row, 0);
3300         if (!bset)
3301                 goto error;
3302
3303         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
3304         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
3305                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
3306                 if (k < 0)
3307                         goto error;
3308                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
3309                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
3310         }
3311         isl_mat_free(eq);
3312
3313         return bset;
3314 error:
3315         isl_mat_free(eq);
3316         isl_basic_set_free(bset);
3317         return NULL;
3318 }
3319
3320 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
3321  * equalities in "eq".
3322  */
3323 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
3324         struct isl_mat *eq)
3325 {
3326         int i;
3327
3328         if (!set || !eq)
3329                 goto error;
3330
3331         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3332                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
3333                                         isl_mat_copy(eq));
3334                 if (!set->p[i])
3335                         goto error;
3336         }
3337         isl_mat_free(eq);
3338         return set;
3339 error:
3340         isl_mat_free(eq);
3341         isl_set_free(set);
3342         return NULL;
3343 }
3344
3345 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
3346  * new, explicit, existential variables in the constraints.
3347  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
3348  * The output has the same parameters, but only
3349  * explicit existentially quantified variables.
3350  *
3351  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
3352  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
3353  * among the parameters by performing a variable compression on
3354  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
3355  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
3356  */
3357 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3358 {
3359         int i, j;
3360         struct isl_mat *eq;
3361         struct isl_mat *T, *T2;
3362         struct isl_set *set;
3363         unsigned nparam, n_div;
3364
3365         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3366         if (!bset)
3367                 return NULL;
3368
3369         if (bset->n_eq == 0)
3370                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3371
3372         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
3373
3374         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3375         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
3376
3377         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
3378                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
3379                         ++i;
3380         }
3381         if (i == bset->n_eq)
3382                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3383
3384         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
3385                 0, 1 + nparam);
3386         eq = isl_mat_cow(eq);
3387         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
3388         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
3389
3390         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
3391         set = set_parameter_preimage(set, T2);
3392         set = set_append_equalities(set, eq);
3393         return set;
3394 }
3395
3396 /* Compute an explicit representation for all the existentially
3397  * quantified variables.
3398  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
3399  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
3400  * no input or output dimensions and the dimension specification
3401  * is reset to that of the input.
3402  */
3403 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3404 {
3405         struct isl_basic_set *bset;
3406         struct isl_set *set;
3407         struct isl_map *map;
3408         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
3409         unsigned         nparam;
3410         unsigned         n_in;
3411         unsigned         n_out;
3412
3413         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3414         if (!bmap)
3415                 return NULL;
3416
3417         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3418         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3419         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3420         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
3421         if (!dim)
3422                 goto error;
3423
3424         orig_dim = bmap->dim;
3425         bmap->dim = dim;
3426         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
3427
3428         set = parameter_compute_divs(bset);
3429         map = (struct isl_map *)set;
3430         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
3431
3432         return map;
3433 error:
3434         isl_basic_map_free(bmap);
3435         return NULL;
3436 }
3437
3438 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
3439  * expressions for them.  However, this computation may be
3440  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
3441  * strictly needed.
3442  */
3443 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3444 {
3445         int i;
3446         unsigned off;
3447
3448         if (!bmap)
3449                 return NULL;
3450         off = isl_dim_total(bmap->dim);
3451         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
3452                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3453                         break;
3454                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
3455                                 goto error);
3456         }
3457         if (i == bmap->n_div)
3458                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3459         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3460         if (!bmap)
3461                 goto error;
3462         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3463                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3464                         break;
3465         if (i == bmap->n_div)
3466                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3467         struct isl_map *map = compute_divs(bmap);
3468         return map;
3469 error:
3470         isl_basic_map_free(bmap);
3471         return NULL;
3472 }
3473
3474 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
3475 {
3476         int i;
3477         struct isl_map *res;
3478
3479         if (!map)
3480                 return NULL;
3481         if (map->n == 0)
3482                 return map;
3483         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
3484         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
3485                 struct isl_map *r2;
3486                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
3487                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
3488                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
3489                 else
3490                         res = isl_map_union(res, r2);
3491         }
3492         isl_map_free(map);
3493
3494         return res;
3495 }
3496
3497 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3498 {
3499         return (struct isl_set *)
3500                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
3501 }
3502
3503 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
3504 {
3505         return (struct isl_set *)
3506                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
3507 }
3508
3509 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
3510 {
3511         int i;
3512         struct isl_set *set;
3513
3514         if (!map)
3515                 goto error;
3516
3517         map = isl_map_cow(map);
3518         if (!map)
3519                 return NULL;
3520
3521         set = (struct isl_set *)map;
3522         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
3523         if (!set->dim)
3524                 goto error;
3525         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3526                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
3527                 if (!set->p[i])
3528                         goto error;
3529         }
3530         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3531         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3532         return set;
3533 error:
3534         isl_map_free(map);
3535         return NULL;
3536 }
3537
3538 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
3539                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3540 {
3541         int i;
3542         unsigned flags = 0;
3543         struct isl_map *map = NULL;
3544
3545         if (!map1 || !map2)
3546                 goto error;
3547
3548         if (map1->n == 0) {
3549                 isl_map_free(map1);
3550                 return map2;
3551         }
3552         if (map2->n == 0) {
3553                 isl_map_free(map2);
3554                 return map1;
3555         }
3556
3557         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3558
3559         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3560             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
3561                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3562
3563         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
3564                                 map1->n + map2->n, flags);
3565         if (!map)
3566                 goto error;
3567         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
3568                 map = isl_map_add(map,
3569                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
3570                 if (!map)
3571                         goto error;
3572         }
3573         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
3574                 map = isl_map_add(map,
