Merge branch 'maint'
[platform/upstream/isl.git] / 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 <isl_ctx_private.h>
15 #include <isl_map_private.h>
16 #include <isl/blk.h>
17 #include "isl_dim_private.h"
18 #include "isl_equalities.h"
19 #include <isl_list_private.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_piplib.h"
25 #include <isl_reordering.h>
26 #include "isl_sample.h"
27 #include "isl_tab.h"
28 #include <isl/vec.h>
29 #include <isl_mat_private.h>
30 #include <isl_dim_map.h>
31 #include <isl_local_space_private.h>
32 #include <isl_aff_private.h>
33
34 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
35 {
36         switch (type) {
37         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
38         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
39         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
40         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
41         default:                return 0;
42         }
43 }
44
45 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
46 {
47         switch (type) {
48         case isl_dim_param:     return 1;
49         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
50         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
51         default:                return 0;
52         }
53 }
54
55 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
56                                 enum isl_dim_type type)
57 {
58         if (!bmap)
59                 return 0;
60         switch (type) {
61         case isl_dim_cst:       return 1;
62         case isl_dim_param:
63         case isl_dim_in:
64         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
65         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
66         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
67         default:                return 0;
68         }
69 }
70
71 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
72 {
73         return map ? n(map->dim, type) : 0;
74 }
75
76 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
77 {
78         return set ? n(set->dim, type) : 0;
79 }
80
81 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
82                                         enum isl_dim_type type)
83 {
84         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
85         switch (type) {
86         case isl_dim_cst:       return 0;
87         case isl_dim_param:     return 1;
88         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
89         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
90         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
91         default:                return 0;
92         }
93 }
94
95 unsigned isl_basic_set_offset(struct isl_basic_set *bset,
96                                         enum isl_dim_type type)
97 {
98         return isl_basic_map_offset(bset, type);
99 }
100
101 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
102 {
103         return pos(map->dim, type);
104 }
105
106 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
107                                 enum isl_dim_type type)
108 {
109         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
110 }
111
112 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
113 {
114         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
115 }
116
117 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
118 {
119         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
120 }
121
122 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
123 {
124         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
125 }
126
127 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
128 {
129         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
130 }
131
132 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
133 {
134         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
135 }
136
137 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
138 {
139         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
140 }
141
142 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
143 {
144         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
145 }
146
147 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
148 {
149         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
150 }
151
152 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
153 {
154         return bmap ? bmap->n_div : 0;
155 }
156
157 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
158 {
159         return bmap ? isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div : 0;
160 }
161
162 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
163 {
164         return map->dim->n_in;
165 }
166
167 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
168 {
169         return map->dim->n_out;
170 }
171
172 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
173 {
174         return map->dim->nparam;
175 }
176
177 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
178 {
179         int m;
180         if (!map || !set)
181                 return -1;
182         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
183         if (m < 0 || !m)
184                 return m;
185         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
186 }
187
188 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
189                 struct isl_basic_set *bset)
190 {
191         int m;
192         if (!bmap || !bset)
193                 return -1;
194         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
195         if (m < 0 || !m)
196                 return m;
197         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
198 }
199
200 int isl_map_compatible_range(__isl_keep isl_map *map, __isl_keep isl_set *set)
201 {
202         int m;
203         if (!map || !set)
204                 return -1;
205         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
206         if (m < 0 || !m)
207                 return m;
208         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_out, set->dim, isl_dim_set);
209 }
210
211 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
212                 struct isl_basic_set *bset)
213 {
214         int m;
215         if (!bmap || !bset)
216                 return -1;
217         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
218         if (m < 0 || !m)
219                 return m;
220         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
221 }
222
223 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
224 {
225         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
226 }
227
228 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
229 {
230         return bset ? bset->ctx : NULL;
231 }
232
233 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
234 {
235         return map ? map->ctx : NULL;
236 }
237
238 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
239 {
240         return set ? set->ctx : NULL;
241 }
242
243 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
244 {
245         if (!bmap)
246                 return NULL;
247         return isl_dim_copy(bmap->dim);
248 }
249
250 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
251 {
252         if (!bset)
253                 return NULL;
254         return isl_dim_copy(bset->dim);
255 }
256
257 __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
258         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
259 {
260         int i;
261         isl_local_space *ls;
262         unsigned total;
263
264         if (!bmap)
265                 return NULL;
266
267         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
268         ls = isl_local_space_alloc(isl_dim_copy(bmap->dim), bmap->n_div);
269         if (!ls)
270                 return NULL;
271
272         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
273                 isl_seq_cpy(ls->div->row[i], bmap->div[i], 2 + total);
274
275         return ls;
276 }
277
278 __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
279         __isl_keep isl_basic_set *bset)
280 {
281         return isl_basic_map_get_local_space(bset);
282 }
283
284 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_local_space(
285         __isl_take isl_local_space *ls)
286 {
287         int i;
288         int n_div;
289         isl_basic_map *bmap;
290
291         if (!ls)
292                 return NULL;
293
294         n_div = isl_local_space_dim(ls, isl_dim_div);
295         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_local_space_get_dim(ls),
296                                         n_div, 0, 2 * n_div);
297
298         for (i = 0; i < n_div; ++i)
299                 if (isl_basic_map_alloc_div(bmap) < 0)
300                         goto error;
301
302         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
303                 isl_seq_cpy(bmap->div[i], ls->div->row[i], ls->div->n_col);
304                 if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
305                         goto error;
306         }
307                                         
308         isl_local_space_free(ls);
309         return bmap;
310 error:
311         isl_local_space_free(ls);
312         isl_basic_map_free(bmap);
313         return NULL;
314 }
315
316 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_local_space(
317         __isl_take isl_local_space *ls)
318 {
319         return isl_basic_map_from_local_space(ls);
320 }
321
322 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
323 {
324         if (!map)
325                 return NULL;
326         return isl_dim_copy(map->dim);
327 }
328
329 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
330 {
331         if (!set)
332                 return NULL;
333         return isl_dim_copy(set->dim);
334 }
335
336 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
337         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
338 {
339         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
340         if (!bmap)
341                 return NULL;
342         bmap->dim = isl_dim_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
343         if (!bmap->dim)
344                 goto error;
345         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
346         return bmap;
347 error:
348         isl_basic_map_free(bmap);
349         return NULL;
350 }
351
352 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
353         enum isl_dim_type type)
354 {
355         return bmap ? isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
356 }
357
358 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
359         enum isl_dim_type type, const char *s)
360 {
361         int i;
362
363         map = isl_map_cow(map);
364         if (!map)
365                 return NULL;
366
367         map->dim = isl_dim_set_tuple_name(map->dim, type, s);
368         if (!map->dim)
369                 goto error;
370
371         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
372                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
373                 if (!map->p[i])
374                         goto error;
375         }
376
377         return map;
378 error:
379         isl_map_free(map);
380         return NULL;
381 }
382
383 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
384         enum isl_dim_type type)
385 {
386         return map ? isl_dim_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
387 }
388
389 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
390         const char *s)
391 {
392         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
393 }
394
395 const char *isl_basic_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_set *bset)
396 {
397         return bset ? isl_dim_get_tuple_name(bset->dim, isl_dim_set) : NULL;
398 }
399
400 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
401 {
402         return set ? isl_dim_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
403 }
404
405 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
406         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
407 {
408         return bmap ? isl_dim_get_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
409 }
410
411 const char *isl_basic_set_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_set *bset,
412         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
413 {
414         return bset ? isl_dim_get_name(bset->dim, type, pos) : NULL;
415 }
416
417 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
418         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
419 {
420         return map ? isl_dim_get_name(map->dim, type, pos) : NULL;
421 }
422
423 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
424         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
425 {
426         return set ? isl_dim_get_name(set->dim, type, pos) : NULL;
427 }
428
429 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
430         __isl_take isl_basic_map *bmap,
431         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
432 {
433         if (!bmap)
434                 return NULL;
435         bmap->dim = isl_dim_set_name(bmap->dim, type, pos, s);
436         if (!bmap->dim)
437                 goto error;
438         return bmap;
439 error:
440         isl_basic_map_free(bmap);
441         return NULL;
442 }
443
444 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
445         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
446 {
447         int i;
448
449         if (!map)
450                 return NULL;
451
452         map->dim = isl_dim_set_name(map->dim, type, pos, s);
453         if (!map->dim)
454                 goto error;
455
456         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
457                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
458                 if (!map->p[i])
459                         goto error;
460         }
461
462         return map;
463 error:
464         isl_map_free(map);
465         return NULL;
466 }
467
468 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
469         __isl_take isl_basic_set *bset,
470         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
471 {
472         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
473                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
474 }
475
476 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
477         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
478 {
479         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
480 }
481
482 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
483 {
484         if (!bmap)
485                 return -1;
486         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
487 }
488
489 int isl_basic_set_is_rational(__isl_keep isl_basic_set *bset)
490 {
491         return isl_basic_map_is_rational(bset);
492 }
493
494 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
495                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
496                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
497 {
498         int i;
499         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
500
501         bmap->ctx = ctx;
502         isl_ctx_ref(ctx);
503
504         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
