isl_map.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  10  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include <strings.h>
  15 #include <isl/ctx.h>
  16 #include <isl/blk.h>
  17 #include "isl_dim_private.h"
  18 #include "isl_equalities.h"
  19 #include <isl/list.h>
  20 #include <isl/lp.h>
  21 #include <isl/seq.h>
  22 #include <isl/set.h>
  23 #include <isl/map.h>
  24 #include "isl_map_private.h"
  25 #include "isl_map_piplib.h"
  26 #include <isl_reordering.h>
  27 #include "isl_sample.h"
  28 #include "isl_tab.h"
  29 #include <isl/vec.h>
  30 #include <isl_mat_private.h>
  31
  32 /* Maps dst positions to src positions */
  33 struct isl_dim_map {
  34         unsigned len;
  35         int pos[1];
  36 };
  37
  38 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  39 {
  40         int i;
  41         struct isl_dim_map *dim_map;
  42         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  43                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  44         if (!dim_map)
  45                 return NULL;
  46         dim_map->len = 1 + len;
  47         dim_map->pos[0] = 0;
  48         for (i = 0; i < len; ++i)
  49                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  50         return dim_map;
  51 }
  52
  53 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  54 {
  55         switch (type) {
  56         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  57         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  58         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  59         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  60         default:                return 0;
  61         }
  62 }
  63
  64 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  65 {
  66         switch (type) {
  67         case isl_dim_param:     return 1;
  68         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  69         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  70         default:                return 0;
  71         }
  72 }
  73
  74 static void isl_dim_map_dim_range(struct isl_dim_map *dim_map,
  75         struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type,
  76         unsigned first, unsigned n, unsigned dst_pos)
  77 {
  78         int i;
  79         unsigned src_pos;
  80
  81         if (!dim_map || !dim)
  82                 return;
  83
  84         src_pos = pos(dim, type);
  85         for (i = 0; i < n; ++i)
  86                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + first + i;
  87 }
  88
  89 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  90                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  91 {
  92         isl_dim_map_dim_range(dim_map, dim, type, 0, n(dim, type), dst_pos);
  93 }
  94
  95 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  96                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  97 {
  98         int i;
  99         unsigned src_pos;
 100
 101         if (!dim_map || !bmap)
 102                 return;
 103
 104         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
 105         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
 106                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
 107 }
 108
 109 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
 110 {
 111         int i;
 112
 113         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
 114                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
 115         fprintf(stderr, "\n");
 116 }
 117
 118 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
 119                                 enum isl_dim_type type)
 120 {
 121         if (!bmap)
 122                 return 0;
 123         switch (type) {
 124         case isl_dim_cst:       return 1;
 125         case isl_dim_param:
 126         case isl_dim_in:
 127         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 128         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 129         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 130         default:                return 0;
 131         }
 132 }
 133
 134 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 135 {
 136         return map ? n(map->dim, type) : 0;
 137 }
 138
 139 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 140 {
 141         return set ? n(set->dim, type) : 0;
 142 }
 143
 144 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 145                                         enum isl_dim_type type)
 146 {
 147         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 148         switch (type) {
 149         case isl_dim_cst:       return 0;
 150         case isl_dim_param:     return 1;
 151         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 152         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 153         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 154         default:                return 0;
 155         }
 156 }
 157
 158 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 159 {
 160         return pos(map->dim, type);
 161 }
 162
 163 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 164                                 enum isl_dim_type type)
 165 {
 166         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 167 }
 168
 169 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 170 {
 171         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
 172 }
 173
 174 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 175 {
 176         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
 177 }
 178
 179 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 180 {
 181         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 182 }
 183
 184 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 185 {
 186         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
 187 }
 188
 189 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 190 {
 191         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
 192 }
 193
 194 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 195 {
 196         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
 197 }
 198
 199 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 200 {
 201         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
 202 }
 203
 204 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 205 {
 206         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
 207 }
 208
 209 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 210 {
 211         return bmap ? bmap->n_div : 0;
 212 }
 213
 214 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 215 {
 216         return bmap ? isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div : 0;
 217 }
 218
 219 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 220 {
 221         return map->dim->n_in;
 222 }
 223
 224 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 225 {
 226         return map->dim->n_out;
 227 }
 228
 229 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 230 {
 231         return map->dim->nparam;
 232 }
 233
 234 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 235 {
 236         int m;
 237         if (!map || !set)
 238                 return -1;
 239         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
 240         if (m < 0 || !m)
 241                 return m;
 242         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
 243 }
 244
 245 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 246                 struct isl_basic_set *bset)
 247 {
 248         int m;
 249         if (!bmap || !bset)
 250                 return -1;
 251         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 252         if (m < 0 || !m)
 253                 return m;
 254         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
 255 }
 256
 257 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 258                 struct isl_basic_set *bset)
 259 {
 260         int m;
 261         if (!bmap || !bset)
 262                 return -1;
 263         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 264         if (m < 0 || !m)
 265                 return m;
 266         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
 267 }
 268
 269 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 270 {
 271         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
 272 }
 273
 274 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 275 {
 276         return bset ? bset->ctx : NULL;
 277 }
 278
 279 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
 280 {
 281         return map ? map->ctx : NULL;
 282 }
 283
 284 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
 285 {
 286         return set ? set->ctx : NULL;
 287 }
 288
 289 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 290 {
 291         if (!bmap)
 292                 return NULL;
 293         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 294 }
 295
 296 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 297 {
 298         if (!bset)
 299                 return NULL;
 300         return isl_dim_copy(bset->dim);
 301 }
 302
 303 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 304 {
 305         if (!map)
 306                 return NULL;
 307         return isl_dim_copy(map->dim);
 308 }
 309
 310 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 311 {
 312         if (!set)
 313                 return NULL;
 314         return isl_dim_copy(set->dim);
 315 }
 316
 317 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
 318         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
 319 {
 320         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
 321         if (!bmap)
 322                 return NULL;
 323         bmap->dim = isl_dim_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
 324         if (!bmap->dim)
 325                 goto error;
 326         return bmap;
 327 error:
 328         isl_basic_map_free(bmap);
 329         return NULL;
 330 }
 331
 332 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 333         enum isl_dim_type type)
 334 {
 335         return bmap ? isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
 336 }
 337
 338 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
 339         enum isl_dim_type type, const char *s)
 340 {
 341         int i;
 342
 343         map = isl_map_cow(map);
 344         if (!map)
 345                 return NULL;
 346
 347         map->dim = isl_dim_set_tuple_name(map->dim, type, s);
 348         if (!map->dim)
 349                 goto error;
 350
 351         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 352                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
 353                 if (!map->p[i])
 354                         goto error;
 355         }
 356
 357         return map;
 358 error:
 359         isl_map_free(map);
 360         return NULL;
 361 }
 362
 363 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
 364         enum isl_dim_type type)
 365 {
 366         return map ? isl_dim_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
 367 }
 368
 369 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
 370         const char *s)
 371 {
 372         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
 373 }
 374
 375 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
 376 {
 377         return set ? isl_dim_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
 378 }
 379
 380 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 381         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 382 {
 383         return bmap ? isl_dim_get_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
 384 }
 385
 386 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
 387         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 388 {
 389         return map ? isl_dim_get_name(map->dim, type, pos) : NULL;
 390 }
 391
 392 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
 393         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 394 {
 395         return set ? isl_dim_get_name(set->dim, type, pos) : NULL;
 396 }
 397
 398 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
 399         __isl_take isl_basic_map *bmap,
 400         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 401 {
 402         if (!bmap)
 403                 return NULL;
 404         bmap->dim = isl_dim_set_name(bmap->dim, type, pos, s);
 405         if (!bmap->dim)
 406                 goto error;
 407         return bmap;
 408 error:
 409         isl_basic_map_free(bmap);
 410         return NULL;
 411 }
 412
 413 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
 414         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 415 {
 416         int i;
 417
 418         if (!map)
 419                 return NULL;
 420
 421         map->dim = isl_dim_set_name(map->dim, type, pos, s);
 422         if (!map->dim)
 423                 goto error;
 424
 425         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 426                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
 427                 if (!map->p[i])
 428                         goto error;
 429         }
 430
 431         return map;
 432 error:
 433         isl_map_free(map);
 434         return NULL;
 435 }
 436
 437 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
 438         __isl_take isl_basic_set *bset,
 439         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 440 {
 441         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
 442                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
 443 }
 444
 445 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
 446         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 447 {
 448         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
 449 }
 450
 451 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 452 {
 453         if (!bmap)
 454                 return -1;
 455         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
 456 }
 457
 458 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 459                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 460                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 461 {
 462         int i;
 463         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 464
 465         bmap->ctx = ctx;
 466         isl_ctx_ref(ctx);
 467
 468         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 469         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
 470                 goto error;
 471
 472         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 473         if (!bmap->ineq)
 474                 goto error;
 475
 476         if (extra == 0) {
 477                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 478                 bmap->div = NULL;
 479         } else {
 480                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 481                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
 482                         goto error;
 483
 484                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 485                 if (!bmap->div)
 486                         goto error;
 487         }
 488
 489         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 490                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 491
 492         for (i = 0; i < extra; ++i)
 493                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 494
 495         bmap->ref = 1;
 496         bmap->flags = 0;
 497         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 498         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 499         bmap->extra = extra;
 500         bmap->n_eq = 0;
 501         bmap->n_ineq = 0;
 502         bmap->n_div = 0;
 503         bmap->sample = NULL;
 504
 505         return bmap;
 506 error:
 507         isl_basic_map_free(bmap);
 508         return NULL;
 509 }
 510
 511 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 512                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 513                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 514 {
 515         struct isl_basic_map *bmap;
 516         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 517         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 518 }
 519
 520 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 521                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 522 {
 523         struct isl_basic_map *bmap;
 524         if (!dim)
 525                 return NULL;
 526         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
 527         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 528         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 529 error:
 530         isl_dim_free(dim);
 531         return NULL;
 532 }
 533
 534 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 535                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 536 {
 537         struct isl_basic_map *bmap;
 538
 539         if (!dim)
 540                 return NULL;
 541         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 542         if (!bmap)
 543                 goto error;
 544         bmap->dim = dim;
 545
 546         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 547 error:
 548         isl_dim_free(dim);
 549         return NULL;
 550 }
 551
 552 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 553                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 554                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 555 {
 556         struct isl_basic_map *bmap;
 557         struct isl_dim *dim;
 558
 559         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 560         if (!dim)
 561                 return NULL;
 562
 563         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 564         return bmap;
 565 }
 566
 567 static void dup_constraints(
 568                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 569 {
 570         int i;
 571         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 572
 573         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 574                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 575                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 576         }
 577
 578         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 579                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 580                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 581         }
 582
 583         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 584                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 585                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 586         }
 587         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 588 }
 589
 590 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 591 {
 592         struct isl_basic_map *dup;
 593
 594         if (!bmap)
 595                 return NULL;
 596         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 597                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 598         if (!dup)
 599                 return NULL;
 600         dup_constraints(dup, bmap);
 601         dup->flags = bmap->flags;
 602         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 603         return dup;
 604 }
 605
 606 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 607 {
 608         struct isl_basic_map *dup;
 609
 610         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 611         return (struct isl_basic_set *)dup;
 612 }
 613
 614 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 615 {
 616         if (!bset)
 617                 return NULL;
 618
 619         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 620                 bset->ref++;
 621                 return bset;
 622         }
 623         return isl_basic_set_dup(bset);
 624 }
 625
 626 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 627 {
 628         if (!set)
 629                 return NULL;
 630
 631         set->ref++;
 632         return set;
 633 }
 634
 635 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 636 {
 637         if (!bmap)
 638                 return NULL;
 639
 640         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 641                 bmap->ref++;
 642                 return bmap;
 643         }
 644         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 645         if (bmap)
 646                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 647         return bmap;
 648 }
 649
 650 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 651 {
 652         if (!map)
 653                 return NULL;
 654
 655         map->ref++;
 656         return map;
 657 }
 658
 659 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 660 {
 661         if (!bmap)
 662                 return;
 663
 664         if (--bmap->ref > 0)
 665                 return;
 666
 667         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 668         free(bmap->div);
 669         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 670         free(bmap->ineq);
 671         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 672         isl_vec_free(bmap->sample);
 673         isl_dim_free(bmap->dim);
 674         free(bmap);
 675 }
 676
 677 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 678 {
 679         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 680 }
 681
 682 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 683 {
 684         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 685 }
 686
 687 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 688 {
 689         struct isl_ctx *ctx;
 690         if (!bmap)
 691                 return -1;
 692         ctx = bmap->ctx;
 693         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 694         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 695                         return -1);
 696         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 697         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 698         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 699         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 700         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 701         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 702                 isl_int *t;
 703                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 704                 if (j < 0)
 705                         return -1;
 706                 t = bmap->ineq[j];
 707                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 708                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 709                 bmap->eq[-1] = t;
 710                 bmap->n_eq++;
 711                 bmap->n_ineq--;
 712                 bmap->eq--;
 713                 return 0;
 714         }
 715         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 716                       bmap->extra - bmap->n_div);
 717         return bmap->n_eq++;
 718 }
 719
 720 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 721 {
 722         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 723 }
 724
 725 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 726 {
 727         if (!bmap)
 728                 return -1;
 729         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 730         bmap->n_eq -= n;
 731         return 0;
 732 }
 733
 734 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 735 {
 736         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 737 }
 738
 739 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 740 {
 741         isl_int *t;
 742         if (!bmap)
 743                 return -1;
 744         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 745
 746         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 747                 t = bmap->eq[pos];
 748                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 749                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 750         }
 751         bmap->n_eq--;
 752         return 0;
 753 }
 754
 755 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 756 {
 757         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 758 }
 759
 760 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 761                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 762 {
 763         isl_int *t;
 764
 765         t = bmap->ineq[pos];
 766         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 767         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 768         bmap->eq[-1] = t;
 769         bmap->n_eq++;
 770         bmap->n_ineq--;
 771         bmap->eq--;
 772         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 773         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 774         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 775         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 776 }
 777
 778 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 779 {
 780         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 781 }
 782
 783 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 784 {
 785         struct isl_ctx *ctx;
 786         if (!bmap)
 787                 return -1;
 788         ctx = bmap->ctx;
 789         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 790         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 791         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 792         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 793         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 794         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 795                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 796                       bmap->extra - bmap->n_div);
 797         return bmap->n_ineq++;
 798 }
 799
 800 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 801 {
 802         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 803 }
 804
 805 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 806 {
 807         if (!bmap)
 808                 return -1;
 809         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 810         bmap->n_ineq -= n;
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 815 {
 816         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 817 }
 818
 819 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 820 {
 821         isl_int *t;
 822         if (!bmap)
 823                 return -1;
 824         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 825
 826         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 827                 t = bmap->ineq[pos];
 828                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 829                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 830                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 831         }
 832         bmap->n_ineq--;
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 837 {
 838         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 839 }
 840
 841 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 842         isl_int *eq)
 843 {
 844         int k;
 845
 846         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
 847         if (!bmap)
 848                 return NULL;
 849         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
 850         if (k < 0)
 851                 goto error;
 852         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 853         return bmap;
 854 error:
 855         isl_basic_map_free(bmap);
 856         return NULL;
 857 }
 858
 859 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 860         isl_int *eq)
 861 {
 862         return (isl_basic_set *)
 863                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
 864 }
 865
 866 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 867         isl_int *ineq)
 868 {
 869         int k;
 870
 871         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
 872         if (!bmap)
 873                 return NULL;
 874         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 875         if (k < 0)
 876                 goto error;
 877         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 878         return bmap;
 879 error:
 880         isl_basic_map_free(bmap);
 881         return NULL;
 882 }
 883
 884 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 885         isl_int *ineq)
 886 {
 887         return (isl_basic_set *)
 888                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
 889 }
 890
 891 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 892 {
 893         if (!bmap)
 894                 return -1;
 895         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 896         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 897                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 898                       bmap->extra - bmap->n_div);
 899         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 900         return bmap->n_div++;
 901 }
 902
 903 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 904 {
 905         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 906 }
 907
 908 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 909 {
 910         if (!bmap)
 911                 return -1;
 912         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 913         bmap->n_div -= n;
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 918 {
 919         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 920 }
 921
 922 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 923  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 924  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 925  * variables.