3575                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
3576                 if (!map)
3577                         goto error;
3578         }
3579         isl_map_free(map1);
3580         isl_map_free(map2);
3581         return map;
3582 error:
3583         isl_map_free(map);
3584         isl_map_free(map1);
3585         isl_map_free(map2);
3586         return NULL;
3587 }
3588
3589 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3590 {
3591         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
3592         if (!map1)
3593                 return NULL;
3594         if (map1->n > 1)
3595                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
3596         return map1;
3597 }
3598
3599 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
3600                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3601 {
3602         return (struct isl_set *)
3603                 isl_map_union_disjoint(
3604                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3605 }
3606
3607 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3608 {
3609         return (struct isl_set *)
3610                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3611 }
3612
3613 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
3614                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3615 {
3616         unsigned flags = 0;
3617         struct isl_map *result;
3618         int i, j;
3619
3620         if (!map || !set)
3621                 goto error;
3622
3623         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3624             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
3625                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3626
3627         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
3628                                         map->n * set->n, flags);
3629         if (!result)
3630                 goto error;
3631         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3632                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
3633                         result = isl_map_add(result,
3634                             isl_basic_map_intersect_range(
3635                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
3636                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
3637                         if (!result)
3638                                 goto error;
3639                 }
3640         isl_map_free(map);
3641         isl_set_free(set);
3642         return result;
3643 error:
3644         isl_map_free(map);
3645         isl_set_free(set);
3646         return NULL;
3647 }
3648
3649 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
3650                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3651 {
3652         return isl_map_reverse(
3653                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
3654 }
3655
3656 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
3657                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3658 {
3659         if (!map1 || !map2)
3660                 goto error;
3661         map1 = isl_map_reverse(map1);
3662         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
3663         return isl_map_reverse(map1);
3664 error:
3665         isl_map_free(map1);
3666         isl_map_free(map2);
3667         return NULL;
3668 }
3669
3670 struct isl_map *isl_map_apply_range(
3671                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3672 {
3673         struct isl_dim *dim_result;
3674         struct isl_map *result;
3675         int i, j;
3676
3677         if (!map1 || !map2)
3678                 goto error;
3679
3680         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
3681                                   isl_dim_copy(map2->dim));
3682
3683         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
3684         if (!result)
3685                 goto error;
3686         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3687                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3688                         result = isl_map_add(result,
3689                             isl_basic_map_apply_range(
3690                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3691                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
3692                         if (!result)
3693                                 goto error;
3694                 }
3695         isl_map_free(map1);
3696         isl_map_free(map2);
3697         if (result && result->n <= 1)
3698                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
3699         return result;
3700 error:
3701         isl_map_free(map1);
3702         isl_map_free(map2);
3703         return NULL;
3704 }
3705
3706 /*
3707  * returns range - domain
3708  */
3709 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
3710 {
3711         struct isl_basic_set *bset;
3712         unsigned dim;
3713         unsigned nparam;
3714         int i;
3715
3716         if (!bmap)
3717                 goto error;
3718         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
3719         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3720         isl_assert(bmap->ctx, dim == isl_basic_map_n_out(bmap), goto error);
3721         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3722         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3723         bset = isl_basic_set_extend(bset, nparam, 3*dim, 0, dim, 0);
3724         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
3725         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3726                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
3727                                             (struct isl_basic_map *)bset);
3728                 if (j < 0)
3729                         goto error;
3730                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3731                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
3732                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
3733                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
3734         }
3735         return isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
3736 error:
3737         isl_basic_map_free(bmap);
3738         return NULL;
3739 }
3740
3741 /*
3742  * returns range - domain
3743  */
3744 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
3745 {
3746         int i;
3747         struct isl_set *result;
3748
3749         if (!map)
3750                 return NULL;
3751
3752         isl_assert(map->ctx, isl_map_n_in(map) == isl_map_n_out(map), goto error);
3753         result = isl_set_alloc(map->ctx, isl_map_n_param(map),
3754                                         isl_map_n_in(map), map->n, map->flags);
3755         if (!result)
3756                 goto error;
3757         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3758                 result = isl_set_add(result,
3759                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
3760         isl_map_free(map);
3761         return result;
3762 error:
3763         isl_map_free(map);
3764         return NULL;
3765 }
3766
3767 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
3768 {
3769         struct isl_basic_map *bmap;
3770         unsigned nparam;
3771         unsigned dim;
3772         int i;
3773
3774         if (!dims)
3775                 return NULL;
3776
3777         nparam = dims->nparam;
3778         dim = dims->n_out;
3779         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
3780         if (!bmap)
3781                 goto error;
3782
3783         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3784                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3785                 if (j < 0)
3786                         goto error;
3787                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3788                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
3789                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
3790         }
3791         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3792 error:
3793         isl_basic_map_free(bmap);
3794         return NULL;
3795 }
3796
3797 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3798 {
3799         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3800         if (!dim)
3801                 return NULL;
3802         return basic_map_identity(dim);
3803 }
3804
3805 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
3806 {
3807         if (!model || !model->dim)
3808                 return NULL;
3809         isl_assert(model->ctx,
3810                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3811         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3812 }
3813
3814 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
3815 {
3816         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3817         return isl_map_add(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
3818 }
3819
3820 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3821 {
3822         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3823         if (!dim)
3824                 return NULL;
3825         return map_identity(dim);
3826 }
3827
3828 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
3829 {
3830         if (!model || !model->dim)
3831                 return NULL;
3832         isl_assert(model->ctx,
3833                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3834         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3835 }
3836
3837 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
3838 {
3839         if (!model || !model->dim)
3840                 return NULL;
3841         isl_assert(model->ctx,
3842                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3843         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3844 }
3845
3846 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
3847  * values.