505         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
506                 goto error;
507
508         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
509         if (!bmap->ineq)
510                 goto error;
511
512         if (extra == 0) {
513                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
514                 bmap->div = NULL;
515         } else {
516                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
517                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
518                         goto error;
519
520                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
521                 if (!bmap->div)
522                         goto error;
523         }
524
525         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
526                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
527
528         for (i = 0; i < extra; ++i)
529                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
530
531         bmap->ref = 1;
532         bmap->flags = 0;
533         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
534         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
535         bmap->extra = extra;
536         bmap->n_eq = 0;
537         bmap->n_ineq = 0;
538         bmap->n_div = 0;
539         bmap->sample = NULL;
540
541         return bmap;
542 error:
543         isl_basic_map_free(bmap);
544         return NULL;
545 }
546
547 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
548                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
549                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
550 {
551         struct isl_basic_map *bmap;
552         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
553         return (struct isl_basic_set *)bmap;
554 }
555
556 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
557                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
558 {
559         struct isl_basic_map *bmap;
560         if (!dim)
561                 return NULL;
562         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
563         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
564         return (struct isl_basic_set *)bmap;
565 error:
566         isl_dim_free(dim);
567         return NULL;
568 }
569
570 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
571                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
572 {
573         struct isl_basic_map *bmap;
574
575         if (!dim)
576                 return NULL;
577         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
578         if (!bmap)
579                 goto error;
580         bmap->dim = dim;
581
582         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
583 error:
584         isl_dim_free(dim);
585         return NULL;
586 }
587
588 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
589                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
590                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
591 {
592         struct isl_basic_map *bmap;
593         struct isl_dim *dim;
594
595         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
596         if (!dim)
597                 return NULL;
598
599         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
600         return bmap;
601 }
602
603 static void dup_constraints(
604                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
605 {
606         int i;
607         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
608
609         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
610                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
611                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
612         }
613
614         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
615                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
616                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
617         }
618
619         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
620                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
621                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
622         }
623         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
624 }
625
626 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
627 {
628         struct isl_basic_map *dup;
629
630         if (!bmap)
631                 return NULL;
632         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
633                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
634         if (!dup)
635                 return NULL;
636         dup_constraints(dup, bmap);
637         dup->flags = bmap->flags;
638         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
639         return dup;
640 }
641
642 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
643 {
644         struct isl_basic_map *dup;
645
646         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
647         return (struct isl_basic_set *)dup;
648 }
649
650 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
651 {
652         if (!bset)
653                 return NULL;
654
655         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
656                 bset->ref++;
657                 return bset;
658         }
659         return isl_basic_set_dup(bset);
660 }
661
662 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
663 {
664         if (!set)
665                 return NULL;
666
667         set->ref++;
668         return set;
669 }
670
671 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
672 {
673         if (!bmap)
674                 return NULL;
675
676         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
677                 bmap->ref++;
678                 return bmap;
679         }
680         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
681         if (bmap)
682                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
683         return bmap;
684 }
685
686 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
687 {
688         if (!map)
689                 return NULL;
690
691         map->ref++;
692         return map;
693 }
694
695 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
696 {
697         if (!bmap)
698                 return;
699
700         if (--bmap->ref > 0)
701                 return;
702
703         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
704         free(bmap->div);
705         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
706         free(bmap->ineq);
707         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
708         isl_vec_free(bmap->sample);
709         isl_dim_free(bmap->dim);
710         free(bmap);
711 }
712
713 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
714 {
715         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
716 }
717
718 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
719 {
720         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
721 }
722
723 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
724 {
725         struct isl_ctx *ctx;
726         if (!bmap)
727                 return -1;
728         ctx = bmap->ctx;
729         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
730         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
731                         return -1);
732         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
733         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
734         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
735         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
736         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
737         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
738                 isl_int *t;
739                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
740                 if (j < 0)
741                         return -1;
742                 t = bmap->ineq[j];
743                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
744                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
745                 bmap->eq[-1] = t;
746                 bmap->n_eq++;
747                 bmap->n_ineq--;
748                 bmap->eq--;
749                 return 0;
750         }
751         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
752                       bmap->extra - bmap->n_div);
753         return bmap->n_eq++;
754 }
755
756 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
757 {
758         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
759 }
760
761 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
762 {
763         if (!bmap)
764                 return -1;
765         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
766         bmap->n_eq -= n;
767         return 0;
768 }
769
770 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
771 {
772         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
773 }
774
775 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
776 {
777         isl_int *t;
778         if (!bmap)
779                 return -1;
780         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
781
782         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
783                 t = bmap->eq[pos];
784                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
785                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
786         }
787         bmap->n_eq--;
788         return 0;
789 }
790
791 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
792 {
793         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
794 }
795
796 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
797                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
798 {
799         isl_int *t;
800
801         t = bmap->ineq[pos];
802         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
803         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
804         bmap->eq[-1] = t;
805         bmap->n_eq++;
806         bmap->n_ineq--;
807         bmap->eq--;
808         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
809         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
810         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
811         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
812 }
813
814 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
815 {
816         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
817 }
818
819 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
820 {
821         struct isl_ctx *ctx;
822         if (!bmap)
823                 return -1;
824         ctx = bmap->ctx;
825         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
826         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
827         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
828         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
829         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
830         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
831                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
832                       bmap->extra - bmap->n_div);
833         return bmap->n_ineq++;
834 }
835
836 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
837 {
838         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
839 }
840
841 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
842 {
843         if (!bmap)
844                 return -1;
845         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
846         bmap->n_ineq -= n;
847         return 0;
848 }
849
850 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
851 {
852         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
853 }
854
855 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
856 {
857         isl_int *t;
858         if (!bmap)
859                 return -1;
860         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
861
862         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
863                 t = bmap->ineq[pos];
864                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
865                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
866                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
867         }
868         bmap->n_ineq--;
869         return 0;
870 }
871
872 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
873 {
874         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
875 }
876
877 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
878         isl_int *eq)
879 {
880         int k;
881
882         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
883         if (!bmap)
884                 return NULL;
885         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
886         if (k < 0)
887                 goto error;
888         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
889         return bmap;
890 error:
891         isl_basic_map_free(bmap);
892         return NULL;
893 }
894
895 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
896         isl_int *eq)
897 {
898         return (isl_basic_set *)
899                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
900 }
901
902 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
903         isl_int *ineq)
904 {
905         int k;
906
907         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
908         if (!bmap)
909                 return NULL;
910         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
911         if (k < 0)
912                 goto error;
913         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
914         return bmap;
915 error:
916         isl_basic_map_free(bmap);
917         return NULL;
918 }
919
920 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
921         isl_int *ineq)
922 {
923         return (isl_basic_set *)
924                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
925 }
926
927 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
928 {
929         if (!bmap)
930                 return -1;
931         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
932         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
933                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
934                       bmap->extra - bmap->n_div);
935         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
936         return bmap->n_div++;
937 }
938
939 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
940 {
941         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
942 }
943
944 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
945 {
946         if (!bmap)
947                 return -1;
948         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
949         bmap->n_div -= n;
950         return 0;
951 }
952
953 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
954 {
955         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
956 }
957
958 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
959  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
960  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
961  * variables.
