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 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2232 {
2233         int i;
2234         unsigned nparam;
2235         unsigned n_in;
2236
2237         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2238         if (i < 0)
2239                 goto error;
2240         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2241         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2242         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2243         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2244         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
2245         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
2246         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2247 error:
2248         isl_basic_map_free(bmap);
2249         return NULL;
2250 }
2251
2252 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2253 {
2254         int i;
2255         unsigned nparam;
2256         unsigned n_in;
2257
2258         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2259         if (i < 0)
2260                 goto error;
2261         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2262         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2263         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
2264         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
2265         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
2266         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
2267         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2268 error:
2269         isl_basic_map_free(bmap);
2270         return NULL;
2271 }
2272
2273 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
2274 {
2275         int i;
2276         struct isl_basic_map *bmap;
2277         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
2278         if (!bmap)
2279                 return NULL;
2280         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
2281                 bmap = var_equal(bmap, i);
2282         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2283 }
2284
2285 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2286 {
2287         int i;
2288         struct isl_basic_map *bmap;
2289         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2290         if (!bmap)
2291                 return NULL;
2292         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2293                 bmap = var_equal(bmap, i);
2294         if (bmap)
2295                 bmap = var_less(bmap, pos);
2296         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2297 }
2298
2299 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
2300 {
2301         int i;
2302         struct isl_basic_map *bmap;
2303         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
2304         if (!bmap)
2305                 return NULL;
2306         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
2307                 bmap = var_equal(bmap, i);
2308         if (bmap)
2309                 bmap = var_more(bmap, pos);
2310         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2311 }
2312
2313 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
2314                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
2315 {
2316         struct isl_basic_map *bmap;
2317
2318         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2319         if (!bset || !dim)
2320                 goto error;
2321
2322         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
2323         isl_dim_free(bset->dim);
2324         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
2325         bmap->dim = dim;
2326         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2327 error:
2328         isl_basic_set_free(bset);
2329         isl_dim_free(dim);
2330         return NULL;
2331 }
2332
2333 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2334 {
2335         if (!bmap)
2336                 goto error;
2337         if (bmap->dim->n_in == 0)
2338                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2339         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2340         if (!bmap)
2341                 goto error;
2342         bmap->dim = isl_dim_cow(bmap->dim);
2343         if (!bmap->dim)
2344                 goto error;
2345         bmap->dim->n_out += bmap->dim->n_in;
2346         bmap->dim->n_in = 0;
2347         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2348         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2349 error:
2350         isl_basic_map_free(bmap);
2351         return NULL;
2352 }
2353
2354 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
2355  *
2356  *              f - m d >= 0
2357  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
2358  *
2359  * Note that the second constraint is the negation of
2360  *
2361  *              f - m d >= n
2362  */
2363 static int add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
2364 {
2365         int i, j;
2366         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2367         unsigned div_pos = 1 + total - bmap->n_div + div;
2368
2369         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2370         if (i < 0)
2371                 return -1;
2372         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], bmap->div[div]+1, 1+total);
2373         isl_int_neg(bmap->ineq[i][div_pos], bmap->div[div][0]);
2374
2375         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
2376         if (j < 0)
2377                 return -1;
2378         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
2379         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][div_pos]);
2380         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
2381         return j;
2382 }
2383
2384 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
2385                 struct isl_basic_map *bmap)
2386 {
2387         if (!bmap)
2388                 goto error;
2389         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 && bmap->n_div == 0)
2390                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
2391         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2392         if (!bmap)
2393                 goto error;
2394         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
2395         if (!bmap->dim)
2396                 goto error;
2397         bmap->extra -= bmap->n_div;
2398         bmap->n_div = 0;
2399         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2400         return (struct isl_basic_set *)bmap;
2401 error:
2402         return NULL;
2403 }
2404
2405 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
2406         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
2407 {
2408         struct isl_basic_map *bmap;
2409         struct isl_ctx *ctx;
2410         unsigned total;
2411         int i;
2412
2413         if (!bset || !like)
2414                 goto error;
2415         ctx = bset->ctx;
2416         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
2417         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
2418         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
2419                         goto error);
2420         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2421                 isl_basic_map_free(like);
2422                 return (struct isl_basic_map *)bset;
2423         }
2424         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2425         if (!bset)
2426                 goto error;
2427         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
2428         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
2429         isl_dim_free(bmap->dim);
2430         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2431         if (!bmap->dim)
2432                 goto error;
2433         bmap->n_div = like->n_div;
2434         bmap->extra += like->n_div;
2435         if (bmap->extra) {
2436                 unsigned ltotal;
2437                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
2438                 if (ltotal > total)
2439                         ltotal = total;
2440                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
2441                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
2442                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
2443                         goto error;
2444                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
2445                                                 bmap->extra);
2446                 if (!bmap->div)
2447                         goto error;
2448                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2449                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
2450                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2451                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
2452                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
2453                 }
2454                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
2455                                                         0, 2 * like->n_div);
2456                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
2457                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2458                                 continue;
2459                         if (add_div_constraints(bmap, i) < 0)
2460                                 goto error;
2461                 }
2462         }
2463         isl_basic_map_free(like);
2464         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2465         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2466         return bmap;
2467 error:
2468         isl_basic_map_free(like);
2469         isl_basic_set_free(bset);
2470         return NULL;
2471 }
2472
2473 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
2474         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
2475 {
2476         return (struct isl_basic_set *)
2477                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
2478 }
2479
2480 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
2481         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
2482 {
2483         int i;
2484
2485         if (!set || !like)
2486                 goto error;
2487         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
2488                     goto error);
2489         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
2490                 isl_basic_set_free(like);
2491                 return set;
2492         }
2493         set = isl_set_cow(set);
2494         if (!set)
2495                 goto error;
2496         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2497                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
2498                                                       isl_basic_set_copy(like));
2499                 if (!set->p[i])
2500                         goto error;
2501         }
2502         isl_dim_free(set->dim);
2503         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
2504         if (!set->dim)
2505                 goto error;
2506         isl_basic_set_free(like);
2507         return set;
2508 error:
2509         isl_basic_set_free(like);
2510         isl_set_free(set);
2511         return NULL;
2512 }
2513
2514 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
2515 {
2516         int i;
2517
2518         map = isl_map_cow(map);
2519         if (!map)
2520                 return NULL;
2521         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2522         if (!map->dim)
2523                 goto error;
2524
2525         for (i = 1; i < map->n; ++i)
2526                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
2527                                 goto error);
2528         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2529                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
2530                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
2531                 if (!map->p[i])
2532                         goto error;
2533         }
2534         if (map->n == 0)
2535                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
2536         else {
2537                 isl_dim_free(map->dim);
2538                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
2539         }
2540         if (!map->dim)
2541                 goto error;
2542         return (struct isl_set *)map;
2543 error:
2544         isl_map_free(map);
2545         return NULL;
2546 }
2547
2548 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
2549 {
2550         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
2551 }
2552
2553 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
2554 {
2555         struct isl_basic_set *domain;
2556         unsigned n_in;
2557         unsigned n_out;
2558         if (!bmap)
2559                 return NULL;
2560         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2561         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2562         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2563         return isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
2564 }
2565
2566 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
2567 {
2568         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
2569 }
2570
2571 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
2572 {
2573         int i;
2574         struct isl_set *set;
2575
2576         if (!map)
2577                 goto error;
2578         map = isl_map_cow(map);
2579         if (!map)
2580                 goto error;
2581
2582         set = (struct isl_set *) map;