 926  */
 927 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 928                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 929                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 930 {
 931         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 932         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 933         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 934         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 935         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 936         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 937         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 938         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 939         if (dst_nparam > src_nparam)
 940                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 941                                 dst_nparam - src_nparam);
 942         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 943         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 944                     src+1+src_nparam,
 945                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 946         if (dst_in-in_off > src_in)
 947                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 948                                 dst_in - in_off - src_in);
 949         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 950         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 951                     src+1+src_nparam+src_in,
 952                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 953         if (dst_out-out_off > src_out)
 954                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 955                                 dst_out - out_off - src_out);
 956         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 957         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 958                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 959                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 960         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 961                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 962                                 div_off+src_map->n_div,
 963                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 964 }
 965
 966 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 967                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 968                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 969 {
 970         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 971         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 972 }
 973
 974 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 975                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 976 {
 977         int i;
 978         unsigned div_off;
 979
 980         if (!bmap1 || !bmap2)
 981                 goto error;
 982
 983         div_off = bmap1->n_div;
 984
 985         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
 986                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
 987                 if (i1 < 0)
 988                         goto error;
 989                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
 990                                 i_pos, o_pos, div_off);
 991         }
 992
 993         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
 994                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
 995                 if (i1 < 0)
 996                         goto error;
 997                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
 998                                 i_pos, o_pos, div_off);
 999         }
1000
1001         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1002                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1003                 if (i1 < 0)
1004                         goto error;
1005                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1006                          i_pos, o_pos, div_off);
1007         }
1008
1009         isl_basic_map_free(bmap2);
1010
1011         return bmap1;
1012
1013 error:
1014         isl_basic_map_free(bmap1);
1015         isl_basic_map_free(bmap2);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1020                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1021 {
1022         int i;
1023
1024         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
1025                 if (dim_map->pos[i] < 0)
1026                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
1027                 else
1028                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
1029         }
1030 }
1031
1032 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1033                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1034 {
1035         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1036         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
1037 }
1038
1039 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
1040                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
1041 {
1042         int i;
1043
1044         if (!src || !dst || !dim_map)
1045                 goto error;
1046
1047         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
1048                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
1049                 if (i1 < 0)
1050                         goto error;
1051                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
1052         }
1053
1054         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
1055                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
1056                 if (i1 < 0)
1057                         goto error;
1058                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
1059         }
1060
1061         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
1062                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
1063                 if (i1 < 0)
1064                         goto error;
1065                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
1066         }
1067
1068         free(dim_map);
1069         isl_basic_map_free(src);
1070
1071         return dst;
1072 error:
1073         free(dim_map);
1074         isl_basic_map_free(src);
1075         isl_basic_map_free(dst);
1076         return NULL;
1077 }
1078
1079 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1080                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1081 {
1082         return (struct isl_basic_set *)
1083                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1084                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1085 }
1086
1087 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
1088                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1089                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1090 {
1091         struct isl_basic_map *ext;
1092         unsigned flags;
1093         int dims_ok;
1094
1095         if (!dim)
1096                 goto error;
1097
1098         if (!base)
1099                 goto error;
1100
1101         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
1102                   base->extra >= base->n_div + extra;
1103
1104         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1105                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1106                 isl_dim_free(dim);
1107                 return base;
1108         }
1109
1110         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1111         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1112         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1113         extra += base->extra;
1114         n_eq += base->n_eq;
1115         n_ineq += base->n_ineq;
1116
1117         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1118         dim = NULL;
1119         if (!ext)
1120                 goto error;
1121
1122         if (dims_ok)
1123                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1124         flags = base->flags;
1125         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1126         if (ext) {
1127                 ext->flags = flags;
1128                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1129         }
1130
1131         return ext;
1132
1133 error:
1134         isl_dim_free(dim);
1135         isl_basic_map_free(base);
1136         return NULL;
1137 }
1138
1139 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
1140                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1141                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1142 {
1143         return (struct isl_basic_set *)
1144                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
1145                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1146 }
1147
1148 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1149                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1150 {
1151         if (!base)
1152                 return NULL;
1153         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
1154                                         0, n_eq, n_ineq);
1155 }
1156
1157 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1158                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1159                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1160 {
1161         struct isl_basic_map *bmap;
1162         struct isl_dim *dim;
1163
1164         if (!base)
1165                 return NULL;
1166         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1167         if (!dim)
1168                 goto error;
1169
1170         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1171         return bmap;
1172 error:
1173         isl_basic_map_free(base);
1174         return NULL;
1175 }
1176
1177 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1178                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1179                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1180 {
1181         return (struct isl_basic_set *)
1182                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1183                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1184 }
1185
1186 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1187                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1188 {
1189         return (struct isl_basic_set *)
1190                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1191                                                     n_eq, n_ineq);
1192 }
1193
1194 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1195 {
1196         return (struct isl_basic_set *)
1197                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1198 }
1199
1200 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1201 {
1202         if (!bmap)
1203                 return NULL;
1204
1205         if (bmap->ref > 1) {
1206                 bmap->ref--;
1207                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1208         }
1209         if (bmap)
1210                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1211         return bmap;
1212 }
1213
1214 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1215 {
1216         if (!set)
1217                 return NULL;
1218
1219         if (set->ref == 1)
1220                 return set;
1221         set->ref--;
1222         return isl_set_dup(set);
1223 }
1224
1225 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1226 {
1227         if (!map)
1228                 return NULL;
1229
1230         if (map->ref == 1)
1231                 return map;
1232         map->ref--;
1233         return isl_map_dup(map);
1234 }
1235
1236 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1237                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1238 {
1239         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1240         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1241         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1242 }
1243
1244 struct isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1245                 struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1246 {
1247         int i;
1248         struct isl_blk blk;
1249         unsigned dim;
1250         unsigned nparam;
1251
1252         if (!bset)
1253                 goto error;
1254
1255         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1256         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1257         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1258
1259         if (n == dim)
1260                 return bset;
1261
1262         bset = isl_basic_set_cow(bset);
1263         if (!bset)
1264                 return NULL;
1265
1266         blk = isl_blk_alloc(bset->ctx, dim);
1267         if (isl_blk_is_error(blk))
1268                 goto error;
1269
1270         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1271                 swap_vars(blk,
1272                           bset->eq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1273
1274         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1275                 swap_vars(blk,
1276                           bset->ineq[i]+1+nparam, n, dim - n);
1277
1278         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i)
1279                 swap_vars(blk,
1280                           bset->div[i]+1+1+nparam, n, dim - n);
1281
1282         isl_blk_free(bset->ctx, blk);
1283
1284         ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1285         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
1286         return isl_basic_set_finalize(bset);
1287 error:
1288         isl_basic_set_free(bset);
1289         return NULL;
1290 }
1291
1292 struct isl_set *isl_set_swap_vars(struct isl_set *set, unsigned n)
1293 {
1294         int i;
1295         set = isl_set_cow(set);
1296         if (!set)
1297                 return NULL;
1298
1299         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1300                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1301                 if (!set->p[i]) {
1302                         isl_set_free(set);
1303                         return NULL;
1304                 }
1305         }
1306         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1307         return set;
1308 }
1309
1310 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1311 {
1312         int i = 0;
1313         unsigned total;
1314         if (!bmap)
1315                 goto error;
1316         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1317         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1318         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1319         if (bmap->n_eq > 0)
1320                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1321         else {
1322                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1323                 if (i < 0)
1324                         goto error;
1325         }
1326         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1327         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1328         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1329         isl_vec_free(bmap->sample);
1330         bmap->sample = NULL;
1331         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1332 error:
1333         isl_basic_map_free(bmap);
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1338 {
1339         return (struct isl_basic_set *)
1340                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1341 }
1342
1343 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1344 {
1345         int i;
1346         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1347         isl_int *t = bmap->div[a];
1348         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1349         bmap->div[b] = t;
1350
1351         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1352                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1353
1354         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1355                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1356
1357         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1358                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1359         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1360 }
1361
1362 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1363  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1364  * are not removed.
1365  */
1366 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1367         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1368 {
1369         int i;
1370
1371         if (!map)
1372                 return NULL;
1373         if (n == 0)
1374                 return map;
1375
1376         map = isl_map_cow(map);
1377         if (!map)
1378                 return NULL;
1379         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1380         first += pos(map->dim, type) - 1;
1381
1382         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1383                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1384                 if (!map->p[i])
1385                         goto error;
1386         }
1387         return map;
1388 error:
1389         isl_map_free(map);
1390         return NULL;
1391 }
1392
1393 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1394  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1395  * are not removed.
1396  */
1397 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1398         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1399 {
1400         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1401 }
1402
1403 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1404  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1405  * are not removed.
1406  */
1407 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1408         unsigned first, unsigned n)
1409 {
1410         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1411 }
1412
1413 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1414         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1415 {
1416         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap, isl_dim_total(bmap->dim),
1417                                                 bmap->n_div);
1418         if (!bmap)
1419                 return NULL;
1420         bmap->n_div = 0;
1421         return bmap;
1422 }
1423
1424 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1425         __isl_take isl_basic_set *bset)
1426 {
1427         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1428                         (struct isl_basic_map *)bset);
1429 }
1430
1431 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1432 {
1433         int i;
1434
1435         if (!set)
1436                 return NULL;
1437         if (set->n == 0)
1438                 return set;
1439
1440         set = isl_set_cow(set);
1441         if (!set)
1442                 return NULL;
1443
1444         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1445                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1446                 if (!set->p[i])
1447                         goto error;
1448         }
1449         return set;
1450 error:
1451         isl_set_free(set);
1452         return NULL;
1453 }
1454
1455 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1456         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1457 {
1458         if (!bmap)
1459                 return NULL;
1460         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1461                         goto error);
1462         if (n == 0)
1463                 return bmap;
1464         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1465                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1466         if (!bmap)
1467                 return bmap;
1468         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1469                 return bmap;
1470         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1471         return bmap;
1472 error:
1473         isl_basic_map_free(bmap);
1474         return NULL;
1475 }
1476
1477 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1478  * any of the given variables.
1479  */
1480 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1481         unsigned first, unsigned n)
1482 {
1483         int i;
1484         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1485
1486         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1487                 return 0;
1488         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1489                 return 1;
1490
1491         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1492                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1493                         continue;
1494                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1495                         return 1;
1496         }
1497
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1502  * in their definitions.
1503  */
1504 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1505         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1506         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1507 {
1508         int i;
1509
1510         if (!bmap)
1511                 return NULL;
1512         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1513                         goto error);
1514         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1515
1516         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1517                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1518                         continue;
1519                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1520         }
1521
1522         return bmap;
1523 error:
1524         isl_basic_map_free(bmap);
1525         return NULL;
1526 }
1527
1528 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1529         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1530 {
1531         int i;
1532
1533         if (!map)
1534                 return NULL;
1535         if (map->n == 0)
1536                 return map;
1537
1538         map = isl_map_cow(map);
1539         if (!map)
1540                 return NULL;
1541
1542         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1543                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1544                                                                 type, first, n);
1545                 if (!map->p[i])
1546                         goto error;
1547         }
1548         return map;
1549 error:
1550         isl_map_free(map);
1551         return NULL;
1552 }
1553
1554 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1555         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1556 {
1557         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1558                                                               type, first, n);
1559 }
1560
1561 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1562         __isl_take isl_basic_set *bset,
1563         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1564 {
1565         return (isl_basic_set *)
1566             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1567 }
1568
1569 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1570         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1571 {
1572         int i;
1573
1574         if (n == 0)
1575                 return map;
1576
1577         map = isl_map_cow(map);
1578         if (!map)
1579                 return NULL;
1580         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1581
1582         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1583                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1584                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1585                 if (!map->p[i])
1586                         goto error;
1587         }
1588         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1589         return map;
1590 error:
1591         isl_map_free(map);
1592         return NULL;
1593 }
1594
1595 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1596         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1597 {
1598         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1599 }
1600
1601 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1602 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1603         unsigned first, unsigned n)
1604 {
1605         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1606 }
1607
1608 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1609                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1610 {
1611         const char *name;
1612         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1613         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1614         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1615         if (!pos)
1616                 isl_int_print(out, c, 0);
1617         else {
1618                 if (!isl_int_is_one(c))
1619                         isl_int_print(out, c, 0);
1620                 if (pos < 1 + nparam) {
1621                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1622                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1623                         if (name)
1624                                 fprintf(out, "%s", name);
1625                         else
1626                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1627                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1628                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1629                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1630                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1631                 else
1632                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1633         }
1634 }
1635
1636 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1637                                 int sign, FILE *out)
1638 {
1639         int i;
1640         int first;
1641         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1642         isl_int v;
1643
1644         isl_int_init(v);
1645         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1646                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1647                         continue;
1648                 if (!first)
1649                         fprintf(out, " + ");
1650                 first = 0;
1651                 isl_int_abs(v, c[i]);
1652                 dump_term(bmap, v, i, out);
1653         }
1654         isl_int_clear(v);
1655         if (first)
1656                 fprintf(out, "0");
1657 }
1658
1659 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1660                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1661 {
1662         int i;
1663
1664         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1665
1666         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1667         fprintf(out, " %s ", op);
1668         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1669
1670         fprintf(out, "\n");
1671
1672         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1673                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1674                         continue;
1675                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1676                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1677                 abort();
1678         }
1679 }
1680
1681 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1682                                 isl_int **c, unsigned n,
1683                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1684 {
1685         int i;
1686
1687         for (i = 0; i < n; ++i)
1688                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1689 }
1690
1691 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1692 {
1693         int j;
1694         int first = 1;
1695         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1696
1697         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1698                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1699                         continue;
1700                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1701                         fprintf(out, "+");
1702                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1703                 first = 0;
1704         }
1705 }
1706
1707 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1708 {
1709         int i;
1710
1711         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1712         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1713
1714         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1715                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1716                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1717                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1718                 fprintf(out, ")/");
1719                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1720                 fprintf(out, "]\n");
1721         }
1722 }
1723
1724 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
1725         FILE *out, int indent)
1726 {
1727         if (!bset) {
1728                 fprintf(out, "null basic set\n");
1729                 return;
1730         }
1731
1732         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1733         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1734                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1735                         bset->extra, bset->flags);
1736         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1737 }
1738
1739 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
1740         FILE *out, int indent)
1741 {
1742         if (!bmap) {
1743                 fprintf(out, "null basic map\n");
1744                 return;
1745         }
1746
1747         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1748         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1749                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1750                 bmap->ref,
1751                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1752                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1753         dump(bmap, out, indent);
1754 }
1755
1756 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1757 {
1758         unsigned total;
1759         if (!bmap)
1760                 return -1;
1761         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1762         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1763         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1764         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1765         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1766         return 0;
1767 }
1768
1769 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1770 {
1771         struct isl_set *set;
1772
1773         if (!dim)
1774                 return NULL;
1775         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1776         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1777         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1778                         sizeof(struct isl_set) +
1779                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1780         if (!set)
1781                 goto error;
1782
1783         set->ctx = dim->ctx;
1784         isl_ctx_ref(set->ctx);
1785         set->ref = 1;
1786         set->size = n;
1787         set->n = 0;
1788         set->dim = dim;
1789         set->flags = flags;
1790         return set;
1791 error:
1792         isl_dim_free(dim);
1793         return NULL;
1794 }
1795
1796 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1797                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1798 {
1799         struct isl_set *set;
1800         struct isl_dim *dims;
1801
1802         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1803         if (!dims)
1804                 return NULL;
1805
1806         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1807         return set;
1808 }
1809
1810 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1811  */
1812 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1813 {
1814         int i;
1815         struct isl_map *grown = NULL;
1816
1817         if (!map)
1818                 return NULL;
1819         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1820         if (map->n + n <= map->size)
1821                 return map;
1822         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1823         if (!grown)
1824                 goto error;
1825         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1826                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1827                 if (!grown->p[i])
1828                         goto error;
1829                 grown->n++;
1830         }
1831         isl_map_free(map);
1832         return grown;
1833 error:
1834         isl_map_free(grown);
1835         isl_map_free(map);
1836         return NULL;
1837 }
1838
1839 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1840  */
1841 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1842 {
1843         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1844 }
1845
1846 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1847 {
1848         int i;
1849         struct isl_set *dup;
1850
1851         if (!set)
1852                 return NULL;
1853
1854         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1855         if (!dup)
1856                 return NULL;
1857         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1858                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1859         return dup;
1860 }
1861
1862 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1863 {
1864         struct isl_set *set;
1865
1866         if (!bset)
1867                 return NULL;
1868
1869         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(bset->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1870         if (!set) {
1871                 isl_basic_set_free(bset);
1872                 return NULL;
1873         }
1874         return isl_set_add_basic_set(set, bset);
1875 }
1876
1877 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1878 {
1879         struct isl_map *map;
1880
1881         if (!bmap)
1882                 return NULL;
1883
1884         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1885         if (!map) {
1886                 isl_basic_map_free(bmap);
1887                 return NULL;
1888         }
1889         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1890 }
1891
1892 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1893                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1894 {
1895         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1896                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1897 }
1898
1899 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1900 {
1901         int i;
1902
1903         if (!set)
1904                 return;
1905
1906         if (--set->ref > 0)
1907                 return;
1908
1909         isl_ctx_deref(set->ctx);
1910         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1911                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1912         isl_dim_free(set->dim);
1913         free(set);
1914 }
1915
1916 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1917 {
1918         int i;
1919
1920         if (!set) {
1921                 fprintf(out, "null set\n");
1922                 return;
1923         }
1924
1925         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1926         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
1927                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
1928                         set->flags);
1929         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1930                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1931                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
1932                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
1933         }
1934 }
1935
1936 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
1937 {
1938         int i;
1939
1940         if (!map) {
1941                 fprintf(out, "null map\n");
1942                 return;
1943         }
1944
1945         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1946         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
1947                      "flags: %x, n_name: %d\n",
1948                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
1949                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
1950         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1951                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1952                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
1953                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
1954         }
1955 }
1956
1957 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1958                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1959 {
1960         struct isl_basic_map *bmap_domain;
1961         struct isl_dim *dim;
1962
1963         if (!bmap || !bset)
1964                 goto error;
1965
1966         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1967                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
1968
1969         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
1970                 isl_assert(bset->ctx,
1971                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
1972
1973         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1974         if (!bmap)
1975                 goto error;
1976         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
1977                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
1978         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bset->dim));
1979         bmap_domain = isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
1980         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
1981
1982         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1983         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1984 error:
1985         isl_basic_map_free(bmap);
1986         isl_basic_set_free(bset);
1987         return NULL;
1988 }
1989
1990 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1991                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
1992 {
1993         struct isl_basic_map *bmap_range;
1994
1995         if (!bmap || !bset)
1996                 goto error;
1997
1998         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
1999                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2000
2001         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2002                 isl_assert(bset->ctx,
2003                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2004
2005         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2006         if (!bmap)
2007                 goto error;
2008         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2009                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2010         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2011         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2012
2013         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2014         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2015 error:
2016         isl_basic_map_free(bmap);
2017         isl_basic_set_free(bset);
2018         return NULL;
2019 }
2020
2021 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2022 {
2023         int i;
2024         unsigned total;
2025         isl_int s;
2026
2027         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2028         if (total != vec->size)
2029                 return -1;
2030
2031         isl_int_init(s);
2032
2033         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2034                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2035                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2036                         isl_int_clear(s);
2037                         return 0;
2038                 }
2039         }
2040
2041         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2042                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2043                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2044                         isl_int_clear(s);
2045                         return 0;
2046                 }
2047         }
2048
2049         isl_int_clear(s);
2050
2051         return 1;
2052 }
2053
2054 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2055 {
2056         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2057 }
2058
2059 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2060                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2061 {
2062         struct isl_vec *sample = NULL;
2063
2064         if (!bmap1 || !bmap2)
2065                 goto error;
2066
2067         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2068                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2069         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2070                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2071             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2072                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2073                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2074
2075         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2076                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2077                 isl_assert(bmap1->ctx,
2078                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2079
2080         if (bmap1->sample &&
2081             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2082             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2083                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2084         else if (bmap2->sample &&
2085             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2086             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2087                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2088
2089         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2090         if (!bmap1)
2091                 goto error;
2092         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2093                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2094         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2095
2096         if (!bmap1)
2097                 isl_vec_free(sample);
2098         else if (sample) {
2099                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2100                 bmap1->sample = sample;
2101         }
2102
2103         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2104         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2105 error:
2106         if (sample)
2107                 isl_vec_free(sample);
2108         isl_basic_map_free(bmap1);
2109         isl_basic_map_free(bmap2);
2110         return NULL;
2111 }
2112
2113 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2114                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2115 {
2116         return (struct isl_basic_set *)
2117                 isl_basic_map_intersect(
2118                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2119                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2120 }
2121
2122 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2123  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2124  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2125  * added to the other map.