962  */
963 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
964                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
965                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
966 {
967         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
968         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
969         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
970         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
971         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
972         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
973         isl_int_set(dst[0], src[0]);
974         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
975         if (dst_nparam > src_nparam)
976                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
977                                 dst_nparam - src_nparam);
978         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
979         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
980                     src+1+src_nparam,
981                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
982         if (dst_in-in_off > src_in)
983                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
984                                 dst_in - in_off - src_in);
985         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
986         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
987                     src+1+src_nparam+src_in,
988                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
989         if (dst_out-out_off > src_out)
990                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
991                                 dst_out - out_off - src_out);
992         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
993         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
994                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
995                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
996         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
997                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
998                                 div_off+src_map->n_div,
999                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
1000 }
1001
1002 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
1003                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
1004                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
1005 {
1006         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1007         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
1008 }
1009
1010 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
1011                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
1012 {
1013         int i;
1014         unsigned div_off;
1015
1016         if (!bmap1 || !bmap2)
1017                 goto error;
1018
1019         div_off = bmap1->n_div;
1020
1021         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
1022                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
1023                 if (i1 < 0)
1024                         goto error;
1025                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
1026                                 i_pos, o_pos, div_off);
1027         }
1028
1029         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
1030                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
1031                 if (i1 < 0)
1032                         goto error;
1033                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
1034                                 i_pos, o_pos, div_off);
1035         }
1036
1037         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1038                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1039                 if (i1 < 0)
1040                         goto error;
1041                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1042                          i_pos, o_pos, div_off);
1043         }
1044
1045         isl_basic_map_free(bmap2);
1046
1047         return bmap1;
1048
1049 error:
1050         isl_basic_map_free(bmap1);
1051         isl_basic_map_free(bmap2);
1052         return NULL;
1053 }
1054
1055 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1056                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1057 {
1058         return (struct isl_basic_set *)
1059                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1060                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1061 }
1062
1063 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
1064                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1065                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1066 {
1067         struct isl_basic_map *ext;
1068         unsigned flags;
1069         int dims_ok;
1070
1071         if (!dim)
1072                 goto error;
1073
1074         if (!base)
1075                 goto error;
1076
1077         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
1078                   base->extra >= base->n_div + extra;
1079
1080         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1081                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1082                 isl_dim_free(dim);
1083                 return base;
1084         }
1085
1086         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1087         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1088         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1089         extra += base->extra;
1090         n_eq += base->n_eq;
1091         n_ineq += base->n_ineq;
1092
1093         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1094         dim = NULL;
1095         if (!ext)
1096                 goto error;
1097
1098         if (dims_ok)
1099                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1100         flags = base->flags;
1101         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1102         if (ext) {
1103                 ext->flags = flags;
1104                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1105         }
1106
1107         return ext;
1108
1109 error:
1110         isl_dim_free(dim);
1111         isl_basic_map_free(base);
1112         return NULL;
1113 }
1114
1115 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
1116                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1117                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1118 {
1119         return (struct isl_basic_set *)
1120                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
1121                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1122 }
1123
1124 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1125                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1126 {
1127         if (!base)
1128                 return NULL;
1129         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
1130                                         0, n_eq, n_ineq);
1131 }
1132
1133 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1134                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1135                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1136 {
1137         struct isl_basic_map *bmap;
1138         struct isl_dim *dim;
1139
1140         if (!base)
1141                 return NULL;
1142         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1143         if (!dim)
1144                 goto error;
1145
1146         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1147         return bmap;
1148 error:
1149         isl_basic_map_free(base);
1150         return NULL;
1151 }
1152
1153 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1154                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1155                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1156 {
1157         return (struct isl_basic_set *)
1158                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1159                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1160 }
1161
1162 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1163                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1164 {
1165         return (struct isl_basic_set *)
1166                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1167                                                     n_eq, n_ineq);
1168 }
1169
1170 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1171 {
1172         return (struct isl_basic_set *)
1173                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1174 }
1175
1176 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1177 {
1178         if (!bmap)
1179                 return NULL;
1180
1181         if (bmap->ref > 1) {
1182                 bmap->ref--;
1183                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1184         }
1185         if (bmap)
1186                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1187         return bmap;
1188 }
1189
1190 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1191 {
1192         if (!set)
1193                 return NULL;
1194
1195         if (set->ref == 1)
1196                 return set;
1197         set->ref--;
1198         return isl_set_dup(set);
1199 }
1200
1201 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1202 {
1203         if (!map)
1204                 return NULL;
1205
1206         if (map->ref == 1)
1207                 return map;
1208         map->ref--;
1209         return isl_map_dup(map);
1210 }
1211
1212 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1213                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1214 {
1215         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1216         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1217         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1218 }
1219
1220 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_swap_vars(
1221         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, unsigned n1, unsigned n2)
1222 {
1223         int i;
1224         struct isl_blk blk;
1225
1226         if (!bmap)
1227                 goto error;
1228
1229         isl_assert(bmap->ctx,
1230                 pos + n1 + n2 <= 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap), goto error);
1231
1232         if (n1 == 0 || n2 == 0)
1233                 return bmap;
1234
1235         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1236         if (!bmap)
1237                 return NULL;
1238
1239         blk = isl_blk_alloc(bmap->ctx, n1 + n2);
1240         if (isl_blk_is_error(blk))
1241                 goto error;
1242
1243         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1244                 swap_vars(blk,
1245                           bmap->eq[i] + pos, n1, n2);
1246
1247         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1248                 swap_vars(blk,
1249                           bmap->ineq[i] + pos, n1, n2);
1250
1251         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1252                 swap_vars(blk,
1253                           bmap->div[i]+1 + pos, n1, n2);
1254
1255         isl_blk_free(bmap->ctx, blk);
1256
1257         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1258         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
1259         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1260 error:
1261         isl_basic_map_free(bmap);
1262         return NULL;
1263 }
1264
1265 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1266         __isl_take isl_basic_set *bset, unsigned n)
1267 {
1268         unsigned dim;
1269         unsigned nparam;
1270
1271         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1272         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1273         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1274
1275         return isl_basic_map_swap_vars(bset, 1 + nparam, n, dim - n);
1276 error:
1277         isl_basic_set_free(bset);
1278         return NULL;
1279 }
1280
1281 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1282 {
1283         int i = 0;
1284         unsigned total;
1285         if (!bmap)
1286                 goto error;
1287         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1288         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1289         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1290         if (bmap->n_eq > 0)
1291                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1292         else {
1293                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1294                 if (i < 0)
1295                         goto error;
1296         }
1297         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1298         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1299         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1300         isl_vec_free(bmap->sample);
1301         bmap->sample = NULL;
1302         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1303 error:
1304         isl_basic_map_free(bmap);
1305         return NULL;
1306 }
1307
1308 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1309 {
1310         return (struct isl_basic_set *)
1311                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1312 }
1313
1314 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1315 {
1316         int i;
1317         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1318         isl_int *t = bmap->div[a];
1319         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1320         bmap->div[b] = t;
1321
1322         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1323                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1324
1325         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1326                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1327
1328         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1329                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1330         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1331 }
1332
1333 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1334  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1335  * are not removed.
1336  */
1337 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1338         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1339 {
1340         int i;
1341
1342         if (!map)
1343                 return NULL;
1344         if (n == 0)
1345                 return map;
1346
1347         map = isl_map_cow(map);
1348         if (!map)
1349                 return NULL;
1350         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1351         first += pos(map->dim, type) - 1;
1352         
1353         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1354                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1355                 if (!map->p[i])
1356                         goto error;
1357         }
1358         return map;
1359 error:
1360         isl_map_free(map);
1361         return NULL;
1362 }
1363
1364 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1365  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1366  * are not removed.
1367  */
1368 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1369         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1370 {
1371         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1372 }
1373
1374 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1375  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1376  * are not removed.
1377  */
1378 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1379         unsigned first, unsigned n)
1380 {
1381         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1382 }
1383
1384 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1385         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1386 {
1387         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap, isl_dim_total(bmap->dim),
1388                                                 bmap->n_div);
1389         if (!bmap)
1390                 return NULL;
1391         bmap->n_div = 0;
1392         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1393 }
1394
1395 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1396         __isl_take isl_basic_set *bset)
1397 {
1398         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1399                         (struct isl_basic_map *)bset);
1400 }
1401
1402 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(__isl_take isl_map *map)
1403 {
1404         int i;
1405
1406         if (!map)
1407                 return NULL;
1408         if (map->n == 0)
1409                 return map;
1410
1411         map = isl_map_cow(map);
1412         if (!map)
1413                 return NULL;
1414         
1415         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1416                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs(map->p[i]);
1417                 if (!map->p[i])
1418                         goto error;
1419         }
1420         return map;
1421 error:
1422         isl_map_free(map);
1423         return NULL;
1424 }
1425
1426 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(__isl_take isl_set *set)
1427 {
1428         return isl_map_remove_divs(set);
1429 }
1430
1431 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1432         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1433 {
1434         if (!bmap)
1435                 return NULL;
1436         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1437                         goto error);
1438         if (n == 0)
1439                 return bmap;
1440         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1441                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1442         if (!bmap)
1443                 return bmap;
1444         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1445                 return bmap;
1446         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1447         return bmap;
1448 error:
1449         isl_basic_map_free(bmap);
1450         return NULL;
1451 }
1452
1453 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1454  * any of the given variables.