2583         if (set->dim->n_in != 0) {
2584                 set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
2585                 if (!set->dim)
2586                         goto error;
2587         }
2588         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2589                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
2590                 if (!set->p[i])
2591                         goto error;
2592         }
2593         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
2594         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
2595         return set;
2596 error:
2597         isl_map_free(map);
2598         return NULL;
2599 }
2600
2601 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
2602 {
2603         int i;
2604         struct isl_map *map = NULL;
2605
2606         set = isl_set_cow(set);
2607         if (!set || !dim)
2608                 goto error;
2609         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
2610         map = (struct isl_map *)set;
2611         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2612                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
2613                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
2614                 if (!map->p[i])
2615                         goto error;
2616         }
2617         isl_dim_free(map->dim);
2618         map->dim = dim;
2619         return map;
2620 error:
2621         isl_dim_free(dim);
2622         isl_set_free(set);
2623         return NULL;
2624 }
2625
2626 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
2627 {
2628         return (struct isl_map *)set;
2629 }
2630
2631 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
2632 {
2633         int i;
2634         struct isl_set *set = NULL;
2635
2636         if (!map)
2637                 return NULL;
2638         map = isl_map_cow(map);
2639         if (!map)
2640                 return NULL;
2641         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
2642         if (!map->dim)
2643                 goto error;
2644         map->dim->n_out += map->dim->n_in;
2645         map->dim->n_in = 0;
2646         set = (struct isl_set *)map;
2647         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2648                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
2649                 if (!set->p[i])
2650                         goto error;
2651         }
2652         return set;
2653 error:
2654         isl_map_free(map);
2655         return NULL;
2656 }
2657
2658 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
2659 {
2660         struct isl_map *map;
2661
2662         if (!dim)
2663                 return NULL;
2664         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
2665         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
2666                         sizeof(struct isl_map) +
2667                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
2668         if (!map)
2669                 goto error;
2670
2671         map->ctx = dim->ctx;
2672         isl_ctx_ref(map->ctx);
2673         map->ref = 1;
2674         map->size = n;
2675         map->n = 0;
2676         map->dim = dim;
2677         map->flags = flags;
2678         return map;
2679 error:
2680         isl_dim_free(dim);
2681         return NULL;
2682 }
2683
2684 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2685                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
2686                 unsigned flags)
2687 {
2688         struct isl_map *map;
2689         struct isl_dim *dims;
2690
2691         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
2692         if (!dims)
2693                 return NULL;
2694
2695         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
2696         return map;
2697 }
2698
2699 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
2700 {
2701         struct isl_basic_map *bmap;
2702         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2703         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2704         return bmap;
2705 }
2706
2707 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
2708 {
2709         struct isl_basic_set *bset;
2710         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
2711         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2712         return bset;
2713 }
2714
2715 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
2716 {
2717         struct isl_basic_map *bmap;
2718         if (!model)
2719                 return NULL;
2720         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2721         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2722         return bmap;
2723 }
2724
2725 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
2726 {
2727         struct isl_basic_map *bmap;
2728         if (!model)
2729                 return NULL;
2730         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2731         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
2732         return bmap;
2733 }
2734
2735 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
2736 {
2737         struct isl_basic_set *bset;
2738         if (!model)
2739                 return NULL;
2740         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
2741         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
2742         return bset;
2743 }
2744
2745 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
2746 {
2747         struct isl_basic_map *bmap;
2748         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2749         return bmap;
2750 }
2751
2752 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
2753 {
2754         struct isl_basic_set *bset;
2755         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
2756         return bset;
2757 }
2758
2759 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
2760 {
2761         if (!model)
2762                 return NULL;
2763         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
2764 }
2765
2766 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
2767 {
2768         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2769 }
2770
2771 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
2772 {
2773         if (!model)
2774                 return NULL;
2775         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2776 }
2777
2778 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
2779 {
2780         if (!model)
2781                 return NULL;
2782         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2783 }
2784
2785 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
2786 {
2787         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
2788 }
2789
2790 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
2791 {
2792         if (!model)
2793                 return NULL;
2794         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
2795 }
2796
2797 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
2798 {
2799         struct isl_map *map;
2800         if (!dim)
2801                 return NULL;
2802         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2803         map = isl_map_add(map, isl_basic_map_universe(dim));
2804         return map;
2805 }
2806
2807 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
2808 {
2809         struct isl_set *set;
2810         if (!dim)
2811                 return NULL;
2812         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2813         set = isl_set_add(set, isl_basic_set_universe(dim));
2814         return set;
2815 }
2816
2817 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
2818 {
2819         int i;
2820         struct isl_map *dup;
2821
2822         if (!map)
2823                 return NULL;
2824         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
2825         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2826                 dup = isl_map_add(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
2827         return dup;
2828 }
2829
2830 struct isl_map *isl_map_add(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
2831 {
2832         if (!bmap || !map)
2833                 goto error;
2834         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
2835                 isl_basic_map_free(bmap);
2836                 return map;
2837         }
2838         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
2839         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
2840         map->p[map->n] = bmap;
2841         map->n++;
2842         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2843         return map;
2844 error:
2845         if (map)
2846                 isl_map_free(map);
2847         if (bmap)
2848                 isl_basic_map_free(bmap);
2849         return NULL;
2850 }
2851
2852 void isl_map_free(struct isl_map *map)
2853 {
2854         int i;
2855
2856         if (!map)
2857                 return;
2858
2859         if (--map->ref > 0)
2860                 return;
2861
2862         isl_ctx_deref(map->ctx);
2863         for (i = 0; i < map->n; ++i)
2864                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
2865         isl_dim_free(map->dim);
2866         free(map);
2867 }
2868
2869 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
2870                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
2871 {
2872         int i;
2873
2874         base = isl_map_cow(base);
2875         if (!base)
2876                 return NULL;
2877
2878         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
2879         if (!base->dim)
2880                 goto error;
2881         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
2882                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
2883                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
2884                 if (!base->p[i])
2885                         goto error;
2886         }
2887         return base;
2888 error:
2889         isl_map_free(base);
2890         return NULL;
2891 }
2892
2893 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
2894                 unsigned nparam, unsigned dim)
2895 {
2896         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
2897                                                         nparam, 0, dim);
2898 }
2899
2900 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(struct isl_basic_map *bmap,
2901                 unsigned pos, int value)
2902 {
2903         int j;
2904
2905         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2906         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
2907         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2908         if (j < 0)
2909                 goto error;
2910         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
2911         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
2912         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
2913         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2914         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2915 error:
2916         isl_basic_map_free(bmap);
2917         return NULL;
2918 }
2919
2920 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
2921                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2922 {
2923         if (!bmap)
2924                 return NULL;
2925         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
2926         return isl_basic_map_fix_pos(bmap, isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos,
2927                                         value);
2928 error:
2929         isl_basic_map_free(bmap);
2930         return NULL;
2931 }
2932
2933 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
2934                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2935 {
2936         return (struct isl_basic_set *)
2937                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2938                                         type, pos, value);
2939 }
2940
2941 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
2942                 unsigned input, int value)
2943 {
2944         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
2945 }
2946
2947 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
2948                 unsigned dim, int value)
2949 {
2950         return (struct isl_basic_set *)
2951                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
2952                                         isl_dim_set, dim, value);
2953 }
2954
2955 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
2956                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
2957 {
2958         int i;
2959
2960         map = isl_map_cow(map);
2961         if (!map)
2962                 return NULL;
2963
2964         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
2965         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2966                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
2967                 if (!map->p[i])
2968                         goto error;
2969         }
2970         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
2971         return map;
2972 error:
2973         isl_map_free(map);
2974         return NULL;
2975 }
2976
2977 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
2978                 unsigned input, int value)
2979 {
2980         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
2981 }
2982
2983 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
2984 {
2985         return (struct isl_set *)
2986                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
2987 }
2988
2989 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
2990         unsigned dim, isl_int value)
2991 {
2992         int j;
2993