3848  */
3849 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
3850 {
3851         int i;
3852         unsigned nparam;
3853         unsigned dim;
3854         struct isl_basic_set *bset;
3855
3856         if (!dims)
3857                 return NULL;
3858         nparam = dims->nparam;
3859         dim = dims->n_out;
3860         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
3861         if (!bset)
3862                 return NULL;
3863         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3864                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3865                 if (k < 0)
3866                         goto error;
3867                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3868                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
3869         }
3870         return bset;
3871 error:
3872         isl_basic_set_free(bset);
3873         return NULL;
3874 }
3875
3876 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3877 {
3878         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3879 }
3880
3881 int isl_set_is_subset(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3882 {
3883         return isl_map_is_subset(
3884                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3885 }
3886
3887 int isl_basic_map_is_subset(
3888                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3889 {
3890         int is_subset;
3891         struct isl_map *map1;
3892         struct isl_map *map2;
3893
3894         if (!bmap1 || !bmap2)
3895                 return -1;
3896
3897         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
3898         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
3899
3900         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3901
3902         isl_map_free(map1);
3903         isl_map_free(map2);
3904
3905         return is_subset;
3906 }
3907
3908 int isl_basic_map_is_equal(
3909                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3910 {
3911         int is_subset;
3912
3913         if (!bmap1 || !bmap2)
3914                 return -1;
3915         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3916         if (is_subset != 1)
3917                 return is_subset;
3918         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3919         return is_subset;
3920 }
3921
3922 int isl_basic_set_is_equal(
3923                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
3924 {
3925         return isl_basic_map_is_equal(
3926                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
3927 }
3928
3929 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
3930 {
3931         int i;
3932         int is_empty;
3933
3934         if (!map)
3935                 return -1;
3936         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3937                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
3938                 if (is_empty < 0)
3939                         return -1;
3940                 if (!is_empty)
3941                         return 0;
3942         }
3943         return 1;
3944 }
3945
3946 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
3947 {
3948         return map->n == 0;
3949 }
3950
3951 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
3952 {
3953         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
3954 }
3955
3956 int isl_map_is_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3957 {
3958         int is_subset = 0;
3959         struct isl_map *diff;
3960
3961         if (!map1 || !map2)
3962                 return -1;
3963
3964         if (isl_map_is_empty(map1))
3965                 return 1;
3966
3967         if (isl_map_is_empty(map2))
3968                 return 0;
3969
3970         diff = isl_map_subtract(isl_map_copy(map1), isl_map_copy(map2));
3971         if (!diff)
3972                 return -1;
3973
3974         is_subset = isl_map_is_empty(diff);
3975         isl_map_free(diff);
3976
3977         return is_subset;
3978 }
3979
3980 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3981 {
3982         int is_subset;
3983
3984         if (!map1 || !map2)
3985                 return -1;
3986         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3987         if (is_subset != 1)
3988                 return is_subset;
3989         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3990         return is_subset;
3991 }
3992
3993 int isl_basic_map_is_strict_subset(
3994                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3995 {
3996         int is_subset;
3997
3998         if (!bmap1 || !bmap2)
3999                 return -1;
4000         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
4001         if (is_subset != 1)
4002                 return is_subset;
4003         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
4004         if (is_subset == -1)
4005                 return is_subset;
4006         return !is_subset;
4007 }
4008
4009 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4010 {
4011         int is_subset;
4012
4013         if (!map1 || !map2)
4014                 return -1;
4015         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
4016         if (is_subset != 1)
4017                 return is_subset;
4018         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
4019         if (is_subset == -1)
4020                 return is_subset;
4021         return !is_subset;
4022 }
4023
4024 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
4025 {
4026         if (!bmap)
4027                 return -1;
4028         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
4029 }
4030
4031 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
4032 {
4033         if (!bset)
4034                 return -1;
4035         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
4036 }
4037
4038 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4039 {
4040         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4041         struct isl_vec *sample = NULL;
4042         int empty;
4043         unsigned total;
4044
4045         if (!bmap)
4046                 return -1;
4047
4048         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4049                 return 1;
4050
4051         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
4052                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
4053                 copy = isl_basic_map_convex_hull(copy);
4054                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4055                 isl_basic_map_free(copy);
4056                 return empty;
4057         }
4058
4059         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
4060         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
4061                 int contains = basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
4062                 if (contains < 0)
4063                         return -1;
4064                 if (contains)
4065                         return 0;
4066         }
4067         isl_vec_free(bmap->sample);
4068         bmap->sample = NULL;
4069         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
4070         if (!bset)
4071                 return -1;
4072         sample = isl_basic_set_sample(bset);
4073         if (!sample)
4074                 return -1;
4075         empty = sample->size == 0;
4076         isl_vec_free(bmap->sample);
4077         bmap->sample = sample;
4078         if (empty)
4079                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4080
4081         return empty;
4082 }
4083
4084 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4085 {
4086         if (!bmap)
4087                 return -1;
4088         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4089 }
4090