1455  */
1456 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1457         unsigned first, unsigned n)
1458 {
1459         int i;
1460         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1461
1462         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1463                 return 0;
1464         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1465                 return 1;
1466
1467         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1468                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1469                         continue;
1470                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1471                         return 1;
1472         }
1473
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1478  * in their definitions.
1479  */
1480 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1481         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1482         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1483 {
1484         int i;
1485
1486         if (!bmap)
1487                 return NULL;
1488         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1489                         goto error);
1490         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1491
1492         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1493                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1494                         continue;
1495                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1496                 if (!bmap)
1497                         return NULL;
1498                 i = bmap->n_div;
1499         }
1500
1501         return bmap;
1502 error:
1503         isl_basic_map_free(bmap);
1504         return NULL;
1505 }
1506
1507 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1508         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1509 {
1510         int i;
1511
1512         if (!map)
1513                 return NULL;
1514         if (map->n == 0)
1515                 return map;
1516
1517         map = isl_map_cow(map);
1518         if (!map)
1519                 return NULL;
1520
1521         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1522                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1523                                                                 type, first, n);
1524                 if (!map->p[i])
1525                         goto error;
1526         }
1527         return map;
1528 error:
1529         isl_map_free(map);
1530         return NULL;
1531 }
1532
1533 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1534         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1535 {
1536         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1537                                                               type, first, n);
1538 }
1539
1540 int isl_basic_set_involves_dims(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1541         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1542 {
1543         int i;
1544
1545         if (!bset)
1546                 return -1;
1547
1548         if (first + n > isl_basic_set_dim(bset, type))
1549                 isl_die(bset->ctx, isl_error_invalid,
1550                         "index out of bounds", return -1);
1551
1552         first += isl_basic_set_offset(bset, type);
1553         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
1554                 if (isl_seq_first_non_zero(bset->eq[i] + first, n) >= 0)
1555                         return 1;
1556         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i)
1557                 if (isl_seq_first_non_zero(bset->ineq[i] + first, n) >= 0)
1558                         return 1;
1559
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1564         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1565 {
1566         int i;
1567
1568         if (!set)
1569                 return -1;
1570
1571         if (first + n > isl_set_dim(set, type))
1572                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
1573                         "index out of bounds", return -1);
1574
1575         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1576                 int involves = isl_basic_set_involves_dims(set->p[i],
1577                                                             type, first, n);
1578                 if (involves < 0 || !involves)
1579                         return involves;
1580         }
1581
1582         return 1;
1583 }
1584
1585 /* Return true if the definition of the given div is unknown or depends
1586  * on unknown divs.
1587  */
1588 static int div_is_unknown(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div)
1589 {
1590         int i;
1591         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1592
1593         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1594                 return 1;
1595
1596         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1597                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1598                         continue;
1599                 if (div_is_unknown(bmap, i))
1600                         return 1;
1601         }
1602
1603         return 0;
1604 }
1605
1606 /* Remove all divs that are unknown or defined in terms of unknown divs.
1607  */
1608 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_unknown_divs(
1609         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1610 {
1611         int i;
1612
1613         if (!bmap)
1614                 return NULL;
1615
1616         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1617                 if (!div_is_unknown(bmap, i))
1618                         continue;
1619                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1620         }
1621
1622         return bmap;
1623 }
1624
1625 __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(__isl_take isl_map *map)
1626 {
1627         int i;
1628
1629         if (!map)
1630                 return NULL;
1631         if (map->n == 0)
1632                 return map;
1633
1634         map = isl_map_cow(map);
1635         if (!map)
1636                 return NULL;
1637
1638         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1639                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_unknown_divs(map->p[i]);
1640                 if (!map->p[i])
1641                         goto error;
1642         }
1643         return map;
1644 error:
1645         isl_map_free(map);
1646         return NULL;
1647 }
1648
1649 __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(__isl_take isl_set *set)
1650 {
1651         return (isl_set *)isl_map_remove_unknown_divs((isl_map *)set);
1652 }
1653
1654 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1655         __isl_take isl_basic_set *bset,
1656         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1657 {
1658         return (isl_basic_set *)
1659             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1660 }
1661
1662 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1663         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1664 {
1665         int i;
1666
1667         if (n == 0)
1668                 return map;
1669
1670         map = isl_map_cow(map);
1671         if (!map)
1672                 return NULL;
1673         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1674         
1675         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1676                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1677                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1678                 if (!map->p[i])
1679                         goto error;
1680         }
1681         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1682         return map;
1683 error:
1684         isl_map_free(map);
1685         return NULL;
1686 }
1687
1688 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1689         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1690 {
1691         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1692 }
1693
1694 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1695 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1696         unsigned first, unsigned n)
1697 {
1698         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1699 }
1700
1701 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1702                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1703 {
1704         const char *name;
1705         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1706         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1707         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1708         if (!pos)
1709                 isl_int_print(out, c, 0);
1710         else {
1711                 if (!isl_int_is_one(c))
1712                         isl_int_print(out, c, 0);
1713                 if (pos < 1 + nparam) {
1714                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1715                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1716                         if (name)
1717                                 fprintf(out, "%s", name);
1718                         else
1719                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1720                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1721                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1722                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1723                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1724                 else
1725                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1726         }
1727 }
1728
1729 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1730                                 int sign, FILE *out)
1731 {
1732         int i;
1733         int first;
1734         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1735         isl_int v;
1736
1737         isl_int_init(v);
1738         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1739                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1740                         continue;
1741                 if (!first)
1742                         fprintf(out, " + ");
1743                 first = 0;
1744                 isl_int_abs(v, c[i]);
1745                 dump_term(bmap, v, i, out);
1746         }
1747         isl_int_clear(v);
1748         if (first)
1749                 fprintf(out, "0");
1750 }
1751
1752 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1753                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1754 {
1755         int i;
1756
1757         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1758
1759         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1760         fprintf(out, " %s ", op);
1761         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1762
1763         fprintf(out, "\n");
1764
1765         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1766                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1767                         continue;
1768                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1769                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1770                 abort();
1771         }
1772 }
1773
1774 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1775                                 isl_int **c, unsigned n,
1776                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1777 {
1778         int i;
1779
1780         for (i = 0; i < n; ++i)
1781                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1782 }
1783
1784 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1785 {
1786         int j;
1787         int first = 1;
1788         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1789
1790         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1791                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1792                         continue;
1793                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1794                         fprintf(out, "+");
1795                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1796                 first = 0;
1797         }
1798 }
1799
1800 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1801 {
1802         int i;
1803
1804         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1805         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1806
1807         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1808                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1809                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1810                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1811                 fprintf(out, ")/");
1812                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1813                 fprintf(out, "]\n");
1814         }
1815 }
1816
1817 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
1818         FILE *out, int indent)
1819 {
1820         if (!bset) {
1821                 fprintf(out, "null basic set\n");
1822                 return;
1823         }
1824
1825         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1826         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1827                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1828                         bset->extra, bset->flags);
1829         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1830 }
1831
1832 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
1833         FILE *out, int indent)
1834 {
1835         if (!bmap) {
1836                 fprintf(out, "null basic map\n");
1837                 return;
1838         }
1839
1840         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1841         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1842                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1843                 bmap->ref,
1844                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1845                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1846         dump(bmap, out, indent);
1847 }
1848
1849 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1850 {
1851         unsigned total;
1852         if (!bmap)
1853                 return -1;
1854         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1855         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1856         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1857         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1858         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1859         return 0;
1860 }
1861
1862 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1863 {
1864         struct isl_set *set;
1865
1866         if (!dim)
1867                 return NULL;
1868         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1869         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1870         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1871                         sizeof(struct isl_set) +
1872                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1873         if (!set)
1874                 goto error;
1875
1876         set->ctx = dim->ctx;
1877         isl_ctx_ref(set->ctx);
1878         set->ref = 1;
1879         set->size = n;
1880         set->n = 0;
1881         set->dim = dim;
1882         set->flags = flags;
1883         return set;
1884 error:
1885         isl_dim_free(dim);
1886         return NULL;
1887 }
1888
1889 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1890                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1891 {
1892         struct isl_set *set;
1893         struct isl_dim *dims;
1894
1895         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1896         if (!dims)
1897                 return NULL;
1898
1899         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1900         return set;
1901 }
1902
1903 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1904  */
1905 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1906 {
1907         int i;
1908         struct isl_map *grown = NULL;
1909
1910         if (!map)
1911                 return NULL;
1912         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1913         if (map->n + n <= map->size)
1914                 return map;