2126  */
2127 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2128         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2129 {
2130         struct isl_basic_map *bmap1;
2131         struct isl_basic_map *bmap2;
2132
2133         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2134         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2135         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2136         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2137
2138         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2139                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2140
2141         isl_assert(map2->ctx,
2142                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2143
2144         map1 = isl_map_cow(map1);
2145         if (!map1)
2146                 goto error;
2147         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2148                 isl_map_free(map2);
2149                 return map1;
2150         }
2151         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2152         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2153                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2154         else
2155                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2156                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2157
2158         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2159         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2160         if (!map1->p[0])
2161                 goto error;
2162
2163         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
2164                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2165                 map1->n = 0;
2166         }
2167
2168         isl_map_free(map2);
2169
2170         return map1;
2171 error:
2172         isl_map_free(map1);
2173         isl_map_free(map2);
2174         return NULL;
2175 }
2176
2177 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2178 {
2179         unsigned flags = 0;
2180         struct isl_map *result;
2181         int i, j;
2182
2183         if (!map1 || !map2)
2184                 goto error;
2185
2186         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2187                 isl_map_free(map2);
2188                 return map1;
2189         }
2190         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
2191                 isl_map_free(map1);
2192                 return map2;
2193         }
2194
2195         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2196             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2197             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2198             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2199              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2200                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2201         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2202                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2203         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2204                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2205             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2206                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2207
2208         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2209                 isl_assert(map1->ctx,
2210                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2211
2212         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2213             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2214                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2215
2216         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2217                                 map1->n * map2->n, flags);
2218         if (!result)
2219                 goto error;
2220         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2221                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2222                         struct isl_basic_map *part;
2223                         part = isl_basic_map_intersect(
2224                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2225                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2226                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2227                                 isl_basic_map_free(part);
2228                         else
2229                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2230                         if (!result)
2231                                 goto error;
2232                 }
2233         isl_map_free(map1);
2234         isl_map_free(map2);
2235         return result;
2236 error:
2237         isl_map_free(map1);
2238         isl_map_free(map2);
2239         return NULL;
2240 }
2241
2242 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2243 {
2244         return (struct isl_set *)
2245                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2246                                   (struct isl_map *)set2);
2247 }
2248
2249 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2250 {
2251         struct isl_dim *dim;
2252         struct isl_basic_set *bset;
2253         unsigned in;
2254
2255         if (!bmap)
2256                 return NULL;
2257         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2258         if (!bmap)
2259                 return NULL;
2260         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2261         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2262         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2263         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2264         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2265 }
2266
2267 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2268                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2269 {
2270         struct isl_dim *res_dim;
2271         struct isl_basic_map *res;
2272         struct isl_dim_map *dim_map;
2273         unsigned total, off;
2274         enum isl_dim_type t;
2275
2276         if (n == 0)
2277                 return bmap;
2278
2279         if (!bmap)
2280                 return NULL;
2281
2282         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2283
2284         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2285         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2286         off = 0;
2287         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2288                 if (t != type) {
2289                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2290                 } else {
2291                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2292                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2293                                                 0, pos, off);
2294                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2295                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2296                 }
2297                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2298         }
2299         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2300
2301         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2302                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2303         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2304         res = isl_basic_map_simplify(res);
2305         return isl_basic_map_finalize(res);
2306 }
2307
2308 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2309                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2310 {
2311         if (!bmap)
2312                 return NULL;
2313         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2314                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2315 }
2316
2317 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2318                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2319 {
2320         if (!bset)
2321                 return NULL;
2322         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2323         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2324 error:
2325         isl_basic_set_free(bset);
2326         return NULL;
2327 }
2328
2329 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2330                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2331 {
2332         int i;
2333
2334         if (n == 0)
2335                 return map;
2336
2337         map = isl_map_cow(map);
2338         if (!map)
2339                 return NULL;
2340
2341         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2342         if (!map->dim)
2343                 goto error;
2344
2345         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2346                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2347                 if (!map->p[i])
2348                         goto error;
2349         }
2350
2351         return map;
2352 error:
2353         isl_map_free(map);
2354         return NULL;
2355 }
2356
2357 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2358                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2359 {
2360         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2361 }
2362
2363 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2364                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2365 {
2366         if (!map)
2367                 return NULL;
2368         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2369 }
2370
2371 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2372                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2373 {
2374         if (!set)
2375                 return NULL;
2376         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2377         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2378 error:
2379         isl_set_free(set);
2380         return NULL;
2381 }
2382
2383 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2384         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2385         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2386         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2387 {
2388         int i;
2389         struct isl_dim_map *dim_map;
2390         struct isl_basic_map *res;
2391         enum isl_dim_type t;
2392         unsigned total, off;
2393
2394         if (!bmap)
2395                 return NULL;
2396         if (n == 0)
2397                 return bmap;
2398
2399         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2400                 goto error);
2401
2402         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2403                 return bmap;
2404
2405         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2406
2407         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2408             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2409                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2410                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2411                 if (!bmap)
2412                         return NULL;
2413
2414                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2415                                                 src_type, src_pos, n);
2416                 if (!bmap->dim)
2417                         goto error;
2418
2419                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2420
2421                 return bmap;
2422         }
2423
2424         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2425         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2426
2427         off = 0;
2428         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2429                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2430                 if (t == dst_type) {
2431                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2432                                             0, dst_pos, off);
2433                         off += dst_pos;
2434                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2435                                             src_pos, n, off);
2436                         off += n;
2437                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2438                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2439                         off += size - dst_pos;
2440                 } else if (t == src_type) {
2441                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2442                                             0, src_pos, off);
2443                         off += src_pos;
2444                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2445                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2446                         off += size - src_pos - n;
2447                 } else {
2448                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2449                         off += size;
2450                 }
2451         }
2452         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2453
2454         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2455                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2456         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2457
2458         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2459                                         src_type, src_pos, n);
2460         if (!bmap->dim)
2461                 goto error;
2462
2463         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2464         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2465         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2466
2467         return bmap;
2468 error:
2469         isl_basic_map_free(bmap);
2470         return NULL;
2471 }
2472
2473 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2474         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2475         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2476 {
2477         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2478                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2479 }
2480
2481 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2482         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2483         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2484 {
2485         if (!set)
2486                 return NULL;
2487         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2488         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2489                                         src_type, src_pos, n);
2490 error:
2491         isl_set_free(set);
2492         return NULL;
2493 }
2494
2495 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2496         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2497         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2498 {
2499         int i;
2500
2501         if (!map)
2502                 return NULL;
2503         if (n == 0)
2504                 return map;
2505
2506         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2507                 goto error);
2508
2509         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2510                 return map;
2511
2512         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2513
2514         map = isl_map_cow(map);
2515         if (!map)
2516                 return NULL;
2517
2518         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2519         if (!map->dim)
2520                 goto error;
2521
2522         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2523                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2524                                                 dst_type, dst_pos,
2525                                                 src_type, src_pos, n);
2526                 if (!map->p[i])
2527                         goto error;
2528         }
2529
2530         return map;
2531 error:
2532         isl_map_free(map);
2533         return NULL;
2534 }
2535
2536 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2537  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2538  * That's the responsibility of the caller.
2539  */
2540 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2541         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2542 {
2543         struct isl_dim_map *dim_map;
2544         struct isl_basic_map *res;
2545         enum isl_dim_type t;
2546         unsigned total, off;
2547
2548         if (!bmap)
2549                 return NULL;
2550         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2551                 return bmap;
2552
2553         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2554         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2555
2556         off = 0;
2557         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2558                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2559                 if (t == type) {
2560                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2561                                             0, first, off);
2562                         off += first;
2563                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2564                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2565                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2566                                             first + n, size - (first + n), off);
2567                         off += size - (first + n);
2568                 } else {
2569                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2570                         off += size;
2571                 }
2572         }
2573         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2574
2575         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2576                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2577         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2578         return res;
2579 }
2580
2581 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2582  * into existentially quantified variables.
2583  */
2584 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2585                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2586                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2587 {
2588         int i;
2589         size_t row_size;
2590         isl_int **new_div;
2591         isl_int *old;
2592
2593         if (n == 0)
2594                 return bmap;
2595
2596         if (!bmap)
2597                 return NULL;
2598
2599         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2600                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2601
2602         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2603                         goto error);
2604
2605         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2606         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2607         if (!bmap)
2608                 return NULL;
2609
2610         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2611         old = bmap->block2.data;
2612         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2613                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2614         if (!bmap->block2.data)
2615                 goto error;
2616         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2617         if (!new_div)
2618                 goto error;
2619         for (i = 0; i < n; ++i) {
2620                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2621                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2622                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2623         }
2624         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2625                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2626         free(bmap->div);
2627         bmap->div = new_div;
2628         bmap->n_div += n;
2629         bmap->extra += n;
2630
2631         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2632         if (!bmap->dim)
2633                 goto error;
2634         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2635         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2636         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2637 error:
2638         isl_basic_map_free(bmap);
2639         return NULL;
2640 }
2641
2642 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2643  * into existentially quantified variables.
2644  */
2645 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2646                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2647 {
2648         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2649                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2650 }
2651
2652 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2653  * into existentially quantified variables.
2654  */
2655 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2656                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2657 {
2658         int i;
2659
2660         if (!map)
2661                 return NULL;
2662
2663         if (n == 0)
2664                 return map;
2665
2666         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2667
2668         map = isl_map_cow(map);
2669         if (!map)
2670                 return NULL;
2671
2672         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2673         if (!map->dim)
2674                 goto error;
2675
2676         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2677                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2678                 if (!map->p[i])
2679                         goto error;
2680         }
2681
2682         return map;
2683 error:
2684         isl_map_free(map);
2685         return NULL;
2686 }
2687
2688 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2689  * into existentially quantified variables.
2690  */
2691 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2692                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2693 {
2694         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2695 }
2696
2697 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2698 {
2699         int i, j;
2700
2701         for (i = 0; i < n; ++i) {
2702                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2703                 if (j < 0)
2704                         goto error;
2705                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2706         }
2707         return bmap;
2708 error:
2709         isl_basic_map_free(bmap);
2710         return NULL;
2711 }
2712
2713 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2714                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2715 {
2716         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2717         struct isl_basic_map *bmap;
2718         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2719         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2720
2721         if (!bmap1 || !bmap2)
2722                 goto error;
2723
2724         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2725                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2726
2727         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2728         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2729         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2730         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2731
2732         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2733         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2734         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2735         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2736         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2737         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2738         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2739         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2740         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2741         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2742         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2743
2744         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2745                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2746                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2747                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2748         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2749         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2750         bmap = add_divs(bmap, n);
2751         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2752         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2753         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2754 error:
2755         isl_basic_map_free(bmap1);
2756         isl_basic_map_free(bmap2);
2757         return NULL;
2758 }
2759
2760 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2761                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2762 {
2763         if (!bset || !bmap)
2764                 goto error;
2765
2766         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2767                     goto error);
2768
2769         return (struct isl_basic_set *)
2770                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2771 error:
2772         isl_basic_set_free(bset);
2773         isl_basic_map_free(bmap);
2774         return NULL;
2775 }
2776
2777 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2778                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2779 {
2780         if (!bmap1 || !bmap2)
2781                 goto error;
2782
2783         isl_assert(bmap1->ctx,
2784             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2785         isl_assert(bmap1->ctx,
2786             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2787             goto error);
2788
2789         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2790         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2791         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2792 error:
2793         isl_basic_map_free(bmap1);
2794         isl_basic_map_free(bmap2);
2795         return NULL;
2796 }
2797
2798 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2799  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2800  */
2801 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2802                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2803 {
2804         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2805         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2806         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2807         int i;
2808
2809         if (!bmap1 || !bmap2)
2810                 goto error;
2811
2812         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2813                 goto error);
2814
2815         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2816         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2817         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2818
2819         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2820         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2821         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2822         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2823         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2824         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2825         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2826         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2827         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2828         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2829         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2830
2831         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2832                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2833                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2834                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2835         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2836                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2837                 if (j < 0)
2838                         goto error;
2839                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2840                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2841                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2842                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2843         }
2844         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2845         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2846         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2847
2848         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2849         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2850 error:
2851         isl_basic_map_free(bmap);
2852         isl_basic_map_free(bmap1);
2853         isl_basic_map_free(bmap2);
2854         return NULL;
2855 }
2856
2857 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2858  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2859  */
2860 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2861 {
2862         struct isl_map *result;
2863         int i, j;
2864
2865         if (!map1 || !map2)
2866                 goto error;
2867
2868         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2869
2870         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2871                                 map1->n * map2->n, 0);
2872         if (!result)
2873                 goto error;
2874         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2875                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2876                         struct isl_basic_map *part;
2877                         part = isl_basic_map_sum(
2878                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2879                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2880                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2881                                 isl_basic_map_free(part);
2882                         else
2883                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2884                         if (!result)
2885                                 goto error;
2886                 }
2887         isl_map_free(map1);
2888         isl_map_free(map2);
2889         return result;
2890 error:
2891         isl_map_free(map1);
2892         isl_map_free(map2);
2893         return NULL;
2894 }
2895
2896 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2897         __isl_take isl_set *set2)
2898 {
2899         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2900 }
2901
2902 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2903  */
2904 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2905 {
2906         int i, j;
2907         unsigned off, n;
2908
2909         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2910         if (!bmap)
2911                 return NULL;
2912
2913         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2914         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2915         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2916                 for (j = 0; j < n; ++j)
2917                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2918         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2919                 for (j = 0; j < n; ++j)
2920                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
2921         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
2922                 for (j = 0; j < n; ++j)
2923                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
2924         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2925 }
2926
2927 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2928  */
2929 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
2930 {
2931         int i;
2932
2933         map = isl_map_cow(map);
2934         if (!map)
2935                 return NULL;
2936
2937         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2938                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
2939                 if (!map->p[i])
2940                         goto error;
2941         }
2942
2943         return map;
2944 error:
2945         isl_map_free(map);
2946         return NULL;
2947 }
2948
2949 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
2950 {
2951         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
2952 }
2953
2954 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
2955  * A -> floor(f(A)/d).
2956  */
2957 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
2958                 isl_int d)
2959 {
2960         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2961         struct isl_basic_map *result = NULL;
2962         struct isl_dim_map *dim_map;
2963         int i;
2964
2965         if (!bmap)
2966                 return NULL;
2967
2968         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2969         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2970         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
2971
2972         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
2973         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2974         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2975         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2976         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
2977         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
2978
2979         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
2980                         bmap->n_div + n_out,
2981                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
2982         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
2983         result = add_divs(result, n_out);
2984         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2985                 int j;
2986                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2987                 if (j < 0)
2988                         goto error;
2989                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2990                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2991                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
2992                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
2993                 if (j < 0)
2994                         goto error;
2995                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
2996                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
2997                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
2998                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
2999         }
3000
3001         result = isl_basic_map_simplify(result);
3002         return isl_basic_map_finalize(result);
3003 error:
3004         isl_basic_map_free(result);
3005         return NULL;
3006 }
3007
3008 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3009  * A -> floor(f(A)/d).