2994         bset = isl_basic_set_cow(bset);
2995         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
2996         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
2997         if (j < 0)
2998                 goto error;
2999         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3000         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
3001         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
3002         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
3003         return isl_basic_set_finalize(bset);
3004 error:
3005         isl_basic_set_free(bset);
3006         return NULL;
3007 }
3008
3009 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
3010                                         isl_int value)
3011 {
3012         int i;
3013
3014         set = isl_set_cow(set);
3015         if (!set)
3016                 return NULL;
3017
3018         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
3019         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3020                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
3021                 if (!set->p[i])
3022                         goto error;
3023         }
3024         return set;
3025 error:
3026         isl_set_free(set);
3027         return NULL;
3028 }
3029
3030 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
3031 {
3032         int i;
3033
3034         map = isl_map_cow(map);
3035         if (!map)
3036                 return NULL;
3037
3038         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
3039         if (!map->dim)
3040                 goto error;
3041         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3042                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
3043                 if (!map->p[i])
3044                         goto error;
3045         }
3046         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3047         return map;
3048 error:
3049         isl_map_free(map);
3050         return NULL;
3051 }
3052
3053 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
3054                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3055                 struct isl_set **empty, int max)
3056 {
3057         if (!bmap)
3058                 goto error;
3059         if (bmap->ctx->pip == ISL_PIP_PIP)
3060                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3061         else
3062                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
3063 error:
3064         isl_basic_map_free(bmap);
3065         isl_basic_set_free(dom);
3066         if (empty)
3067                 *empty = NULL;
3068         return NULL;
3069 }
3070
3071 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3072                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3073                 struct isl_set **empty)
3074 {
3075         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
3076 }
3077
3078 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3079                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
3080                 struct isl_set **empty)
3081 {
3082         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
3083 }
3084
3085 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3086                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3087                 struct isl_set **empty)
3088 {
3089         return (struct isl_set *)
3090                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
3091                         dom, empty);
3092 }
3093
3094 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3095                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
3096                 struct isl_set **empty)
3097 {
3098         return (struct isl_set *)
3099                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
3100                         dom, empty);
3101 }
3102
3103 struct isl_set *isl_basic_set_lexmin(struct isl_basic_set *bset)
3104 {
3105         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3106         struct isl_basic_set *dom = NULL;
3107         struct isl_map *min;
3108         struct isl_dim *param_dim;
3109
3110         if (!bset)
3111                 goto error;
3112         bmap = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
3113         if (!bmap)
3114                 goto error;
3115         param_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
3116         dom = isl_basic_set_universe(param_dim);
3117         if (!dom)
3118                 goto error;
3119         min = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, dom, NULL);
3120         return isl_map_range(min);
3121 error:
3122         isl_basic_map_free(bmap);
3123         return NULL;
3124 }
3125
3126 static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
3127         struct isl_dim *dim)
3128 {
3129         int i;
3130
3131         if (!map || !dim)
3132                 goto error;
3133
3134         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3135                 isl_dim_free(map->p[i]->dim);
3136                 map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
3137         }
3138         isl_dim_free(map->dim);
3139         map->dim = dim;
3140
3141         return map;
3142 error:
3143         isl_map_free(map);
3144         isl_dim_free(dim);
3145         return NULL;
3146 }
3147
3148 static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
3149         struct isl_dim *dim)
3150 {
3151         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3152 }
3153
3154 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
3155  * bset is assumed to have only parameters and divs.
3156  */
3157 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
3158         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
3159 {
3160         unsigned nparam;
3161
3162         if (!bset || !mat)
3163                 goto error;
3164
3165         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
3166         if (!bset->dim)
3167                 goto error;
3168
3169         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3170
3171         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3172
3173         bset->dim->nparam = 0;
3174         bset->dim->n_out = nparam;
3175         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
3176         if (bset) {
3177                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
3178                 bset->dim->n_out = 0;
3179         }
3180         return bset;
3181 error:
3182         isl_mat_free(mat);
3183         isl_basic_set_free(bset);
3184         return NULL;
3185 }
3186
3187 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
3188  * set is assumed to have only parameters and divs.
3189  */
3190 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
3191         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
3192 {
3193         struct isl_dim *dim = NULL;
3194         unsigned nparam;
3195
3196         if (!set || !mat)
3197                 goto error;
3198
3199         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3200         dim = isl_dim_cow(dim);
3201         if (!dim)
3202                 goto error;
3203
3204         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
3205
3206         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
3207
3208         dim->nparam = 0;
3209         dim->n_out = nparam;
3210         isl_set_reset_dim(set, dim);
3211         set = isl_set_preimage(set, mat);
3212         if (!set)
3213                 goto error2;
3214         dim = isl_dim_copy(set->dim);
3215         dim = isl_dim_cow(dim);
3216         if (!dim)
3217                 goto error2;
3218         dim->nparam = dim->n_out;
3219         dim->n_out = 0;
3220         isl_set_reset_dim(set, dim);
3221         return set;
3222 error:
3223         isl_dim_free(dim);
3224         isl_mat_free(mat);
3225 error2:
3226         isl_set_free(set);
3227         return NULL;
3228 }
3229
3230 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
3231  * equalities in "eq".
3232  */
3233 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
3234         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
3235 {
3236         int i, k;
3237         unsigned len;
3238
3239         if (!bset || !eq)
3240                 goto error;
3241
3242         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
3243                                         eq->n_row, 0);
3244         if (!bset)
3245                 goto error;
3246
3247         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
3248         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
3249                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
3250                 if (k < 0)
3251                         goto error;
3252                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
3253                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
3254         }
3255         isl_mat_free(eq);
3256
3257         return bset;
3258 error:
3259         isl_mat_free(eq);
3260         isl_basic_set_free(bset);
3261         return NULL;
3262 }
3263
3264 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
3265  * equalities in "eq".
3266  */
3267 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
3268         struct isl_mat *eq)
3269 {
3270         int i;
3271
3272         if (!set || !eq)
3273                 goto error;
3274
3275         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3276                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
3277                                         isl_mat_copy(eq));
3278                 if (!set->p[i])
3279                         goto error;
3280         }
3281         isl_mat_free(eq);
3282         return set;
3283 error:
3284         isl_mat_free(eq);
3285         isl_set_free(set);
3286         return NULL;
3287 }
3288
3289 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
3290  * new, explicit, existential variables in the constraints.
3291  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
3292  * The output has the same parameters, but only
3293  * explicit existentially quantified variables.
3294  *
3295  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
3296  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
3297  * among the parameters by performing a variable compression on
3298  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
3299  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
3300  */
3301 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3302 {
3303         int i, j;
3304         struct isl_mat *eq;
3305         struct isl_mat *T, *T2;
3306         struct isl_set *set;
3307         unsigned nparam, n_div;
3308
3309         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3310         if (!bset)
3311                 return NULL;
3312
3313         if (bset->n_eq == 0)
3314                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3315
3316         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
3317
3318         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
3319         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
3320
3321         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
3322                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
3323                         ++i;
3324         }
3325         if (i == bset->n_eq)
3326                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
3327
3328         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
3329                 0, 1 + nparam);
3330         eq = isl_mat_cow(eq);
3331         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
3332         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
3333
3334         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
3335         set = set_parameter_preimage(set, T2);
3336         set = set_append_equalities(set, eq);
3337         return set;
3338 }
3339
3340 /* Compute an explicit representation for all the existentially
3341  * quantified variables.
3342  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
3343  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
3344  * no input or output dimensions and the dimension specification
3345  * is reset to that of the input.
3346  */
3347 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3348 {
3349         struct isl_basic_set *bset;
3350         struct isl_set *set;
3351         struct isl_map *map;
3352         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
3353         unsigned         nparam;
3354         unsigned         n_in;
3355         unsigned         n_out;
3356
3357         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3358         if (!bmap)
3359                 return NULL;
3360
3361         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3362         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3363         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3364         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
3365         if (!dim)
3366                 goto error;
3367
3368         orig_dim = bmap->dim;
3369         bmap->dim = dim;
3370         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
3371
3372         set = parameter_compute_divs(bset);
3373         map = (struct isl_map *)set;
3374         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
3375
3376         return map;
3377 error:
3378         isl_basic_map_free(bmap);
3379         return NULL;
3380 }
3381
3382 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
3383  * expressions for them.  However, this computation may be
3384  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
3385  * strictly needed.