1915         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1916         if (!grown)
1917                 goto error;
1918         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1919                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1920                 if (!grown->p[i])
1921                         goto error;
1922                 grown->n++;
1923         }
1924         isl_map_free(map);
1925         return grown;
1926 error:
1927         isl_map_free(grown);
1928         isl_map_free(map);
1929         return NULL;
1930 }
1931
1932 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1933  */
1934 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1935 {
1936         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1937 }
1938
1939 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1940 {
1941         int i;
1942         struct isl_set *dup;
1943
1944         if (!set)
1945                 return NULL;
1946
1947         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1948         if (!dup)
1949                 return NULL;
1950         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1951                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1952         return dup;
1953 }
1954
1955 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1956 {
1957         return isl_map_from_basic_map(bset);
1958 }
1959
1960 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1961 {
1962         struct isl_map *map;
1963
1964         if (!bmap)
1965                 return NULL;
1966
1967         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1968         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1969 }
1970
1971 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1972                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1973 {
1974         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1975                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1976 }
1977
1978 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1979 {
1980         int i;
1981
1982         if (!set)
1983                 return;
1984
1985         if (--set->ref > 0)
1986                 return;
1987
1988         isl_ctx_deref(set->ctx);
1989         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1990                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1991         isl_dim_free(set->dim);
1992         free(set);
1993 }
1994
1995 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
1996 {
1997         int i;
1998
1999         if (!set) {
2000                 fprintf(out, "null set\n");
2001                 return;
2002         }
2003
2004         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2005         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
2006                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
2007                         set->flags);
2008         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2009                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2010                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
2011                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
2012         }
2013 }
2014
2015 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
2016 {
2017         int i;
2018
2019         if (!map) {
2020                 fprintf(out, "null map\n");
2021                 return;
2022         }
2023
2024         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2025         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
2026                      "flags: %x, n_name: %d\n",
2027                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
2028                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
2029         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2030                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2031                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
2032                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
2033         }
2034 }
2035
2036 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2037                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2038 {
2039         struct isl_basic_map *bmap_domain;
2040
2041         if (!bmap || !bset)
2042                 goto error;
2043
2044         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2045                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2046
2047         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2048                 isl_assert(bset->ctx,
2049                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
2050
2051         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2052         if (!bmap)
2053                 goto error;
2054         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2055                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2056         bmap_domain = isl_basic_map_from_domain(bset);
2057         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
2058
2059         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2060         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2061 error:
2062         isl_basic_map_free(bmap);
2063         isl_basic_set_free(bset);
2064         return NULL;
2065 }
2066
2067 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2068                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2069 {
2070         struct isl_basic_map *bmap_range;
2071
2072         if (!bmap || !bset)
2073                 goto error;
2074
2075         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2076                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2077
2078         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2079                 isl_assert(bset->ctx,
2080                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2081
2082         if (isl_basic_set_is_universe(bset)) {
2083                 isl_basic_set_free(bset);
2084                 return bmap;
2085         }
2086
2087         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2088         if (!bmap)
2089                 goto error;
2090         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2091                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2092         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2093         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2094
2095         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2096         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2097 error:
2098         isl_basic_map_free(bmap);
2099         isl_basic_set_free(bset);
2100         return NULL;
2101 }
2102
2103 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2104 {
2105         int i;
2106         unsigned total;
2107         isl_int s;
2108
2109         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2110         if (total != vec->size)
2111                 return -1;
2112
2113         isl_int_init(s);
2114
2115         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2116                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2117                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2118                         isl_int_clear(s);
2119                         return 0;
2120                 }
2121         }
2122
2123         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2124                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2125                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2126                         isl_int_clear(s);
2127                         return 0;
2128                 }
2129         }
2130
2131         isl_int_clear(s);
2132
2133         return 1;
2134 }
2135
2136 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2137 {
2138         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2139 }
2140
2141 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2142                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2143 {
2144         struct isl_vec *sample = NULL;
2145
2146         if (!bmap1 || !bmap2)
2147                 goto error;
2148
2149         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2150                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2151         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2152                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2153             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2154                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2155                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2156
2157         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2158                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2159                 isl_assert(bmap1->ctx,
2160                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2161
2162         if (bmap1->sample &&
2163             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2164             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2165                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2166         else if (bmap2->sample &&
2167             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2168             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2169                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2170
2171         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2172         if (!bmap1)
2173                 goto error;
2174         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2175                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2176         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2177
2178         if (!bmap1)
2179                 isl_vec_free(sample);
2180         else if (sample) {
2181                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2182                 bmap1->sample = sample;
2183         }
2184
2185         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2186         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2187 error:
2188         if (sample)
2189                 isl_vec_free(sample);
2190         isl_basic_map_free(bmap1);
2191         isl_basic_map_free(bmap2);
2192         return NULL;
2193 }
2194
2195 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2196                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2197 {
2198         return (struct isl_basic_set *)
2199                 isl_basic_map_intersect(
2200                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2201                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2202 }
2203
2204 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2205  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2206  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2207  * added to the other map.
2208  */
2209 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2210         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2211 {
2212         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2213         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2214         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2215         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2216
2217         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2218                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2219
2220         isl_assert(map2->ctx,
2221                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2222
2223         map1 = isl_map_cow(map1);
2224         if (!map1)
2225                 goto error;
2226         if (isl_map_plain_is_empty(map1)) {
2227                 isl_map_free(map2);
2228                 return map1;
2229         }
2230         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2231         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2232                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2233         else
2234                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2235                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2236
2237         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2238         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2239         if (!map1->p[0])
2240                 goto error;
2241
2242         if (isl_basic_map_plain_is_empty(map1->p[0])) {
2243                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2244                 map1->n = 0;
2245         }
2246
2247         isl_map_free(map2);
2248
2249         return map1;
2250 error:
2251         isl_map_free(map1);
2252         isl_map_free(map2);
2253         return NULL;
2254 }
2255
2256 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2257 {
2258         unsigned flags = 0;
2259         struct isl_map *result;
2260         int i, j;
2261
2262         if (!map1 || !map2)
2263                 goto error;
2264
2265         if (isl_map_plain_is_empty(map1)) {
2266                 isl_map_free(map2);
2267                 return map1;
2268         }
2269         if (isl_map_plain_is_empty(map2)) {
2270                 isl_map_free(map1);
2271                 return map2;
2272         }
2273
2274         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2275             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2276             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2277             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2278              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2279                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2280         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2281                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2282         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2283                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2284             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2285                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2286
2287         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2288                 isl_assert(map1->ctx,
2289                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2290
2291         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2292             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2293                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2294
2295         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2296                                 map1->n * map2->n, flags);
2297         if (!result)
2298                 goto error;
2299         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2300                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2301                         struct isl_basic_map *part;
2302                         part = isl_basic_map_intersect(
2303                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2304                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2305                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2306                                 isl_basic_map_free(part);
2307                         else
2308                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2309                         if (!result)
2310                                 goto error;
2311                 }
2312         isl_map_free(map1);
2313         isl_map_free(map2);
2314         return result;
2315 error:
2316         isl_map_free(map1);
2317         isl_map_free(map2);
2318         return NULL;
2319 }
2320
2321 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2322 {
2323         return (struct isl_set *)
2324                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2325                                   (struct isl_map *)set2);
2326 }
2327
2328 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2329 {
2330         struct isl_dim *dim;
2331         struct isl_basic_set *bset;
2332         unsigned in;
2333
2334         if (!bmap)
2335                 return NULL;
2336         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2337         if (!bmap)
2338                 return NULL;
2339         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2340         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2341         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2342         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2343         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2344 }