3010  */
3011 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3012 {
3013         int i;
3014
3015         map = isl_map_cow(map);
3016         if (!map)
3017                 return NULL;
3018
3019         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3020         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3021         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3022                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3023                 if (!map->p[i])
3024                         goto error;
3025         }
3026
3027         return map;
3028 error:
3029         isl_map_free(map);
3030         return NULL;
3031 }
3032
3033 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3034 {
3035         int i;
3036         unsigned nparam;
3037         unsigned n_in;
3038
3039         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3040         if (i < 0)
3041                 goto error;
3042         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3043         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3044         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3045         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3046         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3047         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3048 error:
3049         isl_basic_map_free(bmap);
3050         return NULL;
3051 }
3052
3053 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3054  */
3055 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3056 {
3057         int i;
3058         unsigned nparam;
3059         unsigned n_in;
3060
3061         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3062         if (i < 0)
3063                 goto error;
3064         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3065         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3066         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3067         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3068         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3069         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3070         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3071 error:
3072         isl_basic_map_free(bmap);
3073         return NULL;
3074 }
3075
3076 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3077  */
3078 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3079         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3080 {
3081         int i;
3082         unsigned nparam;
3083         unsigned n_in;
3084
3085         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3086         if (i < 0)
3087                 goto error;
3088         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3089         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3090         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3091         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3092         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3093         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3094 error:
3095         isl_basic_map_free(bmap);
3096         return NULL;
3097 }
3098
3099 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3100  */
3101 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3102 {
3103         int i;
3104         unsigned nparam;
3105         unsigned n_in;
3106
3107         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3108         if (i < 0)
3109                 goto error;
3110         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3111         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3112         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3113         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3114         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3115         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3116         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3117 error:
3118         isl_basic_map_free(bmap);
3119         return NULL;
3120 }
3121
3122 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3123  */
3124 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3125         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3126 {
3127         int i;
3128         unsigned nparam;
3129         unsigned n_in;
3130
3131         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3132         if (i < 0)
3133                 goto error;
3134         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3135         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3136         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3137         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3138         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3139         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3140 error:
3141         isl_basic_map_free(bmap);
3142         return NULL;
3143 }
3144
3145 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3146 {
3147         int i;
3148         struct isl_basic_map *bmap;
3149         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3150         if (!bmap)
3151                 return NULL;
3152         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3153                 bmap = var_equal(bmap, i);
3154         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3155 }
3156
3157 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3158  */
3159 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3160 {
3161         int i;
3162         struct isl_basic_map *bmap;
3163         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3164         if (!bmap)
3165                 return NULL;
3166         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3167                 bmap = var_equal(bmap, i);
3168         if (bmap)
3169                 bmap = var_less(bmap, pos);
3170         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3171 }
3172
3173 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3174  */
3175 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3176         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3177 {
3178         int i;
3179         isl_basic_map *bmap;
3180
3181         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3182         for (i = 0; i < pos; ++i)
3183                 bmap = var_equal(bmap, i);
3184         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3185         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3186 }
3187
3188 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3189  */
3190 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3191 {
3192         int i;
3193         struct isl_basic_map *bmap;
3194         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3195         if (!bmap)
3196                 return NULL;
3197         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3198                 bmap = var_equal(bmap, i);
3199         if (bmap)
3200                 bmap = var_more(bmap, pos);
3201         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3202 }
3203
3204 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3205  */
3206 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3207         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3208 {
3209         int i;
3210         isl_basic_map *bmap;
3211
3212         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3213         for (i = 0; i < pos; ++i)
3214                 bmap = var_equal(bmap, i);
3215         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3216         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3217 }
3218
3219 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3220         unsigned n, int equal)
3221 {
3222         struct isl_map *map;
3223         int i;
3224
3225         if (n == 0 && equal)
3226                 return isl_map_universe(dims);
3227
3228         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3229
3230         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3231                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3232                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3233         if (n > 0) {
3234                 if (equal)
3235                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3236                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3237                 else
3238                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3239                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3240         } else
3241                 isl_dim_free(dims);
3242
3243         return map;
3244 }
3245
3246 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3247 {
3248         if (!dims)
3249                 return NULL;
3250         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3251 }
3252
3253 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3254 {
3255         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3256 }
3257
3258 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3259 {
3260         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3261 }
3262
3263 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3264 {
3265         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 0);
3266 }
3267
3268 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3269 {
3270         return map_lex_lte(isl_dim_map(set_dim), 1);
3271 }
3272
3273 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3274         unsigned n, int equal)
3275 {
3276         struct isl_map *map;
3277         int i;
3278
3279         if (n == 0 && equal)
3280                 return isl_map_universe(dims);
3281
3282         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3283
3284         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3285                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3286                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3287         if (n > 0) {
3288                 if (equal)
3289                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3290                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3291                 else
3292                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3293                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3294         } else
3295                 isl_dim_free(dims);
3296
3297         return map;
3298 }
3299
3300 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3301 {
3302         if (!dims)
3303                 return NULL;
3304         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3305 }
3306
3307 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3308 {
3309         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3310 }
3311
3312 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3313 {
3314         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3315 }
3316
3317 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3318 {
3319         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 0);
3320 }
3321
3322 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3323 {
3324         return map_lex_gte(isl_dim_map(set_dim), 1);
3325 }
3326
3327 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3328         __isl_take isl_set *set2)
3329 {
3330         isl_map *map;
3331         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3332         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3333         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3334         return map;
3335 }
3336
3337 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3338         __isl_take isl_set *set2)
3339 {
3340         isl_map *map;
3341         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3342         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3343         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3344         return map;
3345 }
3346
3347 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3348         __isl_take isl_set *set2)
3349 {
3350         isl_map *map;
3351         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3352         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3353         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3354         return map;
3355 }
3356
3357 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3358         __isl_take isl_set *set2)
3359 {
3360         isl_map *map;
3361         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3362         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3363         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3364         return map;
3365 }
3366
3367 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3368         __isl_take isl_map *map2)
3369 {
3370         isl_map *map;
3371         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3372         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3373         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3374         return map;
3375 }
3376
3377 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3378         __isl_take isl_map *map2)
3379 {
3380         isl_map *map;
3381         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3382         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3383         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3384         return map;
3385 }
3386
3387 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3388         __isl_take isl_map *map2)
3389 {
3390         isl_map *map;
3391         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3392         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3393         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3394         return map;
3395 }
3396
3397 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3398         __isl_take isl_map *map2)
3399 {
3400         isl_map *map;
3401         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3402         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3403         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3404         return map;
3405 }
3406
3407 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3408                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3409 {
3410         struct isl_basic_map *bmap;
3411
3412         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3413         if (!bset || !dim)
3414                 goto error;
3415
3416         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3417         isl_dim_free(bset->dim);
3418         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3419         bmap->dim = dim;
3420         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3421 error:
3422         isl_basic_set_free(bset);
3423         isl_dim_free(dim);
3424         return NULL;
3425 }
3426
3427 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3428 {
3429         if (!bmap)
3430                 goto error;
3431         if (bmap->dim->n_in == 0)
3432                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3433         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3434         if (!bmap)
3435                 goto error;
3436         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3437         if (!bmap->dim)
3438                 goto error;
3439         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3440         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3441 error:
3442         isl_basic_map_free(bmap);
3443         return NULL;
3444 }
3445
3446 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3447  *
3448  *              f - m d >= 0
3449  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3450  *
3451  * Note that the second constraint is the negation of
3452  *
3453  *              f - m d >= n
3454  */
3455 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3456         unsigned pos, isl_int *div)
3457 {
3458         int i, j;
3459         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3460
3461         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3462         if (i < 0)
3463                 return -1;
3464         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3465         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3466
3467         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3468         if (j < 0)
3469                 return -1;
3470         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3471         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3472         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3473         return j;
3474 }
3475
3476 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3477         unsigned pos, isl_int *div)
3478 {
3479         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3480                                                         pos, div);
3481 }
3482
3483 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3484 {
3485         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3486         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3487
3488         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3489                                                         bmap->div[div]);
3490 }
3491
3492 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3493                 struct isl_basic_map *bmap)
3494 {
3495         if (!bmap)
3496                 goto error;
3497         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3498             bmap->n_div == 0 &&
3499             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
3500             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
3501                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3502         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3503         if (!bmap)
3504                 goto error;
3505         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3506         if (!bmap->dim)
3507                 goto error;
3508         bmap->extra -= bmap->n_div;
3509         bmap->n_div = 0;
3510         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3511         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3512 error:
3513         return NULL;
3514 }
3515
3516 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3517                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3518 {
3519         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3520 }
3521
3522 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3523         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3524 {
3525         struct isl_basic_map *bmap;
3526         struct isl_ctx *ctx;
3527         unsigned total;
3528         int i;
3529
3530         if (!bset || !like)
3531                 goto error;
3532         ctx = bset->ctx;
3533         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3534         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3535         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3536                         goto error);
3537         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3538                 isl_basic_map_free(like);
3539                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3540         }
3541         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3542         if (!bset)
3543                 goto error;
3544         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3545         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3546         isl_dim_free(bmap->dim);
3547         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3548         if (!bmap->dim)
3549                 goto error;
3550         bmap->n_div = like->n_div;
3551         bmap->extra += like->n_div;
3552         if (bmap->extra) {
3553                 unsigned ltotal;
3554                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3555                 if (ltotal > total)
3556                         ltotal = total;
3557                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3558                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3559                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3560                         goto error;
3561                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
3562                                                 bmap->extra);
3563                 if (!bmap->div)
3564                         goto error;
3565                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3566                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3567                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3568                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3569                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3570                 }
3571                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3572                                                         0, 2 * like->n_div);
3573                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3574                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3575                                 continue;
3576                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3577                                 goto error;
3578                 }
3579         }
3580         isl_basic_map_free(like);
3581         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3582         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3583         return bmap;
3584 error:
3585         isl_basic_map_free(like);
3586         isl_basic_set_free(bset);
3587         return NULL;
3588 }
3589
3590 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3591         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3592 {
3593         return (struct isl_basic_set *)
3594                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3595 }
3596
3597 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3598         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3599 {
3600         int i;
3601
3602         if (!set || !like)
3603                 goto error;
3604         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3605                     goto error);
3606         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3607                 isl_basic_set_free(like);
3608                 return set;
3609         }
3610         set = isl_set_cow(set);
3611         if (!set)
3612                 goto error;
3613         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3614                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3615                                                       isl_basic_set_copy(like));
3616                 if (!set->p[i])
3617                         goto error;
3618         }
3619         isl_dim_free(set->dim);
3620         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3621         if (!set->dim)
3622                 goto error;
3623         isl_basic_set_free(like);
3624         return set;
3625 error:
3626         isl_basic_set_free(like);
3627         isl_set_free(set);
3628         return NULL;
3629 }
3630
3631 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3632 {
3633         int i;
3634
3635         map = isl_map_cow(map);
3636         if (!map)
3637                 return NULL;
3638         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3639         if (!map->dim)
3640                 goto error;
3641
3642         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3643                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3644                                 goto error);
3645         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3646                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3647                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3648                 if (!map->p[i])
3649                         goto error;
3650         }
3651         if (map->n == 0)
3652                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3653         else {
3654                 isl_dim_free(map->dim);
3655                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3656         }
3657         if (!map->dim)
3658                 goto error;
3659         return (struct isl_set *)map;
3660 error:
3661         isl_map_free(map);
3662         return NULL;
3663 }
3664
3665 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3666 {
3667         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3668 }
3669
3670 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3671         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3672 {
3673         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3674         if (!bmap || !dim)
3675                 goto error;
3676
3677         isl_dim_free(bmap->dim);
3678         bmap->dim = dim;
3679
3680         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3681
3682         return bmap;
3683 error:
3684         isl_basic_map_free(bmap);
3685         isl_dim_free(dim);
3686         return NULL;
3687 }
3688
3689 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3690         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3691 {
3692         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3693                                                         dim);
3694 }
3695
3696 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3697         __isl_take isl_dim *dim)
3698 {
3699         int i;
3700
3701         map = isl_map_cow(map);
3702         if (!map || !dim)
3703                 goto error;
3704
3705         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3706                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3707                                                     isl_dim_copy(dim));
3708                 if (!map->p[i])
3709                         goto error;
3710         }
3711         isl_dim_free(map->dim);
3712         map->dim = dim;
3713
3714         return map;
3715 error:
3716         isl_map_free(map);
3717         isl_dim_free(dim);
3718         return NULL;
3719 }
3720
3721 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3722         __isl_take isl_dim *dim)
3723 {
3724         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3725 }
3726
3727 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3728 {
3729         isl_dim *dim;
3730         struct isl_basic_set *domain;
3731         unsigned n_in;
3732         unsigned n_out;
3733
3734         if (!bmap)
3735                 return NULL;
3736         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3737
3738         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3739         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3740         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3741         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3742
3743         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3744
3745         return domain;
3746 }
3747
3748 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3749 {
3750         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3751 }
3752
3753 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3754         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3755 {
3756         int i, k;
3757         isl_dim *dim;
3758         isl_basic_map *domain;
3759         isl_basic_set *bset;
3760         int nparam, n_in, n_out;
3761         unsigned total;
3762
3763         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3764         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3765         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3766
3767         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3768         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3769
3770         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3771         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3772         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3773
3774         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3775
3776         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3777                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3778                 if (k < 0)
3779                         goto error;
3780                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3781                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3782                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3783         }
3784
3785         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3786         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3787 error:
3788         isl_basic_map_free(bmap);
3789         return NULL;
3790 }
3791
3792 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3793         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3794 {
3795         int i, k;
3796         isl_dim *dim;
3797         isl_basic_map *range;
3798         isl_basic_set *bset;
3799         int nparam, n_in, n_out;
3800         unsigned total;
3801
3802         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3803         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3804         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3805
3806         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3807         range = isl_basic_map_universe(dim);
3808
3809         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3810         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3811         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3812
3813         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3814
3815         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3816                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3817                 if (k < 0)
3818                         goto error;
3819                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3820                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3821                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3822         }
3823
3824         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3825         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3826 error:
3827         isl_basic_map_free(bmap);
3828         return NULL;
3829 }
3830
3831 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3832 {
3833         int i;
3834         struct isl_set *set;
3835
3836         if (!map)
3837                 goto error;
3838         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3839                 return (isl_set *)map;
3840
3841         map = isl_map_cow(map);
3842         if (!map)
3843                 goto error;
3844
3845         set = (struct isl_set *) map;
3846         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3847         if (!set->dim)
3848                 goto error;
3849         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3850                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3851                 if (!set->p[i])
3852                         goto error;
3853         }
3854         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3855         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3856         return set;
3857 error:
3858         isl_map_free(map);
3859         return NULL;
3860 }
3861
3862 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3863 {
3864         int i;
3865         isl_dim *domain_dim;
3866
3867         map = isl_map_cow(map);
3868         if (!map)
3869                 return NULL;
3870
3871         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3872         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3873         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3874         if (!map->dim)
3875                 goto error;
3876         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3877                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3878                 if (!map->p[i])
3879                         goto error;
3880         }
3881         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3882         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3883         return map;
3884 error:
3885         isl_map_free(map);
3886         return NULL;
3887 }
3888
3889 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3890 {
3891         int i;
3892         isl_dim *range_dim;
3893
3894         map = isl_map_cow(map);
3895         if (!map)
3896                 return NULL;
3897
3898         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
3899         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3900         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
3901         if (!map->dim)
3902                 goto error;
3903         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3904                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
3905                 if (!map->p[i])
3906                         goto error;
3907         }
3908         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3909         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3910         return map;
3911 error:
3912         isl_map_free(map);
3913         return NULL;
3914 }
3915
3916 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
3917 {
3918         int i;
3919         struct isl_map *map = NULL;
3920
3921         set = isl_set_cow(set);
3922         if (!set || !dim)
3923                 goto error;
3924         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
3925         map = (struct isl_map *)set;
3926         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3927                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
3928                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
3929                 if (!map->p[i])
3930                         goto error;
3931         }
3932         isl_dim_free(map->dim);
3933         map->dim = dim;
3934         return map;
3935 error:
3936         isl_dim_free(dim);
3937         isl_set_free(set);
3938         return NULL;
3939 }
3940
3941 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
3942         __isl_take isl_basic_set *bset)
3943 {
3944         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
3945 }
3946
3947 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
3948         __isl_take isl_basic_set *bset)
3949 {
3950         return (isl_basic_map *)bset;
3951 }
3952
3953 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
3954 {
3955         return (struct isl_map *)set;
3956 }
3957
3958 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
3959 {
3960         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
3961 }
3962
3963 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
3964         __isl_take isl_set *range)
3965 {
3966         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
3967                                    isl_map_from_range(range));
3968 }
3969
3970 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
3971 {
3972         int i;
3973         struct isl_set *set = NULL;
3974
3975         if (!map)
3976                 return NULL;
3977         map = isl_map_cow(map);
3978         if (!map)
3979                 return NULL;
3980         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
3981         if (!map->dim)
3982                 goto error;
3983         set = (struct isl_set *)map;
3984         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3985                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
3986                 if (!set->p[i])
3987                         goto error;
3988         }
3989         return set;
3990 error:
3991         isl_map_free(map);
3992         return NULL;
3993 }
3994
3995 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
3996 {
3997         struct isl_map *map;
3998
3999         if (!dim)
4000                 return NULL;
4001         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
4002         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4003                         sizeof(struct isl_map) +
4004                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4005         if (!map)
4006                 goto error;
4007
4008         map->ctx = dim->ctx;
4009         isl_ctx_ref(map->ctx);
4010         map->ref = 1;
4011         map->size = n;
4012         map->n = 0;
4013         map->dim = dim;
4014         map->flags = flags;
4015         return map;
4016 error:
4017         isl_dim_free(dim);
4018         return NULL;
4019 }
4020
4021 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4022                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4023                 unsigned flags)
4024 {
4025         struct isl_map *map;
4026         struct isl_dim *dims;
4027
4028         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4029         if (!dims)
4030                 return NULL;
4031
4032         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4033         return map;
4034 }
4035
4036 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4037 {
4038         struct isl_basic_map *bmap;
4039         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4040         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4041         return bmap;
4042 }
4043
4044 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4045 {
4046         struct isl_basic_set *bset;
4047         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4048         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4049         return bset;
4050 }
4051
4052 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4053 {
4054         struct isl_basic_map *bmap;
4055         if (!model)
4056                 return NULL;
4057         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4058         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4059         return bmap;
4060 }
4061
4062 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4063 {
4064         struct isl_basic_map *bmap;
4065         if (!model)
4066                 return NULL;
4067         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4068         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4069         return bmap;
4070 }
4071
4072 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4073 {
4074         struct isl_basic_set *bset;
4075         if (!model)
4076                 return NULL;