4091 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4092 {
4093         if (!bset)
4094                 return -1;
4095         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
4096 }
4097
4098 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4099 {
4100         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
4101 }
4102
4103 struct isl_map *isl_basic_map_union(
4104         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4105 {
4106         struct isl_map *map;
4107         if (!bmap1 || !bmap2)
4108                 return NULL;
4109
4110         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
4111
4112         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
4113         if (!map)
4114                 goto error;
4115         map = isl_map_add(map, bmap1);
4116         map = isl_map_add(map, bmap2);
4117         return map;
4118 error:
4119         isl_basic_map_free(bmap1);
4120         isl_basic_map_free(bmap2);
4121         return NULL;
4122 }
4123
4124 struct isl_set *isl_basic_set_union(
4125                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
4126 {
4127         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
4128                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
4129                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
4130 }
4131
4132 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
4133 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4134 {
4135         int i;
4136         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
4137
4138         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
4139                 int pos;
4140                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4141                         continue;
4142                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
4143                                                             bmap->n_div-i);
4144                 if (pos == -1)
4145                         continue;
4146                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
4147                 --i;
4148         }
4149         return bmap;
4150 }
4151
4152 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
4153 {
4154         return (struct isl_basic_set *)
4155                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
4156 }
4157
4158 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
4159  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
4160  *
4161  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
4162  * of the corresponding div in dst otherwise.
4163  */
4164 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
4165                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
4166 {
4167         int i;
4168
4169         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4170
4171         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
4172         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
4173                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
4174                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
4175                                                 dst->n_div - div) == -1)
4176                         return i;
4177         return -1;
4178 }
4179
4180 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
4181                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
4182 {
4183         int i;
4184         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4185
4186         if (!dst || !src)
4187                 goto error;
4188
4189         if (src->n_div == 0)
4190                 return dst;
4191
4192         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
4193                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
4194
4195         src = isl_basic_map_order_divs(src);
4196         dst = isl_basic_map_cow(dst);
4197         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
4198                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
4199         if (!dst)
4200                 return NULL;
4201         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
4202                 int j = find_div(dst, src, i);
4203                 if (j < 0) {
4204                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
4205                         if (j < 0)
4206                                 goto error;
4207                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
4208                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
4209                         if (add_div_constraints(dst, j) < 0)
4210                                 goto error;
4211                 }
4212                 if (j != i)
4213                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
4214         }
4215         return dst;
4216 error:
4217         isl_basic_map_free(dst);
4218         return NULL;
4219 }
4220
4221 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
4222                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
4223 {
4224         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
4225                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
4226 }
4227
4228 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
4229 {
4230         int i;
4231
4232         map = isl_map_compute_divs(map);
4233         map = isl_map_cow(map);
4234         if (!map)
4235                 return NULL;
4236
4237         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4238                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
4239         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4240                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
4241
4242         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4243         return map;
4244 }
4245
4246 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
4247 {
4248         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
4249 }
4250
4251 static struct isl_map *add_cut_constraint(struct isl_map *dst,
4252                 struct isl_basic_map *src, isl_int *c,
4253                 unsigned len, int oppose)
4254 {
4255         struct isl_basic_map *copy = NULL;
4256         int is_empty;
4257         int k;
4258         unsigned total;
4259
4260         copy = isl_basic_map_copy(src);
4261         copy = isl_basic_map_cow(copy);
4262         if (!copy)
4263                 goto error;
4264         copy = isl_basic_map_extend_constraints(copy, 0, 1);
4265         k = isl_basic_map_alloc_inequality(copy);
4266         if (k < 0)
4267                 goto error;
4268         if (oppose)
4269                 isl_seq_neg(copy->ineq[k], c, len);
4270         else
4271                 isl_seq_cpy(copy->ineq[k], c, len);
4272         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(copy);
4273         isl_seq_clr(copy->ineq[k]+len, total - len);
4274         isl_inequality_negate(copy, k);
4275         copy = isl_basic_map_simplify(copy);
4276         copy = isl_basic_map_finalize(copy);
4277         is_empty = isl_basic_map_is_empty(copy);
4278         if (is_empty < 0)
4279                 goto error;
4280         if (!is_empty)
4281                 dst = isl_map_add(dst, copy);
4282         else
4283                 isl_basic_map_free(copy);
4284         return dst;
4285 error:
4286         isl_basic_map_free(copy);
4287         isl_map_free(dst);
4288         return NULL;
4289 }
4290
4291 static struct isl_map *subtract(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
4292 {
4293         int i, j, k;
4294         unsigned flags = 0;
4295         struct isl_map *rest = NULL;
4296         unsigned max;
4297         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4298
4299         assert(bmap);
4300
4301         if (!map)
4302                 goto error;
4303