3386  */
3387 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
3388 {
3389         int i;
3390         unsigned off;
3391
3392         if (!bmap)
3393                 return NULL;
3394         off = isl_dim_total(bmap->dim);
3395         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
3396                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3397                         break;
3398                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
3399                                 goto error);
3400         }
3401         if (i == bmap->n_div)
3402                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3403         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3404         if (!bmap)
3405                 goto error;
3406         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3407                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3408                         break;
3409         if (i == bmap->n_div)
3410                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
3411         struct isl_map *map = compute_divs(bmap);
3412         return map;
3413 error:
3414         isl_basic_map_free(bmap);
3415         return NULL;
3416 }
3417
3418 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
3419 {
3420         int i;
3421         struct isl_map *res;
3422
3423         if (!map)
3424                 return NULL;
3425         if (map->n == 0)
3426                 return map;
3427         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
3428         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
3429                 struct isl_map *r2;
3430                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
3431                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
3432                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
3433                 else
3434                         res = isl_map_union(res, r2);
3435         }
3436         isl_map_free(map);
3437
3438         return res;
3439 }
3440
3441 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
3442 {
3443         return (struct isl_set *)
3444                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
3445 }
3446
3447 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
3448 {
3449         return (struct isl_set *)
3450                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
3451 }
3452
3453 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
3454 {
3455         int i;
3456         struct isl_set *set;
3457
3458         if (!map)
3459                 goto error;
3460
3461         map = isl_map_cow(map);
3462         if (!map)
3463                 return NULL;
3464
3465         set = (struct isl_set *)map;
3466         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
3467         if (!set->dim)
3468                 goto error;
3469         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3470                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
3471                 if (!set->p[i])
3472                         goto error;
3473         }
3474         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3475         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3476         return set;
3477 error:
3478         isl_map_free(map);
3479         return NULL;
3480 }
3481
3482 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
3483                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3484 {
3485         int i;
3486         unsigned flags = 0;
3487         struct isl_map *map = NULL;
3488
3489         if (!map1 || !map2)
3490                 goto error;
3491
3492         if (map1->n == 0) {
3493                 isl_map_free(map1);
3494                 return map2;
3495         }
3496         if (map2->n == 0) {
3497                 isl_map_free(map2);
3498                 return map1;
3499         }
3500
3501         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3502
3503         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3504             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
3505                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3506
3507         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
3508                                 map1->n + map2->n, flags);
3509         if (!map)
3510                 goto error;
3511         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
3512                 map = isl_map_add(map,
3513                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
3514                 if (!map)
3515                         goto error;
3516         }
3517         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
3518                 map = isl_map_add(map,
3519                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
3520                 if (!map)
3521                         goto error;
3522         }
3523         isl_map_free(map1);
3524         isl_map_free(map2);
3525         return map;
3526 error:
3527         isl_map_free(map);
3528         isl_map_free(map1);
3529         isl_map_free(map2);
3530         return NULL;
3531 }
3532
3533 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3534 {
3535         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
3536         if (!map1)
3537                 return NULL;
3538         if (map1->n > 1)
3539                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
3540         return map1;
3541 }
3542
3543 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
3544                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3545 {
3546         return (struct isl_set *)
3547                 isl_map_union_disjoint(
3548                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3549 }
3550
3551 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3552 {
3553         return (struct isl_set *)
3554                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3555 }
3556
3557 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
3558                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3559 {
3560         unsigned flags = 0;
3561         struct isl_map *result;
3562         int i, j;
3563
3564         if (!map || !set)
3565                 goto error;
3566
3567         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
3568             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
3569                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
3570
3571         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
3572                                         map->n * set->n, flags);
3573         if (!result)
3574                 goto error;
3575         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3576                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
3577                         result = isl_map_add(result,
3578                             isl_basic_map_intersect_range(
3579                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
3580                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
3581                         if (!result)
3582                                 goto error;
3583                 }
3584         isl_map_free(map);
3585         isl_set_free(set);
3586         return result;
3587 error:
3588         isl_map_free(map);
3589         isl_set_free(set);
3590         return NULL;
3591 }
3592
3593 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
3594                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
3595 {
3596         return isl_map_reverse(
3597                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
3598 }
3599
3600 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
3601                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3602 {
3603         if (!map1 || !map2)
3604                 goto error;
3605         map1 = isl_map_reverse(map1);
3606         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
3607         return isl_map_reverse(map1);
3608 error:
3609         isl_map_free(map1);
3610         isl_map_free(map2);
3611         return NULL;
3612 }
3613
3614 struct isl_map *isl_map_apply_range(
3615                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3616 {
3617         struct isl_dim *dim_result;
3618         struct isl_map *result;
3619         int i, j;
3620
3621         if (!map1 || !map2)
3622                 goto error;
3623
3624         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
3625                                   isl_dim_copy(map2->dim));
3626
3627         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
3628         if (!result)
3629                 goto error;
3630         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3631                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3632                         result = isl_map_add(result,
3633                             isl_basic_map_apply_range(
3634                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3635                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
3636                         if (!result)
3637                                 goto error;
3638                 }
3639         isl_map_free(map1);
3640         isl_map_free(map2);
3641         if (result && result->n <= 1)
3642                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
3643         return result;
3644 error:
3645         isl_map_free(map1);
3646         isl_map_free(map2);
3647         return NULL;
3648 }
3649
3650 /*
3651  * returns range - domain
3652  */
3653 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
3654 {
3655         struct isl_basic_set *bset;
3656         unsigned dim;
3657         unsigned nparam;
3658         int i;
3659
3660         if (!bmap)
3661                 goto error;
3662         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
3663         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3664         isl_assert(bmap->ctx, dim == isl_basic_map_n_out(bmap), goto error);
3665         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3666         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3667         bset = isl_basic_set_extend(bset, nparam, 3*dim, 0, dim, 0);
3668         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
3669         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3670                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
3671                                             (struct isl_basic_map *)bset);
3672                 if (j < 0)
3673                         goto error;
3674                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3675                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
3676                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
3677                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
3678         }
3679         return isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
3680 error:
3681         isl_basic_map_free(bmap);
3682         return NULL;
3683 }
3684
3685 /*
3686  * returns range - domain
3687  */
3688 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
3689 {
3690         int i;
3691         struct isl_set *result;
3692
3693         if (!map)
3694                 return NULL;
3695
3696         isl_assert(map->ctx, isl_map_n_in(map) == isl_map_n_out(map), goto error);
3697         result = isl_set_alloc(map->ctx, isl_map_n_param(map),
3698                                         isl_map_n_in(map), map->n, map->flags);
3699         if (!result)
3700                 goto error;
3701         for (i = 0; i < map->n; ++i)
3702                 result = isl_set_add(result,
3703                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
3704         isl_map_free(map);
3705         return result;
3706 error:
3707         isl_map_free(map);
3708         return NULL;
3709 }
3710
3711 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
3712 {
3713         struct isl_basic_map *bmap;
3714         unsigned nparam;
3715         unsigned dim;
3716         int i;
3717
3718         if (!dims)
3719                 return NULL;
3720
3721         nparam = dims->nparam;
3722         dim = dims->n_out;
3723         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
3724         if (!bmap)
3725                 goto error;
3726
3727         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3728                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3729                 if (j < 0)
3730                         goto error;
3731                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3732                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
3733                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
3734         }
3735         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3736 error:
3737         isl_basic_map_free(bmap);
3738         return NULL;
3739 }
3740
3741 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3742 {
3743         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3744         if (!dim)
3745                 return NULL;
3746         return basic_map_identity(dim);
3747 }
3748
3749 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
3750 {
3751         if (!model || !model->dim)
3752                 return NULL;
3753         isl_assert(model->ctx,
3754                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3755         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3756 }
3757
3758 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
3759 {
3760         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
3761         return isl_map_add(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
3762 }
3763
3764 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
3765 {
3766         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
3767         if (!dim)
3768                 return NULL;
3769         return map_identity(dim);
3770 }
3771
3772 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
3773 {
3774         if (!model || !model->dim)
3775                 return NULL;
3776         isl_assert(model->ctx,
3777                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3778         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3779 }
3780
3781 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
3782 {
3783         if (!model || !model->dim)
3784                 return NULL;
3785         isl_assert(model->ctx,
3786                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
3787         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
3788 }
3789
3790 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
3791  * values.