4077         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4078         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4079         return bset;
4080 }
4081
4082 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4083 {
4084         struct isl_basic_map *bmap;
4085         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4086         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4087         return bmap;
4088 }
4089
4090 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4091 {
4092         struct isl_basic_set *bset;
4093         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4094         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4095         return bset;
4096 }
4097
4098 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4099                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4100 {
4101         if (!model)
4102                 return NULL;
4103         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4104 }
4105
4106 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4107 {
4108         if (!model)
4109                 return NULL;
4110         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4111 }
4112
4113 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4114         __isl_keep isl_set *model)
4115 {
4116         if (!model)
4117                 return NULL;
4118         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4119 }
4120
4121 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4122 {
4123         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4124 }
4125
4126 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4127 {
4128         if (!model)
4129                 return NULL;
4130         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4131 }
4132
4133 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4134 {
4135         if (!model)
4136                 return NULL;
4137         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4138 }
4139
4140 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4141 {
4142         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4143 }
4144
4145 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4146 {
4147         if (!model)
4148                 return NULL;
4149         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4150 }
4151
4152 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4153 {
4154         struct isl_map *map;
4155         if (!dim)
4156                 return NULL;
4157         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4158         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4159         return map;
4160 }
4161
4162 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4163 {
4164         struct isl_set *set;
4165         if (!dim)
4166                 return NULL;
4167         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4168         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4169         return set;
4170 }
4171
4172 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4173 {
4174         if (!model)
4175                 return NULL;
4176         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4177 }
4178
4179 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4180 {
4181         int i;
4182         struct isl_map *dup;
4183
4184         if (!map)
4185                 return NULL;
4186         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4187         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4188                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4189         return dup;
4190 }
4191
4192 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4193                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4194 {
4195         if (!bmap || !map)
4196                 goto error;
4197         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
4198                 isl_basic_map_free(bmap);
4199                 return map;
4200         }
4201         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4202         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4203         map->p[map->n] = bmap;
4204         map->n++;
4205         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4206         return map;
4207 error:
4208         if (map)
4209                 isl_map_free(map);
4210         if (bmap)
4211                 isl_basic_map_free(bmap);
4212         return NULL;
4213 }
4214
4215 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4216 {
4217         int i;
4218
4219         if (!map)
4220                 return;
4221
4222         if (--map->ref > 0)
4223                 return;
4224
4225         isl_ctx_deref(map->ctx);
4226         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4227                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4228         isl_dim_free(map->dim);
4229         free(map);
4230 }
4231
4232 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4233                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4234 {
4235         int i;
4236
4237         base = isl_map_cow(base);
4238         if (!base)
4239                 return NULL;
4240
4241         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4242         if (!base->dim)
4243                 goto error;
4244         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4245                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4246                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4247                 if (!base->p[i])
4248                         goto error;
4249         }
4250         return base;
4251 error:
4252         isl_map_free(base);
4253         return NULL;
4254 }
4255
4256 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4257                 unsigned nparam, unsigned dim)
4258 {
4259         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4260                                                         nparam, 0, dim);
4261 }
4262
4263 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4264         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4265 {
4266         int j;
4267
4268         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4269         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4270         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4271         if (j < 0)
4272                 goto error;
4273         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4274         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4275         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4276         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4277         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4278 error:
4279         isl_basic_map_free(bmap);
4280         return NULL;
4281 }
4282
4283 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4284         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4285 {
4286         int j;
4287
4288         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4289         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4290         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4291         if (j < 0)
4292                 goto error;
4293         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4294         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4295         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4296         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4297         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4298 error:
4299         isl_basic_map_free(bmap);
4300         return NULL;
4301 }
4302
4303 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4304                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4305 {
4306         if (!bmap)
4307                 return NULL;
4308         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4309         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4310                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4311 error:
4312         isl_basic_map_free(bmap);
4313         return NULL;
4314 }
4315
4316 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4317                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4318 {
4319         if (!bmap)
4320                 return NULL;
4321         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4322         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4323                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4324 error:
4325         isl_basic_map_free(bmap);
4326         return NULL;
4327 }
4328
4329 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4330                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4331 {
4332         return (struct isl_basic_set *)
4333                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4334                                         type, pos, value);
4335 }
4336
4337 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4338                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4339 {
4340         return (struct isl_basic_set *)
4341                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4342                                         type, pos, value);
4343 }
4344
4345 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4346                 unsigned input, int value)
4347 {
4348         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4349 }
4350
4351 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4352                 unsigned dim, int value)
4353 {
4354         return (struct isl_basic_set *)
4355                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4356                                         isl_dim_set, dim, value);
4357 }
4358
4359 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4360                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4361 {
4362         int i;
4363
4364         map = isl_map_cow(map);
4365         if (!map)
4366                 return NULL;
4367
4368         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4369         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4370                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4371                 if (!map->p[i])
4372                         goto error;
4373         }
4374         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4375         return map;
4376 error:
4377         isl_map_free(map);
4378         return NULL;
4379 }
4380
4381 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4382                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4383 {
4384         return (struct isl_set *)
4385                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4386 }
4387
4388 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4389                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4390 {
4391         int i;
4392
4393         map = isl_map_cow(map);
4394         if (!map)
4395                 return NULL;
4396
4397         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4398         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4399                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4400                 if (!map->p[i])
4401                         goto error;
4402         }
4403         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4404         return map;
4405 error:
4406         isl_map_free(map);
4407         return NULL;
4408 }
4409
4410 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4411                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4412 {
4413         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4414 }
4415
4416 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4417                 unsigned input, int value)
4418 {
4419         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4420 }
4421
4422 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4423 {
4424         return (struct isl_set *)
4425                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4426 }
4427
4428 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4429                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4430                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4431 {
4432         int j;
4433
4434         if (!bmap)
4435                 return NULL;
4436         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4437         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4438         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4439         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4440         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4441         if (j < 0)
4442                 goto error;
4443         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4444         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4445         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4446         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4447         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4448 error:
4449         isl_basic_map_free(bmap);
4450         return NULL;
4451 }
4452
4453 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4454         unsigned dim, isl_int value)
4455 {
4456         int j;
4457
4458         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4459         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4460         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4461         if (j < 0)
4462                 goto error;
4463         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4464         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4465         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4466         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4467         return isl_basic_set_finalize(bset);
4468 error:
4469         isl_basic_set_free(bset);
4470         return NULL;
4471 }
4472
4473 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4474                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4475 {
4476         int i;
4477
4478         map = isl_map_cow(map);
4479         if (!map)
4480                 return NULL;
4481
4482         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4483         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4484                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4485                                                          type, pos, value);
4486                 if (!map->p[i])
4487                         goto error;
4488         }
4489         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4490         return map;
4491 error:
4492         isl_map_free(map);
4493         return NULL;
4494 }
4495
4496 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4497                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4498 {
4499         return (struct isl_set *)
4500                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4501 }
4502
4503 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4504                                         isl_int value)
4505 {
4506         int i;
4507
4508         set = isl_set_cow(set);
4509         if (!set)
4510                 return NULL;
4511
4512         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4513         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4514                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4515                 if (!set->p[i])
4516                         goto error;
4517         }
4518         return set;
4519 error:
4520         isl_set_free(set);
4521         return NULL;
4522 }
4523
4524 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4525 {
4526         int i;
4527
4528         map = isl_map_cow(map);
4529         if (!map)
4530                 return NULL;
4531
4532         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4533         if (!map->dim)
4534                 goto error;
4535         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4536                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4537                 if (!map->p[i])
4538                         goto error;
4539         }
4540         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4541         return map;
4542 error:
4543         isl_map_free(map);
4544         return NULL;
4545 }
4546
4547 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4548                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4549                 struct isl_set **empty, int max)
4550 {
4551         if (!bmap)
4552                 goto error;
4553         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4554                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4555         else
4556                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4557 error:
4558         isl_basic_map_free(bmap);
4559         isl_basic_set_free(dom);
4560         if (empty)
4561                 *empty = NULL;
4562         return NULL;
4563 }
4564
4565 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4566                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4567                 struct isl_set **empty)
4568 {
4569         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4570 }
4571
4572 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4573                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4574                 struct isl_set **empty)
4575 {
4576         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4577 }
4578
4579 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4580                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4581                 struct isl_set **empty)
4582 {
4583         return (struct isl_set *)
4584                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4585                         dom, empty);
4586 }
4587
4588 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4589                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4590                 struct isl_set **empty)
4591 {
4592         return (struct isl_set *)
4593                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4594                         dom, empty);
4595 }
4596
4597 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
4598  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4599  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4600  *
4601  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4602  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4603  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4604  * domain down into the parametric integer programming.
4605  */
4606 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4607                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4608                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4609 {
4610         int i;
4611         struct isl_map *res;
4612
4613         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4614         if (!dom)
4615                 goto error;
4616
4617         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
4618                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4619                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4620                 isl_set_free(dom);
4621                 isl_basic_map_free(bmap);
4622                 return res;
4623         }
4624
4625         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4626                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4627
4628         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4629                 struct isl_map *res_i;
4630                 struct isl_set *empty_i;
4631
4632                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4633                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4634
4635                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4636                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4637         }
4638
4639         isl_set_free(dom);
4640         isl_basic_map_free(bmap);
4641         return res;
4642 error:
4643         *empty = NULL;
4644         isl_set_free(dom);
4645         isl_basic_map_free(bmap);
4646         return NULL;
4647 }
4648
4649 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
4650  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4651  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4652  *
4653  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4654  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4655  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4656  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4657  * improve both "res" and "todo".
4658  *
4659  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4660  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4661  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
4662  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
4663  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
4664  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
4665  * In particular, the set where there is no solution is the set where
4666  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
4667  * for the ith basic map, i.e.,
4668  *
4669  *      todo^i = todo^k * todo_i
4670  *
4671  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
4672  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
4673  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
4674  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
4675  * the lexicographic order.)
4676  * In practice, we compute
4677  *
4678  *      res^k * (res_i . "<=")
4679  *
4680  * and
4681  *
4682  *      res_i * (res^k . "<")
4683  *
4684  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
4685  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
4686  * that one, i.e.,
4687  *
4688  *      res^k * todo_i
4689  * and
4690  *      res_i * todo^k
4691  *
4692  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
4693  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
4694  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
4695  * We want to avoid such splintering as much as possible.
4696  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
4697  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
4698  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
4699  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
4700  * the previous basic maps.
4701  */
4702 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4703                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4704                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4705 {
4706         int i;
4707         struct isl_map *res;
4708         struct isl_set *todo;
4709
4710         if (!map || !dom)
4711                 goto error;
4712
4713         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
4714                 if (empty)
4715                         *empty = dom;
4716                 else
4717                         isl_set_free(dom);
4718                 return map;
4719         }
4720
4721         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4722                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4723
4724         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4725                 isl_map *lt, *le;
4726                 isl_map *res_i;
4727                 isl_set *todo_i;
4728                 isl_dim *dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(res));
4729
4730                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4731                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
4732
4733                 if (max) {
4734                         lt = isl_map_lex_lt(isl_dim_copy(dim));
4735                         le = isl_map_lex_le(dim);
4736                 } else {
4737                         lt = isl_map_lex_gt(isl_dim_copy(dim));
4738                         le = isl_map_lex_ge(dim);
4739                 }
4740                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4741                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
4742                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
4743                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
4744
4745                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
4746                         res = isl_map_intersect_domain(res,
4747                                                         isl_set_copy(todo_i));
4748                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
4749                                                         isl_set_copy(todo));
4750                 }
4751
4752                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4753                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
4754                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
4755
4756                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
4757         }
4758
4759         isl_set_free(dom);
4760         isl_map_free(map);
4761
4762         if (empty)
4763                 *empty = todo;
4764         else
4765                 isl_set_free(todo);
4766
4767         return res;
4768 error:
4769         if (empty)
4770                 *empty = NULL;
4771         isl_set_free(dom);
4772         isl_map_free(map);
4773         return NULL;
4774 }
4775
4776 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4777                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4778                 __isl_give isl_set **empty)
4779 {
4780         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4781 }
4782
4783 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4784                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4785                 __isl_give isl_set **empty)
4786 {
4787         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4788 }
4789
4790 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4791                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4792                 __isl_give isl_set **empty)
4793 {
4794         return (struct isl_set *)
4795                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4796                         dom, empty);
4797 }
4798
4799 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4800                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4801                 __isl_give isl_set **empty)
4802 {
4803         return (struct isl_set *)
4804                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4805                         dom, empty);
4806 }
4807
4808 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4809 {
4810         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4811         struct isl_dim *dom_dim;
4812
4813         if (!bmap)
4814                 goto error;
4815         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4816         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4817         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4818 error:
4819         isl_basic_map_free(bmap);
4820         return NULL;
4821 }
4822
4823 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4824 {
4825         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4826 }
4827
4828 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4829 {
4830         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4831 }
4832
4833 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4834 {
4835         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4836 }
4837
4838 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4839 {
4840         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4841 }
4842
4843 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4844 {
4845         struct isl_set *dom = NULL;
4846         struct isl_dim *dom_dim;
4847
4848         if (!map)
4849                 goto error;
4850         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4851         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4852         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4853 error:
4854         isl_map_free(map);
4855         return NULL;
4856 }
4857
4858 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4859 {
4860         return isl_map_lexopt(map, 0);
4861 }
4862
4863 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
4864 {
4865         return isl_map_lexopt(map, 1);
4866 }
4867
4868 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
4869 {
4870         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
4871 }
4872
4873 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
4874 {
4875         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
4876 }
4877
4878 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
4879  * bset is assumed to have only parameters and divs.
4880  */
4881 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
4882         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
4883 {
4884         unsigned nparam;
4885
4886         if (!bset || !mat)
4887                 goto error;
4888
4889         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
4890         if (!bset->dim)
4891                 goto error;
4892
4893         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
4894
4895         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4896
4897         bset->dim->nparam = 0;
4898         bset->dim->n_out = nparam;
4899         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
4900         if (bset) {
4901                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
4902                 bset->dim->n_out = 0;
4903         }
4904         return bset;
4905 error:
4906         isl_mat_free(mat);
4907         isl_basic_set_free(bset);
4908         return NULL;
4909 }
4910
4911 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
4912  * set is assumed to have only parameters and divs.
4913  */
4914 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
4915         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
4916 {
4917         struct isl_dim *dim = NULL;
4918         unsigned nparam;
4919
4920         if (!set || !mat)
4921                 goto error;
4922
4923         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4924         dim = isl_dim_cow(dim);
4925         if (!dim)
4926                 goto error;
4927
4928         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
4929
4930         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
4931
4932         dim->nparam = 0;
4933         dim->n_out = nparam;
4934         isl_set_reset_dim(set, dim);
4935         set = isl_set_preimage(set, mat);
4936         if (!set)
4937                 goto error2;
4938         dim = isl_dim_copy(set->dim);
4939         dim = isl_dim_cow(dim);
4940         if (!dim)
4941                 goto error2;
4942         dim->nparam = dim->n_out;
4943         dim->n_out = 0;
4944         isl_set_reset_dim(set, dim);
4945         return set;
4946 error:
4947         isl_dim_free(dim);
4948         isl_mat_free(mat);
4949 error2:
4950         isl_set_free(set);
4951         return NULL;
4952 }
4953
4954 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
4955  * equalities in "eq".
4956  */
4957 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
4958         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
4959 {
4960         int i, k;
4961         unsigned len;
4962
4963         if (!bset || !eq)
4964                 goto error;
4965
4966         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
4967                                         eq->n_row, 0);
4968         if (!bset)
4969                 goto error;
4970
4971         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
4972         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
4973                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
4974                 if (k < 0)
4975                         goto error;
4976                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
4977                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
4978         }
4979         isl_mat_free(eq);
4980
4981         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
4982         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4983
4984         return bset;
4985 error:
4986         isl_mat_free(eq);
4987         isl_basic_set_free(bset);
4988         return NULL;
4989 }
4990
4991 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
4992  * equalities in "eq".
4993  */
4994 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
4995         struct isl_mat *eq)
4996 {
4997         int i;
4998
4999         if (!set || !eq)
5000                 goto error;
5001
5002         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5003                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
5004                                         isl_mat_copy(eq));
5005                 if (!set->p[i])
5006                         goto error;
5007         }
5008         isl_mat_free(eq);
5009         return set;
5010 error:
5011         isl_mat_free(eq);
5012         isl_set_free(set);
5013         return NULL;
5014 }
5015
5016 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
5017  * new, explicit, existential variables in the constraints.
5018  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
5019  * The output has the same parameters, but only
5020  * explicit existentially quantified variables.
5021  *
5022  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
5023  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
5024  * among the parameters by performing a variable compression on
5025  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
5026  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
5027  */
5028 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5029 {
5030         int i, j;
5031         struct isl_mat *eq;
5032         struct isl_mat *T, *T2;
5033         struct isl_set *set;
5034         unsigned nparam, n_div;
5035
5036         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5037         if (!bset)
5038                 return NULL;
5039
5040         if (bset->n_eq == 0)
5041                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5042
5043         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5044
5045         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5046         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5047
5048         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5049                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5050                         ++i;
5051         }
5052         if (i == bset->n_eq)
5053                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5054
5055         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5056                 0, 1 + nparam);
5057         eq = isl_mat_cow(eq);
5058         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5059         if (T && T->n_col == 0) {
5060                 isl_mat_free(T);
5061                 isl_mat_free(T2);
5062                 isl_mat_free(eq);
5063                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5064                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5065         }
5066         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5067
5068         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5069         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5070         set = set_append_equalities(set, eq);
5071         return set;
5072 }
5073
5074 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5075  * quantified variables.
5076  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5077  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5078  * no input or output dimensions and the dimension specification
5079  * is reset to that of the input.
5080  */
5081 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5082 {
5083         struct isl_basic_set *bset;
5084         struct isl_set *set;
5085         struct isl_map *map;
5086         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5087         unsigned         nparam;
5088         unsigned         n_in;
5089         unsigned         n_out;
5090
5091         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5092         if (!bmap)
5093                 return NULL;
5094
5095         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5096         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5097         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5098         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5099         if (!dim)
5100                 goto error;
5101
5102         orig_dim = bmap->dim;
5103         bmap->dim = dim;
5104         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5105
5106         set = parameter_compute_divs(bset);
5107         map = (struct isl_map *)set;
5108         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5109
5110         return map;
5111 error:
5112         isl_basic_map_free(bmap);
5113         return NULL;
5114 }
5115
5116 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5117 {
5118         int i;
5119         unsigned off;
5120
5121         if (!bmap)
5122                 return -1;
5123
5124         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5125         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5126                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5127                         return 0;
5128                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5129                                 return -1);
5130         }
5131         return 1;
5132 }
5133
5134 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5135 {
5136         int i;
5137
5138         if (!map)
5139                 return -1;
5140
5141         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5142                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5143                 if (known <= 0)
5144                         return known;
5145         }
5146
5147         return 1;
5148 }
5149
5150 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5151  * expressions for them.  However, this computation may be
5152  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5153  * strictly needed.