4304         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
4305                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4306
4307         max = map->n * (2 * bmap->n_eq + bmap->n_ineq);
4308         rest = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), max, flags);
4309         if (!rest)
4310                 goto error;
4311
4312         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4313                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], bmap);
4314                 if (!map->p[i])
4315                         goto error;
4316         }
4317
4318         for (j = 0; j < map->n; ++j)
4319                 map->p[j] = isl_basic_map_cow(map->p[j]);
4320
4321         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
4322                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4323                         rest = add_cut_constraint(rest,
4324                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 0);
4325                         if (!rest)
4326                                 goto error;
4327
4328                         rest = add_cut_constraint(rest,
4329                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 1);
4330                         if (!rest)
4331                                 goto error;
4332
4333                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4334                                 1, 0);
4335                         if (!map->p[j])
4336                                 goto error;
4337                         k = isl_basic_map_alloc_equality(map->p[j]);
4338                         if (k < 0)
4339                                 goto error;
4340                         isl_seq_cpy(map->p[j]->eq[k], bmap->eq[i], 1+total);
4341                         isl_seq_clr(map->p[j]->eq[k]+1+total,
4342                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4343                 }
4344         }
4345
4346         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4347                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4348                         rest = add_cut_constraint(rest,
4349                                 map->p[j], bmap->ineq[i], 1+total, 0);
4350                         if (!rest)
4351                                 goto error;
4352
4353                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4354                                 0, 1);
4355                         if (!map->p[j])
4356                                 goto error;
4357                         k = isl_basic_map_alloc_inequality(map->p[j]);
4358                         if (k < 0)
4359                                 goto error;
4360                         isl_seq_cpy(map->p[j]->ineq[k], bmap->ineq[i], 1+total);
4361                         isl_seq_clr(map->p[j]->ineq[k]+1+total,
4362                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4363                 }
4364         }
4365
4366         isl_map_free(map);
4367         return rest;
4368 error:
4369         isl_map_free(map);
4370         isl_map_free(rest);
4371         return NULL;
4372 }
4373
4374 struct isl_map *isl_map_subtract(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4375 {
4376         int i;
4377         if (!map1 || !map2)
4378                 goto error;
4379
4380         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
4381
4382         if (isl_map_is_empty(map2)) {
4383                 isl_map_free(map2);
4384                 return map1;
4385         }
4386
4387         map1 = isl_map_compute_divs(map1);
4388         map2 = isl_map_compute_divs(map2);
4389         if (!map1 || !map2)
4390                 goto error;
4391
4392         for (i = 0; map1 && i < map2->n; ++i)
4393                 map1 = subtract(map1, map2->p[i]);
4394
4395         isl_map_free(map2);
4396         return map1;
4397 error:
4398         isl_map_free(map1);
4399         isl_map_free(map2);
4400         return NULL;
4401 }
4402
4403 struct isl_set *isl_set_subtract(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4404 {
4405         return (struct isl_set *)
4406                 isl_map_subtract(
4407                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4408 }
4409
4410 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
4411 {
4412         if (!set || !map)
4413                 goto error;
4414         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
4415         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
4416         set = isl_map_range(map);
4417         return set;
4418 error:
4419         isl_set_free(set);
4420         isl_map_free(map);
4421         return NULL;
4422 }
4423
4424 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
4425  * the meaning of the set.
4426  */
4427 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
4428 {
4429         int i;
4430
4431         if (!map)
4432                 return NULL;
4433
4434         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4435                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4436                         continue;
4437                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4438                 if (i != map->n-1) {
4439                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4440                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4441                 }
4442                 map->n--;
4443         }
4444
4445         return map;
4446 }
4447
4448 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
4449 {
4450         return (struct isl_set *)
4451                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
4452 }
4453
4454 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
4455 {
4456         struct isl_basic_map *bmap;
4457         if (!map || map->n == 0)
4458                 return NULL;
4459         bmap = map->p[map->n-1];
4460         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
4461         return isl_basic_map_copy(bmap);
4462 }
4463
4464 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
4465 {
4466         return (struct isl_basic_set *)
4467                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
4468 }
4469
4470 struct isl_map *isl_map_drop_basic_map(struct isl_map *map,
4471                                                 struct isl_basic_map *bmap)
4472 {
4473         int i;
4474
4475         if (!map || !bmap)
4476                 goto error;
4477         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4478                 if (map->p[i] != bmap)
4479                         continue;
4480                 map = isl_map_cow(map);
4481                 if (!map)
4482                         goto error;
4483                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4484                 if (i != map->n-1) {
4485                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
4486                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4487                 }
4488                 map->n--;
4489                 return map;
4490         }
4491         isl_basic_map_free(bmap);
4492         return map;
4493 error:
4494         isl_map_free(map);
4495         isl_basic_map_free(bmap);
4496         return NULL;
4497 }
4498
4499 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
4500                                                 struct isl_basic_set *bset)
4501 {
4502         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
4503                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4504 }
4505
4506 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
4507  * for any common value of the parameters and dimensions preceding dim
4508  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
4509  * smaller or larger than those in bset2.