2345
2346 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2347                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2348 {
2349         struct isl_dim *res_dim;
2350         struct isl_basic_map *res;
2351         struct isl_dim_map *dim_map;
2352         unsigned total, off;
2353         enum isl_dim_type t;
2354
2355         if (n == 0)
2356                 return bmap;
2357
2358         if (!bmap)
2359                 return NULL;
2360
2361         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2362
2363         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2364         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2365         off = 0;
2366         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2367                 if (t != type) {
2368                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2369                 } else {
2370                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2371                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2372                                                 0, pos, off);
2373                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2374                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2375                 }
2376                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2377         }
2378         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2379
2380         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2381                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2382         if (isl_basic_map_is_rational(bmap))
2383                 res = isl_basic_map_set_rational(res);
2384         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2385         return isl_basic_map_finalize(res);
2386 }
2387
2388 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2389                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2390 {
2391         if (!bmap)
2392                 return NULL;
2393         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2394                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2395 }
2396
2397 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2398                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2399 {
2400         if (!bset)
2401                 return NULL;
2402         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2403         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2404 error:
2405         isl_basic_set_free(bset);
2406         return NULL;
2407 }
2408
2409 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2410                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2411 {
2412         int i;
2413
2414         if (n == 0)
2415                 return map;
2416
2417         map = isl_map_cow(map);
2418         if (!map)
2419                 return NULL;
2420
2421         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2422         if (!map->dim)
2423                 goto error;
2424
2425         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2426                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2427                 if (!map->p[i])
2428                         goto error;
2429         }
2430
2431         return map;
2432 error:
2433         isl_map_free(map);
2434         return NULL;
2435 }
2436
2437 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2438                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2439 {
2440         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2441 }
2442
2443 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2444                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2445 {
2446         if (!map)
2447                 return NULL;
2448         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2449 }
2450
2451 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2452                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2453 {
2454         if (!set)
2455                 return NULL;
2456         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2457         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2458 error:
2459         isl_set_free(set);
2460         return NULL;
2461 }
2462
2463 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2464         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2465         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2466         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2467 {
2468         struct isl_dim_map *dim_map;
2469         struct isl_basic_map *res;
2470         enum isl_dim_type t;
2471         unsigned total, off;
2472
2473         if (!bmap)
2474                 return NULL;
2475         if (n == 0)
2476                 return bmap;
2477
2478         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2479                 goto error);
2480
2481         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2482                 return bmap;
2483
2484         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2485
2486         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2487             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2488                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2489                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2490                 if (!bmap)
2491                         return NULL;
2492
2493                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2494                                                 src_type, src_pos, n);
2495                 if (!bmap->dim)
2496                         goto error;
2497
2498                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2499
2500                 return bmap;
2501         }
2502
2503         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2504         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2505
2506         off = 0;
2507         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2508                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2509                 if (t == dst_type) {
2510                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2511                                             0, dst_pos, off);
2512                         off += dst_pos;
2513                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2514                                             src_pos, n, off);
2515                         off += n;
2516                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2517                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2518                         off += size - dst_pos;
2519                 } else if (t == src_type) {
2520                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2521                                             0, src_pos, off);
2522                         off += src_pos;
2523                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2524                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2525                         off += size - src_pos - n;
2526                 } else {
2527                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2528                         off += size;
2529                 }
2530         }
2531         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2532
2533         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2534                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2535         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2536
2537         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2538                                         src_type, src_pos, n);
2539         if (!bmap->dim)
2540                 goto error;
2541
2542         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2543         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2544         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2545
2546         return bmap;
2547 error:
2548         isl_basic_map_free(bmap);
2549         return NULL;
2550 }
2551
2552 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2553         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2554         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2555 {
2556         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2557                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2558 }
2559
2560 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2561         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2562         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2563 {
2564         if (!set)
2565                 return NULL;
2566         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2567         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2568                                         src_type, src_pos, n);
2569 error:
2570         isl_set_free(set);
2571         return NULL;
2572 }
2573
2574 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2575         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2576         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2577 {
2578         int i;
2579
2580         if (!map)
2581                 return NULL;
2582         if (n == 0)
2583                 return map;
2584
2585         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2586                 goto error);
2587
2588         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2589                 return map;
2590
2591         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2592
2593         map = isl_map_cow(map);
2594         if (!map)
2595                 return NULL;
2596
2597         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2598         if (!map->dim)
2599                 goto error;
2600
2601         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2602                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2603                                                 dst_type, dst_pos,
2604                                                 src_type, src_pos, n);
2605                 if (!map->p[i])
2606                         goto error;
2607         }
2608
2609         return map;
2610 error:
2611         isl_map_free(map);
2612         return NULL;
2613 }
2614
2615 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2616  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2617  * That's the responsibility of the caller.
2618  */
2619 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2620         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2621 {
2622         struct isl_dim_map *dim_map;
2623         struct isl_basic_map *res;
2624         enum isl_dim_type t;
2625         unsigned total, off;
2626
2627         if (!bmap)
2628                 return NULL;
2629         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2630                 return bmap;
2631
2632         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2633         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2634
2635         off = 0;
2636         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2637                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2638                 if (t == type) {
2639                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2640                                             0, first, off);
2641                         off += first;
2642                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2643                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2644                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2645                                             first + n, size - (first + n), off);
2646                         off += size - (first + n);
2647                 } else {
2648                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2649                         off += size;
2650                 }
2651         }
2652         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2653
2654         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2655                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2656         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2657         return res;
2658 }
2659
2660 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2661  * into existentially quantified variables.
2662  */
2663 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2664                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2665                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2666 {
2667         int i;
2668         size_t row_size;
2669         isl_int **new_div;
2670         isl_int *old;
2671
2672         if (n == 0)
2673                 return bmap;
2674
2675         if (!bmap)
2676                 return NULL;
2677
2678         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2679                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2680
2681         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2682                         goto error);
2683
2684         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2685         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2686         if (!bmap)
2687                 return NULL;
2688
2689         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2690         old = bmap->block2.data;
2691         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2692                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2693         if (!bmap->block2.data)
2694                 goto error;
2695         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2696         if (!new_div)
2697                 goto error;
2698         for (i = 0; i < n; ++i) {
2699                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2700                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2701                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2702         }
2703         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2704                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2705         free(bmap->div);
2706         bmap->div = new_div;
2707         bmap->n_div += n;
2708         bmap->extra += n;
2709
2710         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2711         if (!bmap->dim)
2712                 goto error;
2713         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2714         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2715         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2716 error:
2717         isl_basic_map_free(bmap);
2718         return NULL;
2719 }
2720
2721 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2722  * into existentially quantified variables.
2723  */
2724 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2725                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2726 {
2727         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2728                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2729 }
2730
2731 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2732  * into existentially quantified variables.
2733  */
2734 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2735                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2736 {
2737         int i;
2738
2739         if (!map)
2740                 return NULL;
2741
2742         if (n == 0)
2743                 return map;
2744
2745         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2746
2747         map = isl_map_cow(map);
2748         if (!map)
2749                 return NULL;
2750
2751         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2752         if (!map->dim)
2753                 goto error;
2754
2755         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2756                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2757                 if (!map->p[i])
2758                         goto error;
2759         }
2760
2761         return map;
2762 error:
2763         isl_map_free(map);
2764         return NULL;
2765 }
2766
2767 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2768  * into existentially quantified variables.