5154  */
5155 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5156 {
5157         int i;
5158         int known;
5159         struct isl_map *map;
5160
5161         known = basic_map_divs_known(bmap);
5162         if (known < 0)
5163                 goto error;
5164         if (known)
5165                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5166
5167         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5168
5169         known = basic_map_divs_known(bmap);
5170         if (known < 0)
5171                 goto error;
5172         if (known)
5173                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5174
5175         map = compute_divs(bmap);
5176         return map;
5177 error:
5178         isl_basic_map_free(bmap);
5179         return NULL;
5180 }
5181
5182 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5183 {
5184         int i;
5185         int known;
5186         struct isl_map *res;
5187
5188         if (!map)
5189                 return NULL;
5190         if (map->n == 0)
5191                 return map;
5192
5193         known = map_divs_known(map);
5194         if (known < 0) {
5195                 isl_map_free(map);
5196                 return NULL;
5197         }
5198         if (known)
5199                 return map;
5200
5201         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5202         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5203                 struct isl_map *r2;
5204                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5205                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5206                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5207                 else
5208                         res = isl_map_union(res, r2);
5209         }
5210         isl_map_free(map);
5211
5212         return res;
5213 }
5214
5215 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5216 {
5217         return (struct isl_set *)
5218                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5219 }
5220
5221 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5222 {
5223         return (struct isl_set *)
5224                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5225 }
5226
5227 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5228 {
5229         int i;
5230         struct isl_set *set;
5231
5232         if (!map)
5233                 goto error;
5234
5235         map = isl_map_cow(map);
5236         if (!map)
5237                 return NULL;
5238
5239         set = (struct isl_set *)map;
5240         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5241         if (!set->dim)
5242                 goto error;
5243         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5244                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5245                 if (!set->p[i])
5246                         goto error;
5247         }
5248         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5249         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5250         return set;
5251 error:
5252         isl_map_free(map);
5253         return NULL;
5254 }
5255
5256 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5257                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5258 {
5259         int i;
5260         unsigned flags = 0;
5261         struct isl_map *map = NULL;
5262
5263         if (!map1 || !map2)
5264                 goto error;
5265
5266         if (map1->n == 0) {
5267                 isl_map_free(map1);
5268                 return map2;
5269         }
5270         if (map2->n == 0) {
5271                 isl_map_free(map2);
5272                 return map1;
5273         }
5274
5275         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5276
5277         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5278             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5279                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5280
5281         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5282                                 map1->n + map2->n, flags);
5283         if (!map)
5284                 goto error;
5285         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5286                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5287                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5288                 if (!map)
5289                         goto error;
5290         }
5291         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5292                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5293                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5294                 if (!map)
5295                         goto error;
5296         }
5297         isl_map_free(map1);
5298         isl_map_free(map2);
5299         return map;
5300 error:
5301         isl_map_free(map);
5302         isl_map_free(map1);
5303         isl_map_free(map2);
5304         return NULL;
5305 }
5306
5307 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5308 {
5309         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5310         if (!map1)
5311                 return NULL;
5312         if (map1->n > 1)
5313                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5314         return map1;
5315 }
5316
5317 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5318                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5319 {
5320         return (struct isl_set *)
5321                 isl_map_union_disjoint(
5322                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5323 }
5324
5325 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5326 {
5327         return (struct isl_set *)
5328                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5329 }
5330
5331 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5332                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5333 {
5334         unsigned flags = 0;
5335         struct isl_map *result;
5336         int i, j;
5337
5338         if (!map || !set)
5339                 goto error;
5340
5341         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5342             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5343                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5344
5345         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5346                                         map->n * set->n, flags);
5347         if (!result)
5348                 goto error;
5349         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5350                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5351                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5352                             isl_basic_map_intersect_range(
5353                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5354                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5355                         if (!result)
5356                                 goto error;
5357                 }
5358         isl_map_free(map);
5359         isl_set_free(set);
5360         return result;
5361 error:
5362         isl_map_free(map);
5363         isl_set_free(set);
5364         return NULL;
5365 }
5366
5367 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5368                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5369 {
5370         return isl_map_reverse(
5371                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5372 }
5373
5374 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5375                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5376 {
5377         if (!map1 || !map2)
5378                 goto error;
5379         map1 = isl_map_reverse(map1);
5380         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5381         return isl_map_reverse(map1);
5382 error:
5383         isl_map_free(map1);
5384         isl_map_free(map2);
5385         return NULL;
5386 }
5387
5388 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5389                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5390 {
5391         struct isl_dim *dim_result;
5392         struct isl_map *result;
5393         int i, j;
5394
5395         if (!map1 || !map2)
5396                 goto error;
5397
5398         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5399                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5400
5401         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5402         if (!result)
5403                 goto error;
5404         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5405                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5406                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5407                             isl_basic_map_apply_range(
5408                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5409                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5410                         if (!result)
5411                                 goto error;
5412                 }
5413         isl_map_free(map1);
5414         isl_map_free(map2);
5415         if (result && result->n <= 1)
5416                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5417         return result;
5418 error:
5419         isl_map_free(map1);
5420         isl_map_free(map2);
5421         return NULL;
5422 }
5423
5424 /*
5425  * returns range - domain
5426  */
5427 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5428 {
5429         isl_dim *dims, *target_dim;
5430         struct isl_basic_set *bset;
5431         unsigned dim;
5432         unsigned nparam;
5433         int i;
5434
5435         if (!bmap)
5436                 goto error;
5437         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5438                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5439                    goto error);
5440         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5441         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5442         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5443         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5444         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5445         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5446         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5447         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5448         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5449         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5450                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5451                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5452                 if (j < 0)
5453                         goto error;
5454                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5455                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5456                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5457                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5458         }
5459         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5460         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5461         return bset;
5462 error:
5463         isl_basic_map_free(bmap);
5464         return NULL;
5465 }
5466
5467 /*
5468  * returns range - domain
5469  */
5470 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5471 {
5472         int i;
5473         isl_dim *dim;
5474         struct isl_set *result;
5475
5476         if (!map)
5477                 return NULL;
5478
5479         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5480                                                  map->dim, isl_dim_out),
5481                    goto error);
5482         dim = isl_map_get_dim(map);
5483         dim = isl_dim_domain(dim);
5484         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, map->flags);
5485         if (!result)
5486                 goto error;
5487         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5488                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5489                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5490         isl_map_free(map);
5491         return result;
5492 error:
5493         isl_map_free(map);
5494         return NULL;
5495 }
5496
5497 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5498 {
5499         struct isl_basic_map *bmap;
5500         unsigned nparam;
5501         unsigned dim;
5502         int i;
5503
5504         if (!dims)
5505                 return NULL;
5506
5507         nparam = dims->nparam;
5508         dim = dims->n_out;
5509         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5510         if (!bmap)
5511                 goto error;
5512
5513         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5514                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5515                 if (j < 0)
5516                         goto error;
5517                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5518                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5519                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5520         }
5521         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5522 error:
5523         isl_basic_map_free(bmap);
5524         return NULL;
5525 }
5526
5527 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
5528 {
5529         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
5530         if (!dim)
5531                 return NULL;
5532         return basic_map_identity(dim);
5533 }
5534
5535 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5536 {
5537         if (!model || !model->dim)
5538                 return NULL;
5539         isl_assert(model->ctx,
5540                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5541         return basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5542 }
5543
5544 static struct isl_map *map_identity(struct isl_dim *dim)
5545 {
5546         struct isl_map *map = isl_map_alloc_dim(dim, 1, ISL_MAP_DISJOINT);
5547         return isl_map_add_basic_map(map, basic_map_identity(isl_dim_copy(dim)));
5548 }
5549
5550 struct isl_map *isl_map_identity(struct isl_dim *set_dim)
5551 {
5552         struct isl_dim *dim = isl_dim_map(set_dim);
5553         if (!dim)
5554                 return NULL;
5555         return map_identity(dim);
5556 }
5557
5558 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5559 {
5560         if (!model || !model->dim)
5561                 return NULL;
5562         isl_assert(model->ctx,
5563                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5564         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5565 }
5566
5567 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5568 {
5569         if (!model || !model->dim)
5570                 return NULL;
5571         isl_assert(model->ctx,
5572                         model->dim->n_in == model->dim->n_out, return NULL);
5573         return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5574 }
5575
5576 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5577 {
5578         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5579         isl_map *id;
5580         id = isl_map_identity(dim);
5581         return isl_map_intersect_range(id, set);
5582 }
5583
5584 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5585  * values.
5586  */
5587 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5588 {
5589         int i;
5590         unsigned nparam;
5591         unsigned dim;
5592         struct isl_basic_set *bset;
5593
5594         if (!dims)
5595                 return NULL;
5596         nparam = dims->nparam;
5597         dim = dims->n_out;
5598         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5599         if (!bset)
5600                 return NULL;
5601         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5602                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5603                 if (k < 0)
5604                         goto error;
5605                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5606                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5607         }
5608         return bset;
5609 error:
5610         isl_basic_set_free(bset);
5611         return NULL;
5612 }
5613
5614 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
5615  */
5616 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim,
5617         int pos)
5618 {
5619         int k;
5620         isl_basic_set *nonneg;
5621
5622         nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5623         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5624         if (k < 0)
5625                 goto error;
5626         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5627         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
5628
5629         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
5630 error:
5631         isl_basic_set_free(nonneg);
5632         return NULL;
5633 }
5634
5635 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
5636  */
5637 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim, int pos)
5638 {
5639         int k;
5640         isl_basic_set *neg;
5641
5642         neg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5643         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5644         if (k < 0)
5645                 goto error;
5646         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5647         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5648         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
5649
5650         return isl_basic_set_finalize(neg);
5651 error:
5652         isl_basic_set_free(neg);
5653         return NULL;
5654 }
5655
5656 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
5657         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
5658 {
5659         int i;
5660         isl_basic_set *nonneg;
5661         isl_basic_set *neg;
5662
5663         if (!set)
5664                 return NULL;
5665         if (n == 0)
5666                 return set;
5667
5668         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
5669
5670         for (i = 0; i < n; ++i) {
5671                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5672                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5673                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5674                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5675
5676                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
5677         }
5678
5679         return set;
5680 error:
5681         isl_set_free(set);
5682         return NULL;
5683 }
5684
5685 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
5686         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5687         void *user)
5688 {
5689         isl_set *half;
5690
5691         if (!set)
5692                 return -1;
5693         if (isl_set_fast_is_empty(set)) {
5694                 isl_set_free(set);
5695                 return 0;
5696         }
5697         if (first == len)
5698                 return fn(set, signs, user);
5699
5700         signs[first] = 1;
5701         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5702                                                         1 + first));
5703         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
5704         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
5705                 goto error;
5706
5707         signs[first] = -1;
5708         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5709                                                         1 + first));
5710         half = isl_set_intersect(half, set);
5711         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
5712 error:
5713         isl_set_free(set);
5714         return -1;
5715 }
5716
5717 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
5718  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
5719  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
5720  * to the sign of the corresponding variable.
5721  */
5722 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
5723         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5724         void *user)
5725 {
5726         unsigned nparam;
5727         unsigned nvar;
5728         int *signs;
5729         int r;
5730
5731         if (!set)
5732                 return -1;
5733         if (isl_set_fast_is_empty(set))
5734                 return 0;
5735
5736         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5737         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
5738
5739         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
5740
5741         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
5742                             fn, user);
5743
5744         free(signs);
5745
5746         return r;
5747 }
5748
5749 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5750 {
5751         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5752 }
5753
5754 int isl_basic_map_is_subset(
5755                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5756 {
5757         int is_subset;
5758         struct isl_map *map1;
5759         struct isl_map *map2;
5760
5761         if (!bmap1 || !bmap2)
5762                 return -1;
5763
5764         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
5765         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
5766
5767         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5768
5769         isl_map_free(map1);
5770         isl_map_free(map2);
5771
5772         return is_subset;
5773 }
5774
5775 int isl_basic_map_is_equal(
5776                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5777 {
5778         int is_subset;
5779
5780         if (!bmap1 || !bmap2)
5781                 return -1;
5782         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5783         if (is_subset != 1)
5784                 return is_subset;
5785         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5786         return is_subset;
5787 }
5788
5789 int isl_basic_set_is_equal(
5790                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5791 {
5792         return isl_basic_map_is_equal(
5793                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
5794 }
5795
5796 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
5797 {
5798         int i;
5799         int is_empty;
5800
5801         if (!map)
5802                 return -1;
5803         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5804                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
5805                 if (is_empty < 0)
5806                         return -1;
5807                 if (!is_empty)
5808                         return 0;
5809         }
5810         return 1;
5811 }
5812
5813 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
5814 {
5815         return map ? map->n == 0 : -1;
5816 }
5817
5818 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
5819 {
5820         return set ? set->n == 0 : -1;
5821 }
5822
5823 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
5824 {
5825         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
5826 }
5827
5828 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
5829 {
5830         if (!map1 || !map2)
5831                 return -1;
5832
5833         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
5834 }
5835
5836 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5837 {
5838         if (!set1 || !set2)
5839                 return -1;
5840
5841         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
5842 }
5843
5844 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5845 {
5846         int is_subset;
5847
5848         if (!map1 || !map2)
5849                 return -1;
5850         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5851         if (is_subset != 1)
5852                 return is_subset;
5853         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5854         return is_subset;
5855 }
5856
5857 int isl_basic_map_is_strict_subset(
5858                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5859 {
5860         int is_subset;
5861
5862         if (!bmap1 || !bmap2)
5863                 return -1;
5864         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5865         if (is_subset != 1)
5866                 return is_subset;
5867         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5868         if (is_subset == -1)
5869                 return is_subset;
5870         return !is_subset;
5871 }
5872
5873 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5874 {
5875         int is_subset;
5876
5877         if (!map1 || !map2)
5878                 return -1;
5879         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5880         if (is_subset != 1)
5881                 return is_subset;
5882         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
5883         if (is_subset == -1)
5884                 return is_subset;
5885         return !is_subset;
5886 }
5887
5888 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
5889 {
5890         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
5891 }
5892
5893 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
5894 {
5895         if (!bmap)
5896                 return -1;
5897         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
5898 }
5899
5900 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
5901 {
5902         if (!bset)
5903                 return -1;
5904         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
5905 }
5906
5907 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
5908 {
5909         int i;
5910
5911         if (!map)
5912                 return -1;
5913
5914         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5915                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
5916                 if (r < 0 || r)
5917                         return r;
5918         }
5919
5920         return 0;
5921 }
5922
5923 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
5924 {
5925         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
5926 }
5927
5928 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5929 {
5930         struct isl_basic_set *bset = NULL;
5931         struct isl_vec *sample = NULL;
5932         int empty;
5933         unsigned total;
5934
5935         if (!bmap)
5936                 return -1;
5937
5938         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
5939                 return 1;
5940
5941         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
5942                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
5943                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
5944                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5945                 isl_basic_map_free(copy);
5946                 return empty;
5947         }
5948
5949         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
5950         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
5951                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
5952                 if (contains < 0)
5953                         return -1;
5954                 if (contains)
5955                         return 0;
5956         }
5957         isl_vec_free(bmap->sample);
5958         bmap->sample = NULL;
5959         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
5960         if (!bset)
5961                 return -1;
5962         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
5963         if (!sample)
5964                 return -1;
5965         empty = sample->size == 0;
5966         isl_vec_free(bmap->sample);
5967         bmap->sample = sample;
5968         if (empty)
5969                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5970
5971         return empty;
5972 }
5973
5974 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
5975 {
5976         if (!bmap)
5977                 return -1;
5978         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
5979 }
5980
5981 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5982 {
5983         if (!bset)
5984                 return -1;
5985         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
5986 }
5987
5988 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
5989 {
5990         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
5991 }
5992
5993 struct isl_map *isl_basic_map_union(
5994         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5995 {
5996         struct isl_map *map;
5997         if (!bmap1 || !bmap2)
5998                 return NULL;
5999
6000         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
6001
6002         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
6003         if (!map)
6004                 goto error;
6005         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
6006         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
6007         return map;
6008 error:
6009         isl_basic_map_free(bmap1);
6010         isl_basic_map_free(bmap2);
6011         return NULL;
6012 }
6013
6014 struct isl_set *isl_basic_set_union(
6015                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6016 {
6017         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
6018                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
6019                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
6020 }
6021
6022 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
6023 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6024 {
6025         int i;
6026         unsigned off;
6027
6028         if (!bmap)
6029                 return NULL;
6030
6031         off = isl_dim_total(bmap->dim);
6032
6033         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6034                 int pos;
6035                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6036                         continue;
6037                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
6038                                                             bmap->n_div-i);
6039                 if (pos == -1)
6040                         continue;
6041                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
6042                 --i;
6043         }
6044         return bmap;
6045 }
6046
6047 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
6048 {
6049         return (struct isl_basic_set *)
6050                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6051 }
6052
6053 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
6054 {
6055         int i;
6056
6057         if (!map)
6058                 return 0;
6059
6060         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6061                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
6062                 if (!map->p[i])
6063                         goto error;
6064         }
6065
6066         return map;
6067 error:
6068         isl_map_free(map);
6069         return NULL;
6070 }
6071
6072 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
6073  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
6074  *
6075  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
6076  * of the corresponding div in dst otherwise.
6077  */
6078 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
6079                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
6080 {
6081         int i;
6082
6083         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6084
6085         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
6086         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
6087                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
6088                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
6089                                                 dst->n_div - div) == -1)
6090                         return i;
6091         return -1;
6092 }
6093
6094 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
6095                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
6096 {
6097         int i;
6098         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6099
6100         if (!dst || !src)
6101                 goto error;
6102
6103         if (src->n_div == 0)
6104                 return dst;
6105
6106         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
6107                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
6108
6109         src = isl_basic_map_order_divs(src);
6110         dst = isl_basic_map_cow(dst);
6111         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
6112                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
6113         if (!dst)
6114                 return NULL;
6115         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
6116                 int j = find_div(dst, src, i);
6117                 if (j < 0) {
6118                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
6119                         if (j < 0)
6120                                 goto error;
6121                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
6122                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
6123                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
6124                                 goto error;
6125                 }
6126                 if (j != i)
6127                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
6128         }
6129         return dst;
6130 error:
6131         isl_basic_map_free(dst);
6132         return NULL;
6133 }
6134
6135 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6136                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6137 {
6138         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6139                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6140 }
6141
6142 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6143 {
6144         int i;
6145
6146         if (!map)
6147                 return NULL;
6148         if (map->n == 0)
6149                 return map;
6150         map = isl_map_compute_divs(map);
6151         map = isl_map_cow(map);
6152         if (!map)
6153                 return NULL;
6154
6155         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6156                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6157         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6158                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6159
6160         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6161         return map;
6162 }
6163
6164 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6165 {
6166         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6167 }
6168
6169 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6170 {
6171         if (!set || !map)
6172                 goto error;
6173         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6174         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6175         set = isl_map_range(map);
6176         return set;
6177 error:
6178         isl_set_free(set);
6179         isl_map_free(map);
6180         return NULL;
6181 }
6182
6183 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6184  * the meaning of the set.