4510  *
4511  * Returns
4512  *       1 if bset1 follows bset2
4513  *      -1 if bset1 precedes bset2
4514  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
4515  *      -2 if some error occurred.
4516  */
4517 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
4518         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
4519 {
4520         struct isl_dim *dims;
4521         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
4522         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
4523         struct isl_ctx *ctx;
4524         struct isl_vec *obj;
4525         unsigned total;
4526         unsigned nparam;
4527         unsigned dim1, dim2;
4528         isl_int num, den;
4529         enum isl_lp_result res;
4530         int cmp;
4531
4532         if (!bset1 || !bset2)
4533                 return -2;
4534
4535         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
4536         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
4537         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
4538         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
4539         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
4540         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
4541         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
4542         if (!bmap1 || !bmap2)
4543                 goto error;
4544         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
4545         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
4546                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
4547                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
4548         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
4549         if (!bmap1)
4550                 goto error;
4551         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4552         ctx = bmap1->ctx;
4553         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
4554         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
4555         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
4556         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
4557         if (!obj)
4558                 goto error;
4559         isl_int_init(num);
4560         isl_int_init(den);
4561         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 0, obj->block.data, ctx->one,
4562                                         &num, &den, NULL);
4563         if (res == isl_lp_empty)
4564                 cmp = 0;
4565         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(num))
4566                 cmp = 1;
4567         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(num)) ||
4568                   res == isl_lp_unbounded)
4569                 cmp = -1;
4570         else
4571                 cmp = -2;
4572         isl_int_clear(num);
4573         isl_int_clear(den);
4574         isl_basic_map_free(bmap1);
4575         isl_vec_free(obj);
4576         return cmp;
4577 error:
4578         isl_basic_map_free(bmap1);
4579         isl_basic_map_free(bmap2);
4580         return -2;
4581 }
4582
4583 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
4584         unsigned pos, isl_int *val)
4585 {
4586         int i;
4587         int d;
4588         unsigned total;
4589
4590         if (!bmap)
4591                 return -1;
4592         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4593         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
4594                 for (; d+1 > pos; --d)
4595                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
4596                                 break;
4597                 if (d != pos)
4598                         continue;
4599                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
4600                         return 0;
4601                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
4602                         return 0;
4603                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
4604                         return 0;
4605                 if (val)
4606                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
4607                 return 1;
4608         }
4609         return 0;
4610 }
4611
4612 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
4613         unsigned pos, isl_int *val)
4614 {
4615         int i;
4616         isl_int v;
4617         isl_int tmp;
4618         int fixed;
4619
4620         if (!map)
4621                 return -1;
4622         if (map->n == 0)
4623                 return 0;
4624         if (map->n == 1)
4625                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
4626         isl_int_init(v);
4627         isl_int_init(tmp);
4628         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
4629         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
4630                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
4631                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4632                         fixed = 0;
4633         }
4634         if (val)
4635                 isl_int_set(*val, v);
4636         isl_int_clear(tmp);
4637         isl_int_clear(v);
4638         return fixed;
4639 }
4640
4641 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
4642         unsigned pos, isl_int *val)
4643 {
4644         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
4645                                                 pos, val);
4646 }
4647
4648 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
4649         isl_int *val)
4650 {
4651         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
4652 }
4653
4654 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
4655         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4656 {
4657         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
4658                 return -1;
4659         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
4660                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
4661 }
4662
4663 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
4664         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4665 {
4666         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
4667                 return -1;
4668         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
4669                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
4670 }
4671
4672 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4673  * then return this fixed value in *val.
4674  */
4675 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
4676         isl_int *val)
4677 {
4678         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
4679                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
4680 }
4681
4682 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4683  * then return this fixed value in *val.
4684  */
4685 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
4686 {
4687         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
4688 }
4689
4690 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
4691  * then return this fixed value in *val.