3792  */
3793 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
3794 {
3795         int i;
3796         unsigned nparam;
3797         unsigned dim;
3798         struct isl_basic_set *bset;
3799
3800         if (!dims)
3801                 return NULL;
3802         nparam = dims->nparam;
3803         dim = dims->n_out;
3804         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
3805         if (!bset)
3806                 return NULL;
3807         for (i = 0; i < dim; ++i) {
3808                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
3809                 if (k < 0)
3810                         goto error;
3811                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
3812                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
3813         }
3814         return bset;
3815 error:
3816         isl_basic_set_free(bset);
3817         return NULL;
3818 }
3819
3820 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3821 {
3822         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3823 }
3824
3825 int isl_set_is_subset(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
3826 {
3827         return isl_map_is_subset(
3828                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
3829 }
3830
3831 int isl_basic_map_is_subset(
3832                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3833 {
3834         int is_subset;
3835         struct isl_map *map1;
3836         struct isl_map *map2;
3837
3838         if (!bmap1 || !bmap2)
3839                 return -1;
3840
3841         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
3842         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
3843
3844         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3845
3846         isl_map_free(map1);
3847         isl_map_free(map2);
3848
3849         return is_subset;
3850 }
3851
3852 int isl_basic_map_is_equal(
3853                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3854 {
3855         int is_subset;
3856
3857         if (!bmap1 || !bmap2)
3858                 return -1;
3859         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3860         if (is_subset != 1)
3861                 return is_subset;
3862         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3863         return is_subset;
3864 }
3865
3866 int isl_basic_set_is_equal(
3867                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
3868 {
3869         return isl_basic_map_is_equal(
3870                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
3871 }
3872
3873 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
3874 {
3875         int i;
3876         int is_empty;
3877
3878         if (!map)
3879                 return -1;
3880         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3881                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
3882                 if (is_empty < 0)
3883                         return -1;
3884                 if (!is_empty)
3885                         return 0;
3886         }
3887         return 1;
3888 }
3889
3890 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
3891 {
3892         return map->n == 0;
3893 }
3894
3895 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
3896 {
3897         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
3898 }
3899
3900 int isl_map_is_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3901 {
3902         int is_subset = 0;
3903         struct isl_map *diff;
3904
3905         if (!map1 || !map2)
3906                 return -1;
3907
3908         if (isl_map_is_empty(map1))
3909                 return 1;
3910
3911         if (isl_map_is_empty(map2))
3912                 return 0;
3913
3914         diff = isl_map_subtract(isl_map_copy(map1), isl_map_copy(map2));
3915         if (!diff)
3916                 return -1;
3917
3918         is_subset = isl_map_is_empty(diff);
3919         isl_map_free(diff);
3920
3921         return is_subset;
3922 }
3923
3924 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3925 {
3926         int is_subset;
3927
3928         if (!map1 || !map2)
3929                 return -1;
3930         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3931         if (is_subset != 1)
3932                 return is_subset;
3933         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3934         return is_subset;
3935 }
3936
3937 int isl_basic_map_is_strict_subset(
3938                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3939 {
3940         int is_subset;
3941
3942         if (!bmap1 || !bmap2)
3943                 return -1;
3944         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
3945         if (is_subset != 1)
3946                 return is_subset;
3947         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
3948         if (is_subset == -1)
3949                 return is_subset;
3950         return !is_subset;
3951 }
3952
3953 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3954 {
3955         int is_subset;
3956
3957         if (!map1 || !map2)
3958                 return -1;
3959         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
3960         if (is_subset != 1)
3961                 return is_subset;
3962         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
3963         if (is_subset == -1)
3964                 return is_subset;
3965         return !is_subset;
3966 }
3967
3968 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
3969 {
3970         if (!bmap)
3971                 return -1;
3972         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
3973 }
3974
3975 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
3976 {
3977         if (!bset)
3978                 return -1;
3979         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
3980 }
3981
3982 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
3983 {
3984         struct isl_basic_set *bset = NULL;
3985         struct isl_vec *sample = NULL;
3986         int empty;
3987         unsigned total;
3988
3989         if (!bmap)
3990                 return -1;
3991
3992         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
3993                 return 1;
3994
3995         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
3996                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
3997                 copy = isl_basic_map_convex_hull(copy);
3998                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
3999                 isl_basic_map_free(copy);
4000                 return empty;
4001         }
4002
4003         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
4004         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
4005                 int contains = basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
4006                 if (contains < 0)
4007                         return -1;
4008                 if (contains)
4009                         return 0;
4010         }
4011         isl_vec_free(bmap->sample);
4012         bmap->sample = NULL;
4013         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
4014         if (!bset)
4015                 return -1;
4016         sample = isl_basic_set_sample(bset);
4017         if (!sample)
4018                 return -1;
4019         empty = sample->size == 0;
4020         isl_vec_free(bmap->sample);
4021         bmap->sample = sample;
4022         if (empty)
4023                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4024
4025         return empty;
4026 }
4027
4028 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
4029 {
4030         if (!bmap)
4031                 return -1;
4032         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
4033 }
4034
4035 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4036 {
4037         if (!bset)
4038                 return -1;
4039         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
4040 }
4041
4042 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
4043 {
4044         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
4045 }
4046
4047 struct isl_map *isl_basic_map_union(
4048         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
4049 {
4050         struct isl_map *map;
4051         if (!bmap1 || !bmap2)
4052                 return NULL;
4053
4054         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
4055
4056         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
4057         if (!map)
4058                 goto error;
4059         map = isl_map_add(map, bmap1);
4060         map = isl_map_add(map, bmap2);
4061         return map;
4062 error:
4063         isl_basic_map_free(bmap1);
4064         isl_basic_map_free(bmap2);
4065         return NULL;
4066 }
4067
4068 struct isl_set *isl_basic_set_union(
4069                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
4070 {
4071         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
4072                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
4073                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
4074 }
4075
4076 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
4077 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
4078 {
4079         int i;
4080         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
4081
4082         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
4083                 int pos;
4084                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4085                         continue;
4086                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
4087                                                             bmap->n_div-i);
4088                 if (pos == -1)
4089                         continue;
4090                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
4091                 --i;
4092         }
4093         return bmap;
4094 }
4095
4096 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
4097 {
4098         return (struct isl_basic_set *)
4099                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
4100 }
4101
4102 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
4103  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
4104  *
4105  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
4106  * of the corresponding div in dst otherwise.