6185  */
6186 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6187 {
6188         int i;
6189
6190         if (!map)
6191                 return NULL;
6192
6193         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6194                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6195                         continue;
6196                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6197                 if (i != map->n-1) {
6198                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6199                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6200                 }
6201                 map->n--;
6202         }
6203
6204         return map;
6205 }
6206
6207 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6208 {
6209         return (struct isl_set *)
6210                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6211 }
6212
6213 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6214 {
6215         struct isl_basic_map *bmap;
6216         if (!map || map->n == 0)
6217                 return NULL;
6218         bmap = map->p[map->n-1];
6219         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6220         return isl_basic_map_copy(bmap);
6221 }
6222
6223 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6224 {
6225         return (struct isl_basic_set *)
6226                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6227 }
6228
6229 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6230                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6231 {
6232         int i;
6233
6234         if (!map || !bmap)
6235                 goto error;
6236         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6237                 if (map->p[i] != bmap)
6238                         continue;
6239                 map = isl_map_cow(map);
6240                 if (!map)
6241                         goto error;
6242                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6243                 if (i != map->n-1) {
6244                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6245                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6246                 }
6247                 map->n--;
6248                 return map;
6249         }
6250         return map;
6251 error:
6252         isl_map_free(map);
6253         return NULL;
6254 }
6255
6256 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6257                                                 struct isl_basic_set *bset)
6258 {
6259         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6260                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6261 }
6262
6263 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6264  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6265  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6266  */
6267 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6268         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6269         int pos, isl_int *opt)
6270 {
6271         struct isl_dim *dims;
6272         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6273         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6274         struct isl_ctx *ctx;
6275         struct isl_vec *obj;
6276         unsigned total;
6277         unsigned nparam;
6278         unsigned dim1, dim2;
6279         enum isl_lp_result res;
6280
6281         if (!bset1 || !bset2)
6282                 return isl_lp_error;
6283
6284         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6285         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6286         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6287         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6288         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6289         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6290         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6291         if (!bmap1 || !bmap2)
6292                 goto error;
6293         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6294         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6295                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6296                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6297         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6298         if (!bmap1)
6299                 goto error;
6300         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6301         ctx = bmap1->ctx;
6302         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6303         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6304         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6305         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6306         if (!obj)
6307                 goto error;
6308         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6309                                         opt, NULL, NULL);
6310         isl_basic_map_free(bmap1);
6311         isl_vec_free(obj);
6312         return res;
6313 error:
6314         isl_basic_map_free(bmap1);
6315         isl_basic_map_free(bmap2);
6316         return isl_lp_error;
6317 }
6318
6319 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6320  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6321  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6322  * smaller or larger than those in bset2.
6323  *
6324  * Returns
6325  *       1 if bset1 follows bset2
6326  *      -1 if bset1 precedes bset2
6327  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6328  *      -2 if some error occurred.
6329  */
6330 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6331         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6332 {
6333         isl_int opt;
6334         enum isl_lp_result res;
6335         int cmp;
6336
6337         isl_int_init(opt);
6338
6339         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6340
6341         if (res == isl_lp_empty)
6342                 cmp = 0;
6343         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6344                   res == isl_lp_unbounded)
6345                 cmp = 1;
6346         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6347                 cmp = -1;
6348         else
6349                 cmp = -2;
6350
6351         isl_int_clear(opt);
6352         return cmp;
6353 }
6354
6355 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6356  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6357  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6358  * than a value of the same dimension in bset2.
6359  *
6360  * Return
6361  *       1 if there exists such a pair
6362  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6363  *      -1 otherwise
6364  *      -2 if some error occurred.
6365  */
6366 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6367         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6368 {
6369         isl_int opt;
6370         enum isl_lp_result res;
6371         int cmp;
6372
6373         isl_int_init(opt);
6374
6375         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6376
6377         if (res == isl_lp_empty)
6378                 cmp = -1;
6379         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6380                   res == isl_lp_unbounded)
6381                 cmp = 1;
6382         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6383                 cmp = -1;
6384         else if (res == isl_lp_ok)
6385                 cmp = 0;
6386         else
6387                 cmp = -2;
6388
6389         isl_int_clear(opt);
6390         return cmp;
6391 }
6392
6393 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6394  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6395  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6396  * than a value of the same dimension in set2.
6397  *
6398  * Return
6399  *       1 if there exists such a pair
6400  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6401  *      -1 otherwise
6402  *      -2 if some error occurred.
6403  */
6404 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6405         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6406 {
6407         int i, j;
6408         int follows = -1;
6409
6410         if (!set1 || !set2)
6411                 return -2;
6412
6413         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6414                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6415                         int f;
6416                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6417                         if (f == 1 || f == -2)
6418                                 return f;
6419                         if (f > follows)
6420                                 follows = f;
6421                 }
6422
6423         return follows;
6424 }
6425
6426 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
6427         unsigned pos, isl_int *val)
6428 {
6429         int i;
6430         int d;
6431         unsigned total;
6432
6433         if (!bmap)
6434                 return -1;
6435         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6436         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6437                 for (; d+1 > pos; --d)
6438                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6439                                 break;
6440                 if (d != pos)
6441                         continue;
6442                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6443                         return 0;
6444                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6445                         return 0;
6446                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6447                         return 0;
6448                 if (val)
6449                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6450                 return 1;
6451         }
6452         return 0;
6453 }
6454
6455 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
6456         unsigned pos, isl_int *val)
6457 {
6458         int i;
6459         isl_int v;
6460         isl_int tmp;
6461         int fixed;
6462
6463         if (!map)
6464                 return -1;
6465         if (map->n == 0)
6466                 return 0;
6467         if (map->n == 1)
6468                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
6469         isl_int_init(v);
6470         isl_int_init(tmp);
6471         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
6472         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6473                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
6474                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6475                         fixed = 0;
6476         }
6477         if (val)
6478                 isl_int_set(*val, v);
6479         isl_int_clear(tmp);
6480         isl_int_clear(v);
6481         return fixed;
6482 }
6483
6484 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
6485         unsigned pos, isl_int *val)
6486 {
6487         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6488                                                 pos, val);
6489 }
6490
6491 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
6492         isl_int *val)
6493 {
6494         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6495 }
6496
6497 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
6498         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6499 {
6500         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6501                 return -1;
6502         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
6503                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6504 }
6505
6506 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
6507         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6508 {
6509         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6510                 return -1;
6511         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
6512                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6513 }
6514
6515 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6516  * then return this fixed value in *val.
6517  */
6518 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
6519         isl_int *val)
6520 {
6521         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
6522                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6523 }
6524
6525 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6526  * then return this fixed value in *val.
6527  */
6528 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
6529 {
6530         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6531 }
6532
6533 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6534  * then return this fixed value in *val.
6535  */
6536 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
6537 {
6538         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6539 }
6540
6541 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6542  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6543  */
6544 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
6545         unsigned dim, isl_int *val)
6546 {
6547         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6548         isl_int *c;
6549         unsigned total;
6550         unsigned nparam;
6551
6552         if (!bset)
6553                 return -1;
6554         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6555         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6556         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6557                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6558                         continue;
6559                 if (i_eq != -1)
6560                         return 0;
6561                 i_eq = i;
6562         }
6563         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6564                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
6565                         continue;
6566                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
6567                         return 0;
6568                 i_ineq = i;
6569         }
6570         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
6571                 return 0;
6572         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
6573         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
6574         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
6575                 return 0;
6576         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
6577                 return 0;
6578         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
6579                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
6580                 return 0;
6581         if (val)
6582                 isl_int_neg(*val, c[0]);
6583         return 1;
6584 }
6585
6586 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
6587         unsigned dim, isl_int *val)
6588 {
6589         int i;
6590         isl_int v;
6591         isl_int tmp;
6592         int fixed;
6593
6594         if (!set)
6595                 return -1;
6596         if (set->n == 0)
6597                 return 0;
6598         if (set->n == 1)
6599                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6600                                                                 dim, val);
6601         isl_int_init(v);
6602         isl_int_init(tmp);
6603         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6604                                                                 dim, &v);
6605         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
6606                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
6607                                                                 dim, &tmp);
6608                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6609                         fixed = 0;
6610         }
6611         if (val)
6612                 isl_int_set(*val, v);
6613         isl_int_clear(tmp);
6614         isl_int_clear(v);
6615         return fixed;
6616 }
6617
6618 struct constraint {
6619         unsigned        size;
6620         isl_int         *c;
6621 };
6622
6623 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
6624 {
6625         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
6626         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
6627         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
6628         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
6629 }
6630
6631 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
6632         struct isl_basic_map *bmap)
6633 {
6634         int i;
6635         struct constraint *c;
6636         unsigned total;
6637
6638         if (!bmap)
6639                 return NULL;
6640         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6641         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
6642         if (!c)
6643                 goto error;
6644         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6645                 c[i].size = total;
6646                 c[i].c = bmap->ineq[i];
6647         }
6648         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
6649         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
6650                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
6651         free(c);
6652         return bmap;
6653 error:
6654         isl_basic_map_free(bmap);
6655         return NULL;
6656 }
6657
6658 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
6659         __isl_take isl_basic_set *bset)
6660 {
6661         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
6662                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6663 }
6664
6665 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
6666 {
6667         if (!bmap)
6668                 return NULL;
6669         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
6670                 return bmap;
6671         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
6672         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
6673         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
6674         return bmap;
6675 }
6676
6677 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
6678 {
6679         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
6680                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6681 }
6682
6683 int isl_basic_map_fast_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6684         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6685 {
6686         int i, cmp;
6687         unsigned total;
6688
6689         if (bmap1 == bmap2)
6690                 return 0;
6691         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
6692                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
6693         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
6694                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6695         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
6696                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6697         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
6698             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6699                 return 0;
6700         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6701                 return 1;
6702         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6703                 return -1;
6704         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
6705                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
6706         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
6707                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
6708         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
6709                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
6710         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6711         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
6712                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
6713                 if (cmp)
6714                         return cmp;
6715         }
6716         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
6717                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
6718                 if (cmp)
6719                         return cmp;
6720         }
6721         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
6722                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
6723                 if (cmp)
6724                         return cmp;
6725         }
6726         return 0;
6727 }
6728
6729 int isl_basic_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6730         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6731 {
6732         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
6733 }
6734
6735 int isl_basic_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6736         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
6737 {
6738         return isl_basic_map_fast_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
6739                                             (isl_basic_map *)bset2);
6740 }
6741
6742 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
6743 {
6744         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
6745         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
6746
6747         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
6748 }
6749
6750 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
6751  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
6752  * meaning of any possible other copies of map.
6753  */
6754 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
6755 {
6756         int i, j;
6757         struct isl_basic_map *bmap;
6758
6759         if (!map)
6760                 return NULL;
6761         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
6762                 return map;
6763         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6764                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6765                 if (!bmap)
6766                         goto error;
6767                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6768                 map->p[i] = bmap;
6769         }
6770         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
6771         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6772         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
6773         if (!map)
6774                 return NULL;
6775         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
6776                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
6777                         continue;
6778                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
6779                 for (j = i; j < map->n; ++j)
6780                         map->p[j-1] = map->p[j];
6781                 map->n--;
6782         }
6783         return map;
6784 error:
6785         isl_map_free(map);
6786         return NULL;
6787
6788 }
6789
6790 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
6791 {
6792         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
6793 }
6794
6795 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6796 {
6797         int i;
6798         int equal;
6799
6800         if (!map1 || !map2)
6801                 return -1;
6802
6803         if (map1 == map2)
6804                 return 1;
6805         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
6806                 return 0;
6807
6808         map1 = isl_map_copy(map1);
6809         map2 = isl_map_copy(map2);
6810         map1 = isl_map_normalize(map1);
6811         map2 = isl_map_normalize(map2);
6812         if (!map1 || !map2)
6813                 goto error;
6814         equal = map1->n == map2->n;
6815         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
6816                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
6817                 if (equal < 0)
6818                         goto error;
6819         }
6820         isl_map_free(map1);
6821         isl_map_free(map2);
6822         return equal;
6823 error:
6824         isl_map_free(map1);
6825         isl_map_free(map2);
6826         return -1;
6827 }
6828
6829 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6830 {
6831         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
6832                                                 (struct isl_map *)set2);
6833 }
6834
6835 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
6836  */
6837 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
6838         isl_int min, isl_int max)
6839 {
6840         int k;
6841         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6842
6843         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
6844         if (!bset)
6845                 goto error;
6846
6847         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6848         if (k < 0)
6849                 goto error;
6850         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
6851         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
6852
6853         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6854         if (k < 0)
6855                 goto error;
6856         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
6857         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
6858
6859         return bset;
6860 error:
6861         isl_basic_set_free(bset);
6862         return NULL;
6863 }
6864
6865 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
6866  */
6867 struct isl_basic_set *isl_basic_set_product(struct isl_basic_set_list *list)
6868 {
6869         int i;
6870         unsigned dim;
6871         unsigned nparam;
6872         unsigned extra;
6873         unsigned n_eq;
6874         unsigned n_ineq;
6875         struct isl_basic_set *product = NULL;
6876
6877         if (!list)
6878                 goto error;
6879         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
6880         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
6881         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
6882         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
6883         extra = list->p[0]->n_div;
6884         n_eq = list->p[0]->n_eq;
6885         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
6886         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
6887                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
6888                 isl_assert(list->ctx,
6889                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
6890                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6891                 extra += list->p[i]->n_div;
6892                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
6893                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
6894         }
6895         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
6896                                         n_eq, n_ineq);
6897         if (!product)
6898                 goto error;
6899         dim = 0;
6900         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
6901                 isl_basic_set_add_constraints(product,
6902                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
6903                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
6904         }
6905         isl_basic_set_list_free(list);
6906         return product;
6907 error:
6908         isl_basic_set_free(product);
6909         isl_basic_set_list_free(list);
6910         return NULL;
6911 }
6912
6913 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
6914                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6915 {
6916         struct isl_dim *dim_result = NULL;
6917         struct isl_basic_map *bmap;
6918         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
6919         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
6920
6921         if (!bmap1 || !bmap2)
6922                 goto error;
6923
6924         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
6925                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
6926         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
6927                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
6928
6929         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
6930         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
6931         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
6932         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
6933         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
6934
6935         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
6936         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6937         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
6938         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6939         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
6940         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
6941         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
6942         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
6943         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
6944         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
6945         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
6946
6947         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
6948                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
6949                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
6950                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
6951         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
6952         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
6953         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
6954         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6955 error:
6956         isl_basic_map_free(bmap1);
6957         isl_basic_map_free(bmap2);
6958         return NULL;
6959 }
6960
6961 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
6962  */
6963 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6964 {
6965         unsigned flags = 0;
6966         struct isl_map *result;
6967         int i, j;
6968
6969         if (!map1 || !map2)
6970                 goto error;
6971
6972         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
6973                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
6974
6975         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6976             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
6977                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6978
6979         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
6980                                                    isl_dim_copy(map2->dim)),
6981                                 map1->n * map2->n, flags);
6982         if (!result)
6983                 goto error;
6984         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
6985                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
6986                         struct isl_basic_map *part;
6987                         part = isl_basic_map_product(
6988                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
6989                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
6990                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
6991                                 isl_basic_map_free(part);
6992                         else
6993                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
6994                         if (!result)
6995                                 goto error;
6996                 }
6997         isl_map_free(map1);
6998         isl_map_free(map2);
6999         return result;
7000 error:
7001         isl_map_free(map1);
7002         isl_map_free(map2);
7003         return NULL;
7004 }
7005
7006 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
7007  */
7008 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
7009         __isl_take isl_map *map2)
7010 {
7011         isl_map *prod;
7012
7013         prod = isl_map_product(map1, map2);
7014         prod = isl_map_flatten(prod);
7015         return prod;
7016 }
7017
7018 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
7019  */
7020 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7021 {
7022         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
7023                                                  (struct isl_map *)set2);
7024 }
7025
7026 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
7027         __isl_take isl_set *set2)
7028 {
7029         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7030 }
7031
7032 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7033 {
7034         int i;
7035         uint32_t hash = isl_hash_init();
7036         unsigned total;
7037
7038         if (!bmap)
7039                 return 0;
7040         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
7041         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
7042         if (!bmap)
7043                 return 0;
7044         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7045         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
7046         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
7047                 uint32_t c_hash;
7048                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
7049                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7050         }
7051         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
7052         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7053                 uint32_t c_hash;
7054                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
7055                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7056         }
7057         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
7058         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7059                 uint32_t c_hash;
7060                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7061                         continue;
7062                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
7063                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
7064                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7065         }
7066         isl_basic_map_free(bmap);
7067         return hash;
7068 }
7069
7070 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7071 {
7072         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
7073 }
7074
7075 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
7076 {
7077         int i;
7078         uint32_t hash;
7079
7080         if (!map)
7081                 return 0;
7082         map = isl_map_copy(map);
7083         map = isl_map_normalize(map);
7084         if (!map)
7085                 return 0;
7086
7087         hash = isl_hash_init();
7088         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7089                 uint32_t bmap_hash;
7090                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
7091                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
7092         }
7093
7094         isl_map_free(map);
7095
7096         return hash;
7097 }
7098
7099 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
7100 {
7101         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
7102 }
7103
7104 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7105  * by the values of the other parameters and variables.
7106  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
7107  */
7108 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
7109 {
7110         int i;
7111         unsigned nparam;
7112
7113         if (!bset)
7114                 return -1;
7115         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7116         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
7117                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
7118                         return 1;
7119         return 0;
7120 }
7121
7122 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7123  * by the values of the other parameters and variables.
7124  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
7125  * for each of the subsets.