4692  */
4693 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
4694 {
4695         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
4696 }
4697
4698 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
4699  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
4700  */
4701 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
4702         unsigned dim, isl_int *val)
4703 {
4704         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
4705         isl_int *c;
4706         unsigned total;
4707         unsigned nparam;
4708
4709         if (!bset)
4710                 return -1;
4711         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
4712         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
4713         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
4714                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
4715                         continue;
4716                 if (i_eq != -1)
4717                         return 0;
4718                 i_eq = i;
4719         }
4720         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
4721                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
4722                         continue;
4723                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
4724                         return 0;
4725                 i_ineq = i;
4726         }
4727         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
4728                 return 0;
4729         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
4730         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
4731         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
4732                 return 0;
4733         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
4734                 return 0;
4735         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
4736                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
4737                 return 0;
4738         if (val)
4739                 isl_int_neg(*val, c[0]);
4740         return 1;
4741 }
4742
4743 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
4744         unsigned dim, isl_int *val)
4745 {
4746         int i;
4747         isl_int v;
4748         isl_int tmp;
4749         int fixed;
4750
4751         if (!set)
4752                 return -1;
4753         if (set->n == 0)
4754                 return 0;
4755         if (set->n == 1)
4756                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4757                                                                 dim, val);
4758         isl_int_init(v);
4759         isl_int_init(tmp);
4760         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4761                                                                 dim, &v);
4762         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
4763                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
4764                                                                 dim, &tmp);
4765                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4766                         fixed = 0;
4767         }
4768         if (val)
4769                 isl_int_set(*val, v);
4770         isl_int_clear(tmp);
4771         isl_int_clear(v);
4772         return fixed;
4773 }
4774
4775 struct constraint {
4776         unsigned        size;
4777         isl_int         *c;
4778 };
4779
4780 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
4781 {
4782         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
4783         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
4784         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
4785         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
4786 }
4787
4788 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
4789         struct isl_basic_map *bmap)
4790 {
4791         int i;
4792         struct constraint *c;
4793         unsigned total;
4794
4795         if (!bmap)
4796                 return NULL;
4797         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4798         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
4799         if (!c)
4800                 goto error;
4801         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4802                 c[i].size = total;
4803                 c[i].c = bmap->ineq[i];
4804         }
4805         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
4806         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
4807                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
4808         free(c);
4809         return bmap;
4810 error:
4811         isl_basic_map_free(bmap);
4812         return NULL;
4813 }
4814
4815 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
4816 {
4817         if (!bmap)
4818                 return NULL;
4819         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
4820                 return bmap;
4821         bmap = isl_basic_map_convex_hull(bmap);
4822         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
4823         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
4824         return bmap;
4825 }
4826
4827 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
4828 {
4829         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
4830                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4831 }
4832
4833 static int isl_basic_map_fast_cmp(const struct isl_basic_map *bmap1,
4834         const struct isl_basic_map *bmap2)
4835 {
4836         int i, cmp;
4837         unsigned total;
4838
4839         if (bmap1 == bmap2)
4840                 return 0;
4841         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
4842                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
4843         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
4844                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4845         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
4846                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4847         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
4848             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4849                 return 0;
4850         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4851                 return 1;
4852         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4853                 return -1;
4854         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
4855                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
4856         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
4857                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
4858         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
4859                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
4860         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4861         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
4862                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
4863                 if (cmp)
4864                         return cmp;
4865         }
4866         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
4867                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
4868                 if (cmp)
4869                         return cmp;
4870         }
4871         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
4872                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
4873                 if (cmp)
4874                         return cmp;
4875         }
4876         return 0;
4877 }
4878
4879 static int isl_basic_map_fast_is_equal(struct isl_basic_map *bmap1,
4880         struct isl_basic_map *bmap2)
4881 {
4882         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
4883 }
4884
4885 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
4886 {
4887         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
4888         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
4889
4890         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
4891 }
4892
4893 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
4894  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
4895  * meaning of any possible other copies of map.
4896  */
4897 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
4898 {
4899         int i, j;
4900         struct isl_basic_map *bmap;
4901
4902         if (!map)
4903                 return NULL;
4904         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
4905                 return map;
4906         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4907                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4908                 if (!bmap)
4909                         goto error;
4910                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4911                 map->p[i] = bmap;
4912         }
4913         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
4914         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4915         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
4916         if (!map)
4917                 return NULL;
4918         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
4919                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
4920                         continue;
4921                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
4922                 for (j = i; j < map->n; ++j)
4923                         map->p[j-1] = map->p[j];
4924                 map->n--;
4925         }
4926         return map;
4927 error:
4928         isl_map_free(map);
4929         return NULL;
4930
4931 }
4932
4933 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
4934 {
4935         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
4936 }
4937
4938 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4939 {
4940         int i;
4941         int equal;
4942
4943         if (!map1 || !map2)
4944                 return -1;
4945
4946         if (map1 == map2)
4947                 return 1;
4948         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
4949                 return 0;
4950
4951         map1 = isl_map_copy(map1);
4952         map2 = isl_map_copy(map2);
4953         map1 = isl_map_normalize(map1);
4954         map2 = isl_map_normalize(map2);
4955         if (!map1 || !map2)
4956                 goto error;
4957         equal = map1->n == map2->n;
4958         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
4959                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
4960                 if (equal < 0)
4961                         goto error;
4962         }
4963         isl_map_free(map1);
4964         isl_map_free(map2);
4965         return equal;
4966 error:
4967         isl_map_free(map1);
4968         isl_map_free(map2);
4969         return -1;
4970 }
4971
4972 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4973 {
4974         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
4975                                                 (struct isl_map *)set2);
4976 }
4977
4978 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
4979  */
4980 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
4981         isl_int min, isl_int max)
4982 {
4983         int k;