2769  */
2770 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2771                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2772 {
2773         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2774 }
2775
2776 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2777 {
2778         int i, j;
2779
2780         for (i = 0; i < n; ++i) {
2781                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2782                 if (j < 0)
2783                         goto error;
2784                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2785         }
2786         return bmap;
2787 error:
2788         isl_basic_map_free(bmap);
2789         return NULL;
2790 }
2791
2792 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2793                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2794 {
2795         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2796         struct isl_basic_map *bmap;
2797         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2798         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2799
2800         if (!bmap1 || !bmap2)
2801                 goto error;
2802
2803         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2804                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2805
2806         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2807         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2808         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2809         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2810
2811         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2812         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2813         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2814         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2815         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2816         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2817         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2818         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2819         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2820         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2821         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2822
2823         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2824                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2825                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2826                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2827         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2828         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2829         bmap = add_divs(bmap, n);
2830         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2831         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2832         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2833 error:
2834         isl_basic_map_free(bmap1);
2835         isl_basic_map_free(bmap2);
2836         return NULL;
2837 }
2838
2839 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2840                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2841 {
2842         if (!bset || !bmap)
2843                 goto error;
2844
2845         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2846                     goto error);
2847
2848         return (struct isl_basic_set *)
2849                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2850 error:
2851         isl_basic_set_free(bset);
2852         isl_basic_map_free(bmap);
2853         return NULL;
2854 }
2855
2856 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2857                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2858 {
2859         if (!bmap1 || !bmap2)
2860                 goto error;
2861
2862         isl_assert(bmap1->ctx,
2863             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2864         isl_assert(bmap1->ctx,
2865             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2866             goto error);
2867
2868         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2869         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2870         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2871 error:
2872         isl_basic_map_free(bmap1);
2873         isl_basic_map_free(bmap2);
2874         return NULL;
2875 }
2876
2877 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2878  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2879  */
2880 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2881                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2882 {
2883         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2884         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2885         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2886         int i;
2887
2888         if (!bmap1 || !bmap2)
2889                 goto error;
2890
2891         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2892                 goto error);
2893
2894         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2895         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2896         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2897
2898         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2899         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2900         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2901         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2902         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2903         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2904         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2905         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2906         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2907         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2908         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2909
2910         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2911                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2912                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2913                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2914         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2915                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2916                 if (j < 0)
2917                         goto error;
2918                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2919                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2920                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2921                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2922         }
2923         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2924         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2925         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2926
2927         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2928         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2929 error:
2930         isl_basic_map_free(bmap);
2931         isl_basic_map_free(bmap1);
2932         isl_basic_map_free(bmap2);
2933         return NULL;
2934 }
2935
2936 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2937  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2938  */
2939 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2940 {
2941         struct isl_map *result;
2942         int i, j;
2943
2944         if (!map1 || !map2)
2945                 goto error;
2946
2947         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2948
2949         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2950                                 map1->n * map2->n, 0);
2951         if (!result)
2952                 goto error;
2953         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2954                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2955                         struct isl_basic_map *part;
2956                         part = isl_basic_map_sum(
2957                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2958                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2959                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2960                                 isl_basic_map_free(part);
2961                         else
2962                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2963                         if (!result)
2964                                 goto error;
2965                 }
2966         isl_map_free(map1);
2967         isl_map_free(map2);
2968         return result;
2969 error:
2970         isl_map_free(map1);
2971         isl_map_free(map2);
2972         return NULL;
2973 }
2974
2975 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2976         __isl_take isl_set *set2)
2977 {
2978         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2979 }
2980
2981 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2982  */
2983 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2984 {
2985         int i, j;
2986         unsigned off, n;
2987
2988         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2989         if (!bmap)
2990                 return NULL;
2991
2992         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2993         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
2994         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2995                 for (j = 0; j < n; ++j)
2996                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
2997         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2998                 for (j = 0; j < n; ++j)
2999                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
3000         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3001                 for (j = 0; j < n; ++j)
3002                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
3003         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3004 }
3005
3006 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_neg(__isl_take isl_basic_set *bset)
3007 {
3008         return isl_basic_map_neg(bset);
3009 }
3010
3011 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3012  */
3013 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
3014 {
3015         int i;
3016
3017         map = isl_map_cow(map);
3018         if (!map)
3019                 return NULL;
3020
3021         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3022                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
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 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
3034 {
3035         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
3036 }
3037
3038 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
3039  * A -> floor(f(A)/d).
3040  */
3041 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
3042                 isl_int d)
3043 {
3044         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3045         struct isl_basic_map *result = NULL;
3046         struct isl_dim_map *dim_map;
3047         int i;
3048
3049         if (!bmap)
3050                 return NULL;
3051
3052         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3053         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3054         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3055
3056         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
3057         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3058         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3059         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3060         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
3061         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
3062
3063         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
3064                         bmap->n_div + n_out,
3065                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
3066         result = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
3067         result = add_divs(result, n_out);
3068         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3069                 int j;
3070                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3071                 if (j < 0)
3072                         goto error;
3073                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3074                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3075                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
3076                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3077                 if (j < 0)
3078                         goto error;
3079                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3080                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3081                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
3082                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
3083         }
3084
3085         result = isl_basic_map_simplify(result);
3086         return isl_basic_map_finalize(result);
3087 error:
3088         isl_basic_map_free(result);
3089         return NULL;
3090 }
3091
3092 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3093  * A -> floor(f(A)/d).
3094  */
3095 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3096 {
3097         int i;
3098
3099         map = isl_map_cow(map);
3100         if (!map)
3101                 return NULL;
3102
3103         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3104         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3105         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3106                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3107                 if (!map->p[i])
3108                         goto error;
3109         }
3110
3111         return map;
3112 error:
3113         isl_map_free(map);
3114         return NULL;
3115 }
3116
3117 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3118 {
3119         int i;
3120         unsigned nparam;
3121         unsigned n_in;
3122
3123         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3124         if (i < 0)
3125                 goto error;
3126         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3127         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3128         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3129         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3130         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3131         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3132 error:
3133         isl_basic_map_free(bmap);
3134         return NULL;
3135 }
3136
3137 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3138  */
3139 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3140 {
3141         int i;
3142         unsigned nparam;
3143         unsigned n_in;
3144
3145         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3146         if (i < 0)
3147                 goto error;
3148         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3149         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3150         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3151         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3152         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3153         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3154         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3155 error:
3156         isl_basic_map_free(bmap);
3157         return NULL;
3158 }
3159
3160 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3161  */
3162 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3163         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3164 {
3165         int i;
3166         unsigned nparam;
3167         unsigned n_in;
3168
3169         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3170         if (i < 0)
3171                 goto error;
3172         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3173         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3174         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3175         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3176         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3177         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3178 error:
3179         isl_basic_map_free(bmap);
3180         return NULL;
3181 }
3182
3183 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3184  */
3185 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3186 {
3187         int i;
3188         unsigned nparam;
3189         unsigned n_in;
3190
3191         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3192         if (i < 0)
3193                 goto error;
3194         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3195         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3196         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3197         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3198         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3199         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3200         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3201 error:
3202         isl_basic_map_free(bmap);
3203         return NULL;
3204 }
3205
3206 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3207  */
3208 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3209         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3210 {
3211         int i;
3212         unsigned nparam;
3213         unsigned n_in;
3214
3215         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3216         if (i < 0)
3217                 goto error;
3218         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3219         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3220         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3221         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3222         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3223         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3224 error:
3225         isl_basic_map_free(bmap);
3226         return NULL;
3227 }
3228
3229 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3230 {
3231         int i;
3232         struct isl_basic_map *bmap;
3233         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3234         if (!bmap)
3235                 return NULL;
3236         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3237                 bmap = var_equal(bmap, i);
3238         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3239 }
3240
3241 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3242  */
3243 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3244 {
3245         int i;
3246         struct isl_basic_map *bmap;
3247         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3248         if (!bmap)
3249                 return NULL;
3250         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3251                 bmap = var_equal(bmap, i);
3252         if (bmap)
3253                 bmap = var_less(bmap, pos);
3254         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3255 }
3256
3257 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3258  */
3259 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3260         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3261 {
3262         int i;
3263         isl_basic_map *bmap;
3264
3265         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3266         for (i = 0; i < pos; ++i)
3267                 bmap = var_equal(bmap, i);
3268         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3269         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3270 }
3271
3272 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3273  */
3274 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3275 {
3276         int i;
3277         struct isl_basic_map *bmap;
3278         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3279         if (!bmap)
3280                 return NULL;
3281         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3282                 bmap = var_equal(bmap, i);
3283         if (bmap)
3284                 bmap = var_more(bmap, pos);
3285         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3286 }
3287