4107  */
4108 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
4109                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
4110 {
4111         int i;
4112
4113         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4114
4115         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
4116         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
4117                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
4118                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
4119                                                 dst->n_div - div) == -1)
4120                         return i;
4121         return -1;
4122 }
4123
4124 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
4125                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
4126 {
4127         int i;
4128         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
4129
4130         if (!dst || !src)
4131                 goto error;
4132
4133         if (src->n_div == 0)
4134                 return dst;
4135
4136         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
4137                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
4138
4139         src = isl_basic_map_order_divs(src);
4140         dst = isl_basic_map_cow(dst);
4141         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
4142                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
4143         if (!dst)
4144                 return NULL;
4145         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
4146                 int j = find_div(dst, src, i);
4147                 if (j < 0) {
4148                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
4149                         if (j < 0)
4150                                 goto error;
4151                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
4152                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
4153                         if (add_div_constraints(dst, j) < 0)
4154                                 goto error;
4155                 }
4156                 if (j != i)
4157                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
4158         }
4159         return dst;
4160 error:
4161         isl_basic_map_free(dst);
4162         return NULL;
4163 }
4164
4165 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
4166                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
4167 {
4168         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
4169                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
4170 }
4171
4172 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
4173 {
4174         int i;
4175
4176         map = isl_map_compute_divs(map);
4177         map = isl_map_cow(map);
4178         if (!map)
4179                 return NULL;
4180
4181         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4182                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
4183         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4184                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
4185
4186         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4187         return map;
4188 }
4189
4190 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
4191 {
4192         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
4193 }
4194
4195 static struct isl_map *add_cut_constraint(struct isl_map *dst,
4196                 struct isl_basic_map *src, isl_int *c,
4197                 unsigned len, int oppose)
4198 {
4199         struct isl_basic_map *copy = NULL;
4200         int is_empty;
4201         int k;
4202         unsigned total;
4203
4204         copy = isl_basic_map_copy(src);
4205         copy = isl_basic_map_cow(copy);
4206         if (!copy)
4207                 goto error;
4208         copy = isl_basic_map_extend_constraints(copy, 0, 1);
4209         k = isl_basic_map_alloc_inequality(copy);
4210         if (k < 0)
4211                 goto error;
4212         if (oppose)
4213                 isl_seq_neg(copy->ineq[k], c, len);
4214         else
4215                 isl_seq_cpy(copy->ineq[k], c, len);
4216         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(copy);
4217         isl_seq_clr(copy->ineq[k]+len, total - len);
4218         isl_inequality_negate(copy, k);
4219         copy = isl_basic_map_simplify(copy);
4220         copy = isl_basic_map_finalize(copy);
4221         is_empty = isl_basic_map_is_empty(copy);
4222         if (is_empty < 0)
4223                 goto error;
4224         if (!is_empty)
4225                 dst = isl_map_add(dst, copy);
4226         else
4227                 isl_basic_map_free(copy);
4228         return dst;
4229 error:
4230         isl_basic_map_free(copy);
4231         isl_map_free(dst);
4232         return NULL;
4233 }
4234
4235 static struct isl_map *subtract(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
4236 {
4237         int i, j, k;
4238         unsigned flags = 0;
4239         struct isl_map *rest = NULL;
4240         unsigned max;
4241         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4242
4243         assert(bmap);
4244
4245         if (!map)
4246                 goto error;
4247
4248         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
4249                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
4250
4251         max = map->n * (2 * bmap->n_eq + bmap->n_ineq);
4252         rest = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), max, flags);
4253         if (!rest)
4254                 goto error;
4255
4256         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4257                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], bmap);
4258                 if (!map->p[i])
4259                         goto error;
4260         }
4261
4262         for (j = 0; j < map->n; ++j)
4263                 map->p[j] = isl_basic_map_cow(map->p[j]);
4264
4265         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
4266                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4267                         rest = add_cut_constraint(rest,
4268                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 0);
4269                         if (!rest)
4270                                 goto error;
4271
4272                         rest = add_cut_constraint(rest,
4273                                 map->p[j], bmap->eq[i], 1+total, 1);
4274                         if (!rest)
4275                                 goto error;
4276
4277                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4278                                 1, 0);
4279                         if (!map->p[j])
4280                                 goto error;
4281                         k = isl_basic_map_alloc_equality(map->p[j]);
4282                         if (k < 0)
4283                                 goto error;
4284                         isl_seq_cpy(map->p[j]->eq[k], bmap->eq[i], 1+total);
4285                         isl_seq_clr(map->p[j]->eq[k]+1+total,
4286                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4287                 }
4288         }
4289
4290         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4291                 for (j = 0; j < map->n; ++j) {
4292                         rest = add_cut_constraint(rest,
4293                                 map->p[j], bmap->ineq[i], 1+total, 0);
4294                         if (!rest)
4295                                 goto error;
4296
4297                         map->p[j] = isl_basic_map_extend_constraints(map->p[j],
4298                                 0, 1);
4299                         if (!map->p[j])
4300                                 goto error;
4301                         k = isl_basic_map_alloc_inequality(map->p[j]);
4302                         if (k < 0)
4303                                 goto error;
4304                         isl_seq_cpy(map->p[j]->ineq[k], bmap->ineq[i], 1+total);
4305                         isl_seq_clr(map->p[j]->ineq[k]+1+total,
4306                                         map->p[j]->n_div - bmap->n_div);
4307                 }
4308         }
4309
4310         isl_map_free(map);
4311         return rest;
4312 error:
4313         isl_map_free(map);
4314         isl_map_free(rest);
4315         return NULL;
4316 }
4317
4318 struct isl_map *isl_map_subtract(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4319 {
4320         int i;
4321         if (!map1 || !map2)
4322                 goto error;
4323
4324         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
4325
4326         if (isl_map_is_empty(map2)) {
4327                 isl_map_free(map2);
4328                 return map1;
4329         }
4330
4331         map1 = isl_map_compute_divs(map1);
4332         map2 = isl_map_compute_divs(map2);
4333         if (!map1 || !map2)
4334                 goto error;
4335
4336         for (i = 0; map1 && i < map2->n; ++i)
4337                 map1 = subtract(map1, map2->p[i]);
4338
4339         isl_map_free(map2);
4340         return map1;
4341 error:
4342         isl_map_free(map1);
4343         isl_map_free(map2);
4344         return NULL;
4345 }
4346
4347 struct isl_set *isl_set_subtract(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4348 {
4349         return (struct isl_set *)
4350                 isl_map_subtract(
4351                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
4352 }
4353
4354 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
4355 {
4356         if (!set || !map)
4357                 goto error;
4358         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
4359         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
4360         set = isl_map_range(map);
4361         return set;
4362 error:
4363         isl_set_free(set);
4364         isl_map_free(map);
4365         return NULL;
4366 }
4367
4368 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
4369  * the meaning of the set.
4370  */
4371 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
4372 {
4373         int i;
4374
4375         if (!map)
4376                 return NULL;
4377
4378         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4379                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4380                         continue;
4381                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4382                 if (i != map->n-1) {
4383                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4384                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4385                 }
4386                 map->n--;
4387         }
4388
4389         return map;
4390 }
4391
4392 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
4393 {
4394         return (struct isl_set *)
4395                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
4396 }
4397
4398 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
4399 {
4400         struct isl_basic_map *bmap;
4401         if (!map || map->n == 0)
4402                 return NULL;
4403         bmap = map->p[map->n-1];
4404         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
4405         return isl_basic_map_copy(bmap);
4406 }
4407
4408 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
4409 {
4410         return (struct isl_basic_set *)
4411                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
4412 }
4413
4414 struct isl_map *isl_map_drop_basic_map(struct isl_map *map,
4415                                                 struct isl_basic_map *bmap)
4416 {
4417         int i;
4418
4419         if (!map || !bmap)
4420                 goto error;
4421         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
4422                 if (map->p[i] != bmap)
4423                         continue;
4424                 map = isl_map_cow(map);
4425                 if (!map)
4426                         goto error;
4427                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4428                 if (i != map->n-1) {
4429                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
4430                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
4431                 }
4432                 map->n--;
4433                 return map;
4434         }
4435         isl_basic_map_free(bmap);
4436         return map;
4437 error:
4438         isl_map_free(map);
4439         isl_basic_map_free(bmap);
4440         return NULL;
4441 }
4442
4443 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
4444                                                 struct isl_basic_set *bset)
4445 {
4446         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
4447                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4448 }
4449
4450 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
4451  * for any common value of the parameters and dimensions preceding dim
4452  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
4453  * smaller or larger than those in bset2.