4984         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4985
4986         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
4987         if (!bset)
4988                 goto error;
4989
4990         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4991         if (k < 0)
4992                 goto error;
4993         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
4994         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
4995
4996         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4997         if (k < 0)
4998                 goto error;
4999         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
5000         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
5001
5002         return bset;
5003 error:
5004         isl_basic_set_free(bset);
5005         return NULL;
5006 }
5007
5008 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
5009  */
5010 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
5011 {
5012         int i;
5013         unsigned dim;
5014         unsigned nparam;
5015         unsigned extra;
5016         unsigned n_eq;
5017         unsigned n_ineq;
5018         struct isl_basic_set *product = NULL;
5019
5020         if (!list)
5021                 goto error;
5022         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
5023         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
5024         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
5025         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
5026         extra = list->p[0]->n_div;
5027         n_eq = list->p[0]->n_eq;
5028         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
5029         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
5030                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
5031                 isl_assert(list->ctx,
5032                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
5033                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
5034                 extra += list->p[i]->n_div;
5035                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
5036                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
5037         }
5038         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
5039                                         n_eq, n_ineq);
5040         if (!product)
5041                 goto error;
5042         dim = 0;
5043         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
5044                 isl_basic_set_add_constraints(product,
5045                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
5046                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
5047         }
5048         isl_basic_set_list_free(list);
5049         return product;
5050 error:
5051         isl_basic_set_free(product);
5052         isl_basic_set_list_free(list);
5053         return NULL;
5054 }
5055
5056 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
5057                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5058 {
5059         struct isl_dim *dim_result = NULL;
5060         struct isl_basic_map *bmap;
5061         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
5062         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
5063
5064         if (!bmap1 || !bmap2)
5065                 goto error;
5066
5067         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
5068                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
5069         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
5070                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
5071
5072         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
5073         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
5074         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
5075         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
5076         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
5077
5078         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
5079         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5080         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5081         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5082         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5083         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
5084         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
5085         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
5086         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
5087         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
5088         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
5089
5090         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
5091                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
5092                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
5093                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
5094         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
5095         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
5096         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5097         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5098 error:
5099         isl_basic_map_free(bmap1);
5100         isl_basic_map_free(bmap2);
5101         return NULL;
5102 }
5103
5104 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
5105  */
5106 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5107 {
5108         unsigned flags = 0;
5109         struct isl_map *result;
5110         int i, j;
5111
5112         if (!map1 || !map2)
5113                 goto error;
5114
5115         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
5116                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
5117
5118         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5119             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5120                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5121
5122         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
5123                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
5124                                 map1->n * map2->n, flags);
5125         if (!result)
5126                 goto error;
5127         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5128                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5129                         struct isl_basic_map *part;
5130                         part = isl_basic_map_product(
5131                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5132                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
5133                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
5134                                 isl_basic_map_free(part);
5135                         else
5136                                 result = isl_map_add(result, part);
5137                         if (!result)
5138                                 goto error;
5139                 }
5140         isl_map_free(map1);
5141         isl_map_free(map2);
5142         return result;
5143 error:
5144         isl_map_free(map1);
5145         isl_map_free(map2);
5146         return NULL;
5147 }
5148
5149 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
5150  */
5151 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5152 {
5153         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
5154                                                  (struct isl_map *)set2);
5155 }
5156
5157 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
5158 {
5159         int i;
5160         uint32_t hash = isl_hash_init();
5161         unsigned total;
5162
5163         if (!bset)
5164                 return 0;
5165         bset = isl_basic_set_copy(bset);
5166         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
5167         if (!bset)
5168                 return 0;
5169         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
5170         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
5171         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
5172                 uint32_t c_hash;
5173                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
5174                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5175         }
5176         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
5177         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
5178                 uint32_t c_hash;
5179                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
5180                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5181         }
5182         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
5183         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
5184                 uint32_t c_hash;
5185                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
5186                         continue;
5187                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
5188                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
5189                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5190         }
5191         isl_basic_set_free(bset);
5192         return hash;
5193 }
5194
5195 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
5196 {
5197         int i;
5198         uint32_t hash;
5199
5200         if (!set)
5201                 return 0;
5202         set = isl_set_copy(set);
5203         set = isl_set_normalize(set);
5204         if (!set)
5205                 return 0;
5206
5207         hash = isl_hash_init();
5208         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5209                 uint32_t bset_hash;
5210                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
5211                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
5212         }
5213
5214         isl_set_free(set);
5215
5216         return hash;
5217 }
5218
5219 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5220  * by the values of the other parameters and variables.
5221  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
5222  */
5223 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
5224 {
5225         int i;
5226         unsigned nparam;
5227
5228         if (!bset)
5229                 return -1;
5230         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
5231         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
5232                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
5233                         return 1;
5234         return 0;
5235 }
5236
5237 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5238  * by the values of the other parameters and variables.
5239  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
5240  * for each of the subsets.
5241  */
5242 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
5243 {
5244         int i;
5245
5246         if (!set)
5247                 return -1;
5248         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5249                 int unique;
5250                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
5251                 if (unique != 1)
5252                         return unique;
5253         }
5254         return 1;
5255 }