7126  */
7127 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
7128 {
7129         int i;
7130
7131         if (!set)
7132                 return -1;
7133         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7134                 int unique;
7135                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
7136                 if (unique != 1)
7137                         return unique;
7138         }
7139         return 1;
7140 }
7141
7142 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7143 {
7144         return set ? set->n : 0;
7145 }
7146
7147 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7148         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7149 {
7150         int i;
7151
7152         if (!map)
7153                 return -1;
7154
7155         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7156                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7157                         return -1;
7158
7159         return 0;
7160 }
7161
7162 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7163         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7164 {
7165         int i;
7166
7167         if (!set)
7168                 return -1;
7169
7170         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7171                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7172                         return -1;
7173
7174         return 0;
7175 }
7176
7177 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7178 {
7179         struct isl_dim *dim;
7180
7181         if (!bset)
7182                 return NULL;
7183
7184         if (bset->n_div == 0)
7185                 return bset;
7186
7187         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7188         if (!bset)
7189                 return NULL;
7190
7191         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7192         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, bset->n_div);
7193         if (!dim)
7194                 goto error;
7195         isl_dim_free(bset->dim);
7196         bset->dim = dim;
7197         bset->extra -= bset->n_div;
7198         bset->n_div = 0;
7199
7200         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7201
7202         return bset;
7203 error:
7204         isl_basic_set_free(bset);
7205         return NULL;
7206 }
7207
7208 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7209 {
7210         int i;
7211         struct isl_dim *dim;
7212         unsigned n_div;
7213
7214         set = isl_set_align_divs(set);
7215
7216         if (!set)
7217                 return NULL;
7218         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0)
7219                 return set;
7220
7221         set = isl_set_cow(set);
7222         if (!set)
7223                 return NULL;
7224
7225         n_div = set->p[0]->n_div;
7226         dim = isl_set_get_dim(set);
7227         dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_set, n_div);
7228         if (!dim)
7229                 goto error;
7230         isl_dim_free(set->dim);
7231         set->dim = dim;
7232
7233         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7234                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7235                 if (!set->p[i])
7236                         goto error;
7237         }
7238
7239         return set;
7240 error:
7241         isl_set_free(set);
7242         return NULL;
7243 }
7244
7245 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7246 {
7247         struct isl_dim *dim;
7248         struct isl_basic_map *bmap;
7249         unsigned n_set;
7250         unsigned n_div;
7251         unsigned n_param;
7252         unsigned total;
7253         int i, k, l;
7254
7255         set = isl_set_align_divs(set);
7256
7257         if (!set)
7258                 return NULL;
7259
7260         dim = isl_set_get_dim(set);
7261         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7262                 isl_set_free(set);
7263                 return isl_map_identity(dim);
7264         }
7265
7266         n_div = set->p[0]->n_div;
7267         dim = isl_dim_map(dim);
7268         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7269         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7270         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7271         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7272         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7273                 bmap = var_equal(bmap, i);
7274
7275         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7276         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7277                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7278                 if (k < 0)
7279                         goto error;
7280                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7281                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7282                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7283                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7284                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7285                             set->p[0]->div[i][0]);
7286
7287                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7288                 if (l < 0)
7289                         goto error;
7290                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7291                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7292                             set->p[0]->div[i][0]);
7293                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7294         }
7295
7296         isl_set_free(set);
7297         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7298 error:
7299         isl_set_free(set);
7300         isl_basic_map_free(bmap);
7301         return NULL;
7302 }
7303
7304 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7305 {
7306         unsigned dim;
7307         int size = 0;
7308
7309         if (!bset)
7310                 return -1;
7311
7312         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7313         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7314         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7315         size += bset->n_div * (2 + dim);
7316
7317         return size;
7318 }
7319
7320 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7321 {
7322         int i;
7323         int size = 0;
7324
7325         if (!set)
7326                 return -1;
7327
7328         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7329                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7330
7331         return size;
7332 }
7333
7334 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7335         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7336 {
7337         int i;
7338         int lower, upper;
7339
7340         if (!bmap)
7341                 return -1;
7342
7343         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7344
7345         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7346
7347         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7348                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7349                         return 1;
7350
7351         lower = upper = 0;
7352         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7353                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7354                 if (sgn > 0)
7355                         lower = 1;
7356                 if (sgn < 0)
7357                         upper = 1;
7358         }
7359
7360         return lower && upper;
7361 }
7362
7363 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7364         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7365 {
7366         int i;
7367
7368         if (!map)
7369                 return -1;
7370
7371         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7372                 int bounded;
7373                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7374                 if (bounded < 0 || !bounded)
7375                         return bounded;
7376         }
7377
7378         return 1;
7379 }
7380
7381 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7382  * and a lower bound.
7383  */
7384 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7385         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7386 {
7387         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7388 }
7389
7390 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7391  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7392  * elements of the array "signs".
7393  * Sign
7394  *      1 means that the variable is non-negative
7395  *      -1 means that the variable is non-positive
7396  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7397  */
7398 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7399         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7400 {
7401         isl_vec *bound = NULL;
7402         struct isl_tab *tab = NULL;
7403         struct isl_tab_undo *snap;
7404         int i;
7405
7406         if (!bset || !signs)
7407                 return -1;
7408
7409         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7410         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7411         if (!bound || !tab)
7412                 goto error;
7413
7414         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7415         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7416
7417         snap = isl_tab_snap(tab);
7418         for (i = 0; i < n; ++i) {
7419                 int empty;
7420
7421                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7422                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7423                         goto error;
7424                 empty = tab->empty;
7425                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7426                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7427                         goto error;
7428
7429                 if (empty) {
7430                         signs[i] = 1;
7431                         continue;
7432                 }
7433
7434                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7435                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7436                         goto error;
7437                 empty = tab->empty;
7438                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7439                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7440                         goto error;
7441
7442                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
7443         }
7444
7445         isl_tab_free(tab);
7446         isl_vec_free(bound);
7447         return 0;
7448 error:
7449         isl_tab_free(tab);
7450         isl_vec_free(bound);
7451         return -1;
7452 }
7453
7454 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7455         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
7456 {
7457         if (!bset || !signs)
7458                 return -1;
7459         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
7460                 return -1);
7461
7462         first += pos(bset->dim, type) - 1;
7463         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
7464 }
7465
7466 /* Check if the given map is single-valued.
7467  * We simply compute
7468  *
7469  *      M \circ M^-1
7470  *
7471  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
7472  */
7473 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7474 {
7475         isl_map *test;
7476         isl_map *id;
7477         int sv;
7478
7479         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
7480         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
7481
7482         id = isl_map_identity(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
7483
7484         sv = isl_map_is_subset(test, id);
7485
7486         isl_map_free(test);
7487         isl_map_free(id);
7488
7489         return sv;
7490 }
7491
7492 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
7493 {
7494         int sv;
7495
7496         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7497         if (sv < 0 || !sv)
7498                 return sv;
7499
7500         map = isl_map_copy(map);
7501         map = isl_map_reverse(map);
7502         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7503         isl_map_free(map);
7504
7505         return sv;
7506 }
7507
7508 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
7509 {
7510         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
7511 }
7512
7513 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
7514 {
7515         int ok;
7516         isl_set *delta;
7517
7518         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
7519         ok = isl_set_is_singleton(delta);
7520         isl_set_free(delta);
7521
7522         return ok;
7523 }
7524
7525 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
7526 {
7527         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
7528                 return 0;
7529         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
7530                 return 0;
7531         return 1;
7532 }
7533
7534 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7535 {
7536         int i, j;
7537         unsigned nvar;
7538         unsigned ovar;
7539
7540         if (!bset)
7541                 return -1;
7542
7543         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
7544                 return 0;
7545
7546         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
7547         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
7548         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
7549                 int lower = 0, upper = 0;
7550                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7551                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
7552                                 continue;
7553                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7554                                 return 0;
7555                         break;
7556                 }
7557                 if (i < bset->n_eq)
7558                         continue;
7559                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7560                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7561                                 continue;
7562                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7563                                 return 0;
7564                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7565                                 lower = 1;
7566                         else
7567                                 upper = 1;
7568                 }
7569                 if (!lower || !upper)
7570                         return 0;
7571         }
7572
7573         return 1;
7574 }
7575
7576 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
7577 {
7578         if (!set)
7579                 return -1;
7580         if (set->n != 1)
7581                 return 0;
7582
7583         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
7584 }
7585
7586 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7587 {
7588         if (!bset)
7589                 return -1;
7590
7591         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
7592 }
7593
7594 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
7595 {
7596         if (!set)
7597                 return -1;
7598
7599         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
7600 }
7601
7602 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7603 {
7604         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7605         if (!bmap)
7606                 return NULL;
7607
7608         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
7609         if (!bmap->dim)
7610                 goto error;
7611
7612         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7613
7614         return (isl_basic_set *)bmap;
7615 error:
7616         isl_basic_map_free(bmap);
7617         return NULL;
7618 }
7619
7620 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
7621 {
7622         int i;
7623
7624         map = isl_map_cow(map);
7625         if (!map)
7626                 return NULL;
7627
7628         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7629                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
7630                 if (!map->p[i])
7631                         goto error;
7632         }
7633         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
7634         if (!map->dim)
7635                 goto error;
7636
7637         return (isl_set *)map;
7638 error:
7639         isl_map_free(map);
7640         return NULL;
7641 }
7642
7643 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
7644 {
7645         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7646         if (!bset)
7647                 return NULL;
7648
7649         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
7650         if (!bset->dim)
7651                 goto error;
7652
7653         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7654
7655         return (isl_basic_map *)bset;
7656 error:
7657         isl_basic_set_free(bset);
7658         return NULL;
7659 }
7660
7661 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
7662 {
7663         int i;
7664
7665         if (!set)
7666                 return NULL;
7667
7668         if (!isl_set_is_wrapping(set))
7669                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
7670                         goto error);
7671
7672         set = isl_set_cow(set);
7673         if (!set)
7674                 return NULL;
7675
7676         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7677                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
7678                 if (!set->p[i])
7679                         goto error;
7680         }
7681
7682         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
7683         if (!set->dim)
7684                 goto error;
7685
7686         return (isl_map *)set;
7687 error:
7688         isl_set_free(set);
7689         return NULL;
7690 }
7691
7692 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
7693         enum isl_dim_type type)
7694 {
7695         if (!bmap)
7696                 return NULL;
7697
7698         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
7699                 return bmap;
7700
7701         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7702         if (!bmap)
7703                 return NULL;
7704
7705         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
7706         if (!bmap->dim)
7707                 goto error;
7708
7709         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7710
7711         return bmap;
7712 error:
7713         isl_basic_map_free(bmap);
7714         return NULL;
7715 }
7716
7717 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
7718         enum isl_dim_type type)
7719 {
7720         int i;
7721
7722         if (!map)
7723                 return NULL;
7724
7725         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
7726                 return map;
7727
7728         map = isl_map_cow(map);
7729         if (!map)
7730                 return NULL;
7731
7732         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7733                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
7734                 if (!map->p[i])
7735                         goto error;
7736         }
7737         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
7738         if (!map->dim)
7739                 goto error;
7740
7741         return map;
7742 error:
7743         isl_map_free(map);
7744         return NULL;
7745 }
7746
7747 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7748 {
7749         if (!bmap)
7750                 return NULL;
7751
7752         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
7753                 return bmap;
7754
7755         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7756         if (!bmap)
7757                 return NULL;
7758
7759         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
7760         if (!bmap->dim)
7761                 goto error;
7762
7763         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7764
7765         return bmap;
7766 error:
7767         isl_basic_map_free(bmap);
7768         return NULL;
7769 }
7770
7771 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
7772 {
7773         int i;
7774
7775         if (!map)
7776                 return NULL;
7777
7778         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
7779                 return map;
7780
7781         map = isl_map_cow(map);
7782         if (!map)
7783                 return NULL;
7784
7785         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7786                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
7787                 if (!map->p[i])
7788                         goto error;
7789         }
7790         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
7791         if (!map->dim)
7792                 goto error;
7793
7794         return map;
7795 error:
7796         isl_map_free(map);
7797         return NULL;
7798 }
7799
7800 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
7801 {
7802         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
7803 }
7804
7805 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
7806 {
7807         isl_dim *dim, *flat_dim;
7808         isl_map *map;
7809
7810         dim = isl_set_get_dim(set);
7811         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
7812         map = map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
7813         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
7814
7815         return map;
7816 }
7817
7818 /* Extend the given dim_map with mappings for the divs in bmap.
7819  */
7820 static __isl_give struct isl_dim_map *extend_dim_map(
7821         __isl_keep struct isl_dim_map *dim_map,
7822         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
7823 {
7824         int i;
7825         struct isl_dim_map *res;
7826         int offset;
7827
7828         offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
7829
7830         res = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, dim_map->len - 1 + bmap->n_div);
7831         if (!res)
7832                 return NULL;
7833
7834         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
7835                 res->pos[i] = dim_map->pos[i];
7836         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
7837                 res->pos[dim_map->len + i] = offset + i;
7838
7839         return res;
7840 }
7841
7842 /* Extract a dim_map from a reordering.
7843  * We essentially need to reverse the mapping, and add an offset
7844  * of 1 for the constant term.
7845  */
7846 __isl_give struct isl_dim_map *isl_dim_map_from_reordering(
7847         __isl_keep isl_reordering *exp)
7848 {
7849         int i;
7850         struct isl_dim_map *dim_map;
7851
7852         if (!exp)
7853                 return NULL;
7854
7855         dim_map = isl_dim_map_alloc(exp->dim->ctx, isl_dim_total(exp->dim));
7856         if (!dim_map)
7857                 return NULL;
7858
7859         for (i = 0; i < exp->len; ++i)
7860                 dim_map->pos[1 + exp->pos[i]] = 1 + i;
7861
7862         return dim_map;
7863 }
7864
7865 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
7866  * and set the dimension specification to "dim".
7867  */
7868 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
7869         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
7870 {
7871         isl_basic_map *res;
7872
7873         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7874         if (!bmap || !dim || !dim_map)
7875                 goto error;
7876
7877         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
7878                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
7879         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
7880         res = isl_basic_map_finalize(res);
7881         return res;
7882 error:
7883         free(dim_map);
7884         isl_basic_map_free(bmap);
7885         isl_dim_free(dim);
7886         return NULL;
7887 }
7888
7889 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
7890  */
7891 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
7892         __isl_take isl_reordering *r)
7893 {
7894         int i;
7895         struct isl_dim_map *dim_map;
7896
7897         map = isl_map_cow(map);
7898         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
7899         if (!map || !r || !dim_map)
7900                 goto error;
7901
7902         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7903                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
7904
7905                 dim_map_i = extend_dim_map(dim_map, map->p[i]);
7906
7907                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
7908                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
7909
7910                 if (!map->p[i])
7911                         goto error;
7912         }
7913
7914         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
7915
7916         isl_reordering_free(r);
7917         free(dim_map);
7918         return map;
7919 error:
7920         free(dim_map);
7921         isl_map_free(map);
7922         isl_reordering_free(r);
7923         return NULL;
7924 }
7925
7926 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
7927         __isl_take isl_reordering *r)
7928 {
7929         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
7930 }
7931
7932 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
7933                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
7934                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7935                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7936 {
7937         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7938         struct isl_mat *mat;
7939         int i, j, k;
7940         int pos;
7941
7942         if (!bmap)
7943                 return NULL;
7944         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
7945                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
7946         if (!mat)
7947                 return NULL;
7948         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7949                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7950                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7951                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7952                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
7953                                             bmap->eq[i][off + k]);
7954                                 ++pos;
7955                         }
7956                 }
7957
7958         return mat;
7959 }
7960
7961 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
7962                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
7963                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7964                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7965 {
7966         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7967         struct isl_mat *mat;
7968         int i, j, k;
7969         int pos;
7970
7971         if (!bmap)
7972                 return NULL;
7973         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
7974                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
7975         if (!mat)
7976                 return NULL;
7977         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
7978                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
7979                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
7980                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
7981                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
7982                                             bmap->ineq[i][off + k]);
7983                                 ++pos;
7984                         }
7985                 }
7986
7987         return mat;
7988 }
7989
7990 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
7991         __isl_take isl_dim *dim,
7992         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
7993         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
7994         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
7995 {
7996         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
7997         isl_basic_map *bmap;
7998         unsigned total;
7999         unsigned extra;
8000         int i, j, k, l;
8001         int pos;
8002
8003         if (!dim || !eq || !ineq)
8004                 goto error;
8005
8006         if (eq->n_col != ineq->n_col)
8007                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8008                         "equalities and inequalities matrices should have "
8009                         "same number of columns", goto error);
8010
8011         total = 1 + isl_dim_total(dim);
8012
8013         if (eq->n_col < total)
8014                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8015                         "number of columns too small", goto error);
8016
8017         extra = eq->n_col - total;
8018
8019         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
8020                                        eq->n_row, ineq->n_row);
8021         if (!bmap)
8022                 goto error;
8023         for (i = 0; i < extra; ++i)
8024                 if (isl_basic_map_alloc_div(bmap) < 0)
8025                         goto error;
8026         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
8027                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8028                 if (l < 0)
8029                         goto error;
8030                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8031                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8032                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8033                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k],
8034                                             eq->row[i][pos]);
8035                                 ++pos;
8036                         }
8037                 }
8038         }
8039         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
8040                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8041                 if (l < 0)
8042                         goto error;
8043                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8044                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8045                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8046                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k],
8047                                             ineq->row[i][pos]);
8048                                 ++pos;
8049                         }
8050                 }
8051         }
8052
8053         isl_dim_free(dim);
8054         isl_mat_free(eq);
8055         isl_mat_free(ineq);
8056
8057         return bmap;
8058 error:
8059         isl_dim_free(dim);
8060         isl_mat_free(eq);
8061         isl_mat_free(ineq);
8062         return NULL;
8063 }
8064
8065 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
8066         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8067         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8068 {
8069         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8070                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8071 }
8072
8073 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
8074         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8075         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8076 {
8077         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8078                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8079 }
8080
8081 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
8082         __isl_take isl_dim *dim,
8083         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8084         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8085 {
8086         return (isl_basic_set*)
8087             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
8088                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8089 }