4454  *
4455  * Returns
4456  *       1 if bset1 follows bset2
4457  *      -1 if bset1 precedes bset2
4458  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
4459  *      -2 if some error occurred.
4460  */
4461 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
4462         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
4463 {
4464         struct isl_dim *dims;
4465         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
4466         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
4467         struct isl_ctx *ctx;
4468         struct isl_vec *obj;
4469         unsigned total;
4470         unsigned nparam;
4471         unsigned dim1, dim2;
4472         isl_int num, den;
4473         enum isl_lp_result res;
4474         int cmp;
4475
4476         if (!bset1 || !bset2)
4477                 return -2;
4478
4479         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
4480         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
4481         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
4482         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
4483         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
4484         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
4485         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
4486         if (!bmap1 || !bmap2)
4487                 goto error;
4488         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
4489         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
4490                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
4491                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
4492         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
4493         if (!bmap1)
4494                 goto error;
4495         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4496         ctx = bmap1->ctx;
4497         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
4498         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
4499         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
4500         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
4501         if (!obj)
4502                 goto error;
4503         isl_int_init(num);
4504         isl_int_init(den);
4505         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 0, obj->block.data, ctx->one,
4506                                         &num, &den, NULL);
4507         if (res == isl_lp_empty)
4508                 cmp = 0;
4509         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(num))
4510                 cmp = 1;
4511         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(num)) ||
4512                   res == isl_lp_unbounded)
4513                 cmp = -1;
4514         else
4515                 cmp = -2;
4516         isl_int_clear(num);
4517         isl_int_clear(den);
4518         isl_basic_map_free(bmap1);
4519         isl_vec_free(obj);
4520         return cmp;
4521 error:
4522         isl_basic_map_free(bmap1);
4523         isl_basic_map_free(bmap2);
4524         return -2;
4525 }
4526
4527 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
4528         unsigned pos, isl_int *val)
4529 {
4530         int i;
4531         int d;
4532         unsigned total;
4533
4534         if (!bmap)
4535                 return -1;
4536         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4537         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
4538                 for (; d+1 > pos; --d)
4539                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
4540                                 break;
4541                 if (d != pos)
4542                         continue;
4543                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
4544                         return 0;
4545                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
4546                         return 0;
4547                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
4548                         return 0;
4549                 if (val)
4550                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
4551                 return 1;
4552         }
4553         return 0;
4554 }
4555
4556 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
4557         unsigned pos, isl_int *val)
4558 {
4559         int i;
4560         isl_int v;
4561         isl_int tmp;
4562         int fixed;
4563
4564         if (!map)
4565                 return -1;
4566         if (map->n == 0)
4567                 return 0;
4568         if (map->n == 1)
4569                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
4570         isl_int_init(v);
4571         isl_int_init(tmp);
4572         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
4573         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
4574                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
4575                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4576                         fixed = 0;
4577         }
4578         if (val)
4579                 isl_int_set(*val, v);
4580         isl_int_clear(tmp);
4581         isl_int_clear(v);
4582         return fixed;
4583 }
4584
4585 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
4586         unsigned pos, isl_int *val)
4587 {
4588         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
4589                                                 pos, val);
4590 }
4591
4592 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
4593         isl_int *val)
4594 {
4595         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
4596 }
4597
4598 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
4599         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4600 {
4601         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
4602                 return -1;
4603         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
4604                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
4605 }
4606
4607 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
4608         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
4609 {
4610         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
4611                 return -1;
4612         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
4613                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
4614 }
4615
4616 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4617  * then return this fixed value in *val.
4618  */
4619 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
4620         isl_int *val)
4621 {
4622         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
4623                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
4624 }
4625
4626 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
4627  * then return this fixed value in *val.
4628  */
4629 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
4630 {
4631         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
4632 }
4633
4634 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
4635  * then return this fixed value in *val.
4636  */
4637 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
4638 {
4639         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
4640 }
4641
4642 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
4643  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
4644  */
4645 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
4646         unsigned dim, isl_int *val)
4647 {
4648         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
4649         isl_int *c;
4650         unsigned total;
4651         unsigned nparam;
4652
4653         if (!bset)
4654                 return -1;
4655         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
4656         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
4657         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
4658                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
4659                         continue;
4660                 if (i_eq != -1)
4661                         return 0;
4662                 i_eq = i;
4663         }
4664         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
4665                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
4666                         continue;
4667                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
4668                         return 0;
4669                 i_ineq = i;
4670         }
4671         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
4672                 return 0;
4673         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
4674         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
4675         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
4676                 return 0;
4677         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
4678                 return 0;
4679         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
4680                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
4681                 return 0;
4682         if (val)
4683                 isl_int_neg(*val, c[0]);
4684         return 1;
4685 }
4686
4687 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
4688         unsigned dim, isl_int *val)
4689 {
4690         int i;
4691         isl_int v;
4692         isl_int tmp;
4693         int fixed;
4694
4695         if (!set)
4696                 return -1;
4697         if (set->n == 0)
4698                 return 0;
4699         if (set->n == 1)
4700                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4701                                                                 dim, val);
4702         isl_int_init(v);
4703         isl_int_init(tmp);
4704         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
4705                                                                 dim, &v);
4706         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
4707                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
4708                                                                 dim, &tmp);
4709                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
4710                         fixed = 0;
4711         }
4712         if (val)
4713                 isl_int_set(*val, v);
4714         isl_int_clear(tmp);
4715         isl_int_clear(v);
4716         return fixed;
4717 }
4718
4719 struct constraint {
4720         unsigned        size;
4721         isl_int         *c;
4722 };
4723
4724 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
4725 {
4726         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
4727         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
4728         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
4729         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
4730 }
4731
4732 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
4733         struct isl_basic_map *bmap)
4734 {
4735         int i;
4736         struct constraint *c;
4737         unsigned total;
4738
4739         if (!bmap)
4740                 return NULL;
4741         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4742         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
4743         if (!c)
4744                 goto error;
4745         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
4746                 c[i].size = total;
4747                 c[i].c = bmap->ineq[i];
4748         }
4749         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
4750         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
4751                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
4752         free(c);
4753         return bmap;
4754 error:
4755         isl_basic_map_free(bmap);
4756         return NULL;
4757 }
4758
4759 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
4760 {
4761         if (!bmap)
4762                 return NULL;
4763         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
4764                 return bmap;
4765         bmap = isl_basic_map_convex_hull(bmap);
4766         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
4767         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
4768         return bmap;
4769 }
4770
4771 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
4772 {
4773         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
4774                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
4775 }
4776
4777 static int isl_basic_map_fast_cmp(const struct isl_basic_map *bmap1,
4778         const struct isl_basic_map *bmap2)
4779 {
4780         int i, cmp;
4781         unsigned total;
4782
4783         if (bmap1 == bmap2)
4784                 return 0;
4785         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
4786                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
4787         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
4788                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4789         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
4790                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
4791         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
4792             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4793                 return 0;
4794         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4795                 return 1;
4796         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
4797                 return -1;
4798         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
4799                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
4800         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
4801                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
4802         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
4803                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
4804         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
4805         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
4806                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
4807                 if (cmp)
4808                         return cmp;
4809         }
4810         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
4811                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
4812                 if (cmp)
4813                         return cmp;
4814         }
4815         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
4816                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
4817                 if (cmp)
4818                         return cmp;
4819         }
4820         return 0;
4821 }
4822
4823 static int isl_basic_map_fast_is_equal(struct isl_basic_map *bmap1,
4824         struct isl_basic_map *bmap2)
4825 {
4826         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
4827 }
4828
4829 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
4830 {
4831         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
4832         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
4833
4834         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
4835 }
4836
4837 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
4838  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
4839  * meaning of any possible other copies of map.
4840  */
4841 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
4842 {
4843         int i, j;
4844         struct isl_basic_map *bmap;
4845
4846         if (!map)
4847                 return NULL;
4848         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
4849                 return map;
4850         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4851                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4852                 if (!bmap)
4853                         goto error;
4854                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4855                 map->p[i] = bmap;
4856         }
4857         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
4858         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4859         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
4860         if (!map)
4861                 return NULL;
4862         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
4863                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
4864                         continue;
4865                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
4866                 for (j = i; j < map->n; ++j)
4867                         map->p[j-1] = map->p[j];
4868                 map->n--;
4869         }
4870         return map;
4871 error:
4872         isl_map_free(map);
4873         return NULL;
4874
4875 }
4876
4877 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
4878 {
4879         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
4880 }
4881
4882 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
4883 {
4884         int i;
4885         int equal;
4886
4887         if (!map1 || !map2)
4888                 return -1;
4889
4890         if (map1 == map2)
4891                 return 1;
4892         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
4893                 return 0;
4894
4895         map1 = isl_map_copy(map1);
4896         map2 = isl_map_copy(map2);
4897         map1 = isl_map_normalize(map1);
4898         map2 = isl_map_normalize(map2);
4899         if (!map1 || !map2)
4900                 goto error;
4901         equal = map1->n == map2->n;
4902         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
4903                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
4904                 if (equal < 0)
4905                         goto error;
4906         }
4907         isl_map_free(map1);
4908         isl_map_free(map2);
4909         return equal;
4910 error:
4911         isl_map_free(map1);
4912         isl_map_free(map2);
4913         return -1;
4914 }
4915
4916 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
4917 {
4918         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
4919                                                 (struct isl_map *)set2);
4920 }
4921
4922 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
4923  */
4924 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
4925         isl_int min, isl_int max)
4926 {
4927         int k;
4928         struct isl_basic_set *bset = NULL;
4929
4930         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
4931         if (!bset)
4932                 goto error;
4933
4934         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4935         if (k < 0)
4936                 goto error;
4937         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
4938         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
4939
4940         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4941         if (k < 0)
4942                 goto error;
4943         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
4944         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
4945
4946         return bset;
4947 error:
4948         isl_basic_set_free(bset);
4949         return NULL;
4950 }
4951
4952 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
4953  */
4954 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
4955 {
4956         int i;
4957         unsigned dim;
4958         unsigned nparam;
4959         unsigned extra;
4960         unsigned n_eq;
4961         unsigned n_ineq;
4962         struct isl_basic_set *product = NULL;
4963
4964         if (!list)
4965                 goto error;
4966         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
4967         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
4968         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
4969         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
4970         extra = list->p[0]->n_div;
4971         n_eq = list->p[0]->n_eq;
4972         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
4973         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
4974                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
4975                 isl_assert(list->ctx,
4976                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
4977                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
4978                 extra += list->p[i]->n_div;
4979                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
4980                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
4981         }
4982         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
4983                                         n_eq, n_ineq);
4984         if (!product)
4985                 goto error;
4986         dim = 0;
4987         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
4988                 isl_basic_set_add_constraints(product,
4989                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
4990                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
4991         }
4992         isl_basic_set_list_free(list);
4993         return product;
4994 error:
4995         isl_basic_set_free(product);
4996         isl_basic_set_list_free(list);
4997         return NULL;
4998 }
4999
5000 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
5001                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5002 {
5003         struct isl_dim *dim_result = NULL;
5004         struct isl_basic_map *bmap;
5005         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
5006         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
5007
5008         if (!bmap1 || !bmap2)
5009                 goto error;
5010
5011         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
5012                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
5013         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
5014                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
5015
5016         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
5017         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
5018         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
5019         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
5020         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
5021
5022         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
5023         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5024         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
5025         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5026         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
5027         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
5028         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
5029         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
5030         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
5031         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
5032         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
5033
5034         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
5035                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
5036                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
5037                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
5038         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
5039         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
5040         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5041         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5042 error:
5043         isl_basic_map_free(bmap1);
5044         isl_basic_map_free(bmap2);
5045         return NULL;
5046 }
5047
5048 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
5049  */
5050 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5051 {
5052         unsigned flags = 0;
5053         struct isl_map *result;
5054         int i, j;
5055
5056         if (!map1 || !map2)
5057                 goto error;
5058
5059         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
5060                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
5061
5062         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5063             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5064                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5065
5066         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
5067                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
5068                                 map1->n * map2->n, flags);
5069         if (!result)
5070                 goto error;
5071         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5072                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5073                         struct isl_basic_map *part;
5074                         part = isl_basic_map_product(
5075                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5076                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
5077                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
5078                                 isl_basic_map_free(part);
5079                         else
5080                                 result = isl_map_add(result, part);
5081                         if (!result)
5082                                 goto error;
5083                 }
5084         isl_map_free(map1);
5085         isl_map_free(map2);
5086         return result;
5087 error:
5088         isl_map_free(map1);
5089         isl_map_free(map2);
5090         return NULL;
5091 }
5092
5093 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
5094  */
5095 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5096 {
5097         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
5098                                                  (struct isl_map *)set2);
5099 }
5100
5101 uint32_t isl_basic_set_get_hash(struct isl_basic_set *bset)
5102 {
5103         int i;
5104         uint32_t hash = isl_hash_init();
5105         unsigned total;
5106
5107         if (!bset)
5108                 return 0;
5109         bset = isl_basic_set_copy(bset);
5110         bset = isl_basic_set_normalize(bset);
5111         if (!bset)
5112                 return 0;
5113         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
5114         isl_hash_byte(hash, bset->n_eq & 0xFF);
5115         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
5116                 uint32_t c_hash;
5117                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->eq[i], 1 + total);
5118                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5119         }
5120         isl_hash_byte(hash, bset->n_ineq & 0xFF);
5121         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
5122                 uint32_t c_hash;
5123                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->ineq[i], 1 + total);
5124                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5125         }
5126         isl_hash_byte(hash, bset->n_div & 0xFF);
5127         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
5128                 uint32_t c_hash;
5129                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][0]))
5130                         continue;
5131                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
5132                 c_hash = isl_seq_get_hash(bset->div[i], 1 + 1 + total);
5133                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
5134         }
5135         isl_basic_set_free(bset);
5136         return hash;
5137 }
5138
5139 uint32_t isl_set_get_hash(struct isl_set *set)
5140 {
5141         int i;
5142         uint32_t hash;
5143
5144         if (!set)
5145                 return 0;
5146         set = isl_set_copy(set);
5147         set = isl_set_normalize(set);
5148         if (!set)
5149                 return 0;
5150
5151         hash = isl_hash_init();
5152         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5153                 uint32_t bset_hash;
5154                 bset_hash = isl_basic_set_get_hash(set->p[i]);
5155                 isl_hash_hash(hash, bset_hash);
5156         }
5157
5158         isl_set_free(set);
5159
5160         return hash;
5161 }
5162
5163 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5164  * by the values of the other parameters and variables.
5165  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
5166  */
5167 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
5168 {
5169         int i;
5170         unsigned nparam;
5171
5172         if (!bset)
5173                 return -1;
5174         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
5175         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
5176                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
5177                         return 1;
5178         return 0;
5179 }
5180
5181 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
5182  * by the values of the other parameters and variables.
5183  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
5184  * for each of the subsets.
5185  */
5186 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
5187 {
5188         int i;
5189
5190         if (!set)
5191                 return -1;
5192         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5193                 int unique;
5194                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
5195                 if (unique != 1)
5196                         return unique;
5197         }
5198         return 1;
5199 }