3288 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3289  */
3290 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3291         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3292 {
3293         int i;
3294         isl_basic_map *bmap;
3295
3296         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3297         for (i = 0; i < pos; ++i)
3298                 bmap = var_equal(bmap, i);
3299         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3300         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3301 }
3302
3303 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3304         unsigned n, int equal)
3305 {
3306         struct isl_map *map;
3307         int i;
3308
3309         if (n == 0 && equal)
3310                 return isl_map_universe(dims);
3311
3312         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3313
3314         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3315                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3316                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3317         if (n > 0) {
3318                 if (equal)
3319                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3320                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3321                 else
3322                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3323                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3324         } else
3325                 isl_dim_free(dims);
3326
3327         return map;
3328 }
3329
3330 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3331 {
3332         if (!dims)
3333                 return NULL;
3334         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3335 }
3336
3337 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3338 {
3339         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3340 }
3341
3342 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3343 {
3344         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3345 }
3346
3347 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3348 {
3349         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3350 }
3351
3352 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3353 {
3354         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3355 }
3356
3357 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3358         unsigned n, int equal)
3359 {
3360         struct isl_map *map;
3361         int i;
3362
3363         if (n == 0 && equal)
3364                 return isl_map_universe(dims);
3365
3366         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3367
3368         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3369                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3370                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3371         if (n > 0) {
3372                 if (equal)
3373                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3374                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3375                 else
3376                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3377                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3378         } else
3379                 isl_dim_free(dims);
3380
3381         return map;
3382 }
3383
3384 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3385 {
3386         if (!dims)
3387                 return NULL;
3388         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3389 }
3390
3391 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3392 {
3393         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3394 }
3395
3396 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3397 {
3398         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3399 }
3400
3401 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3402 {
3403         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3404 }
3405
3406 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3407 {
3408         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3409 }
3410
3411 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3412         __isl_take isl_set *set2)
3413 {
3414         isl_map *map;
3415         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3416         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3417         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3418         return map;
3419 }
3420
3421 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3422         __isl_take isl_set *set2)
3423 {
3424         isl_map *map;
3425         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3426         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3427         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3428         return map;
3429 }
3430
3431 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3432         __isl_take isl_set *set2)
3433 {
3434         isl_map *map;
3435         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3436         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3437         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3438         return map;
3439 }
3440
3441 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3442         __isl_take isl_set *set2)
3443 {
3444         isl_map *map;
3445         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3446         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3447         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3448         return map;
3449 }
3450
3451 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3452         __isl_take isl_map *map2)
3453 {
3454         isl_map *map;
3455         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3456         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3457         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3458         return map;
3459 }
3460
3461 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3462         __isl_take isl_map *map2)
3463 {
3464         isl_map *map;
3465         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3466         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3467         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3468         return map;
3469 }
3470
3471 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3472         __isl_take isl_map *map2)
3473 {
3474         isl_map *map;
3475         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3476         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3477         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3478         return map;
3479 }
3480
3481 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3482         __isl_take isl_map *map2)
3483 {
3484         isl_map *map;
3485         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3486         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3487         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3488         return map;
3489 }
3490
3491 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3492                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3493 {
3494         struct isl_basic_map *bmap;
3495
3496         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3497         if (!bset || !dim)
3498                 goto error;
3499
3500         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3501         isl_dim_free(bset->dim);
3502         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3503         bmap->dim = dim;
3504         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3505 error:
3506         isl_basic_set_free(bset);
3507         isl_dim_free(dim);
3508         return NULL;
3509 }
3510
3511 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3512 {
3513         if (!bmap)
3514                 goto error;
3515         if (bmap->dim->n_in == 0)
3516                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3517         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3518         if (!bmap)
3519                 goto error;
3520         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3521         if (!bmap->dim)
3522                 goto error;
3523         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3524         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3525 error:
3526         isl_basic_map_free(bmap);
3527         return NULL;
3528 }
3529
3530 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3531  *
3532  *              f - m d >= 0
3533  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3534  *
3535  * Note that the second constraint is the negation of
3536  *
3537  *              f - m d >= n
3538  */
3539 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3540         unsigned pos, isl_int *div)
3541 {
3542         int i, j;
3543         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3544
3545         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3546         if (i < 0)
3547                 return -1;
3548         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3549         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3550
3551         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3552         if (j < 0)
3553                 return -1;
3554         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3555         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3556         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3557         return j;
3558 }
3559
3560 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3561         unsigned pos, isl_int *div)
3562 {
3563         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3564                                                         pos, div);
3565 }
3566
3567 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3568 {
3569         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3570         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3571
3572         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3573                                                         bmap->div[div]);
3574 }
3575
3576 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3577                 struct isl_basic_map *bmap)
3578 {
3579         if (!bmap)
3580                 goto error;
3581         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3582             bmap->n_div == 0 &&
3583             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
3584             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
3585                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3586         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3587         if (!bmap)
3588                 goto error;
3589         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3590         if (!bmap->dim)
3591                 goto error;
3592         bmap->extra -= bmap->n_div;
3593         bmap->n_div = 0;
3594         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3595         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3596 error:
3597         return NULL;
3598 }
3599
3600 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3601                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3602 {
3603         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3604 }
3605
3606 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3607         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3608 {
3609         struct isl_basic_map *bmap;
3610         struct isl_ctx *ctx;
3611         unsigned total;
3612         int i;
3613
3614         if (!bset || !like)
3615                 goto error;
3616         ctx = bset->ctx;
3617         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3618         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3619         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3620                         goto error);
3621         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3622                 isl_basic_map_free(like);
3623                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3624         }
3625         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3626         if (!bset)
3627                 goto error;
3628         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3629         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3630         isl_dim_free(bmap->dim);
3631         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3632         if (!bmap->dim)
3633                 goto error;
3634         bmap->n_div = like->n_div;
3635         bmap->extra += like->n_div;
3636         if (bmap->extra) {
3637                 unsigned ltotal;
3638                 isl_int **div;
3639                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3640                 if (ltotal > total)
3641                         ltotal = total;
3642                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3643                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3644                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3645                         goto error;
3646                 div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *, bmap->extra);
3647                 if (!div)
3648                         goto error;
3649                 bmap->div = div;
3650                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3651                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3652                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3653                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3654                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3655                 }
3656                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 
3657                                                         0, 2 * like->n_div);
3658                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3659                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3660                                 continue;
3661                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3662                                 goto error;
3663                 }
3664         }
3665         isl_basic_map_free(like);
3666         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3667         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3668         return bmap;
3669 error:
3670         isl_basic_map_free(like);
3671         isl_basic_set_free(bset);
3672         return NULL;
3673 }
3674
3675 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3676         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3677 {
3678         return (struct isl_basic_set *)
3679                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3680 }
3681
3682 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3683         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3684 {
3685         int i;
3686
3687         if (!set || !like)
3688                 goto error;
3689         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3690                     goto error);
3691         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3692                 isl_basic_set_free(like);
3693                 return set;
3694         }
3695         set = isl_set_cow(set);
3696         if (!set)
3697                 goto error;
3698         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3699                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3700                                                       isl_basic_set_copy(like));
3701                 if (!set->p[i])
3702                         goto error;
3703         }
3704         isl_dim_free(set->dim);
3705         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3706         if (!set->dim)
3707                 goto error;
3708         isl_basic_set_free(like);
3709         return set;
3710 error:
3711         isl_basic_set_free(like);
3712         isl_set_free(set);
3713         return NULL;
3714 }
3715
3716 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3717 {
3718         int i;
3719
3720         map = isl_map_cow(map);
3721         if (!map)
3722                 return NULL;
3723         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3724         if (!map->dim)
3725                 goto error;
3726
3727         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3728                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3729                                 goto error);
3730         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3731                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3732                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3733                 if (!map->p[i])
3734                         goto error;
3735         }
3736         if (map->n == 0)
3737                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3738         else {
3739                 isl_dim_free(map->dim);
3740                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3741         }
3742         if (!map->dim)
3743                 goto error;
3744         return (struct isl_set *)map;
3745 error:
3746         isl_map_free(map);
3747         return NULL;
3748 }
3749
3750 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3751 {
3752         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3753 }
3754
3755 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3756         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3757 {
3758         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3759         if (!bmap || !dim)
3760                 goto error;
3761
3762         isl_dim_free(bmap->dim);
3763         bmap->dim = dim;
3764
3765         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3766
3767         return bmap;
3768 error:
3769         isl_basic_map_free(bmap);
3770         isl_dim_free(dim);
3771         return NULL;
3772 }
3773
3774 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3775         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3776 {
3777         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3778                                                         dim);
3779 }
3780
3781 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3782         __isl_take isl_dim *dim)
3783 {
3784         int i;
3785
3786         map = isl_map_cow(map);
3787         if (!map || !dim)
3788                 goto error;
3789
3790         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3791                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3792                                                     isl_dim_copy(dim));
3793                 if (!map->p[i])
3794                         goto error;
3795         }
3796         isl_dim_free(map->dim);
3797         map->dim = dim;
3798
3799         return map;
3800 error:
3801         isl_map_free(map);
3802         isl_dim_free(dim);
3803         return NULL;
3804 }
3805
3806 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3807         __isl_take isl_dim *dim)
3808 {
3809         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3810 }
3811
3812 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3813 {
3814         isl_dim *dim;
3815         struct isl_basic_set *domain;
3816         unsigned n_in;
3817         unsigned n_out;
3818
3819         if (!bmap)
3820                 return NULL;
3821         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3822
3823         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3824         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3825         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3826         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3827
3828         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3829
3830         return domain;
3831 }
3832
3833 int isl_basic_map_may_be_set(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
3834 {
3835         if (!bmap)
3836                 return -1;
3837         return isl_dim_may_be_set(bmap->dim);
3838 }
3839
3840 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3841 {
3842         if (!bmap)
3843                 return NULL;
3844         if (isl_basic_map_may_be_set(bmap))
3845                 return bmap;
3846         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3847 }
3848
3849 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3850         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3851 {
3852         int i, k;
3853         isl_dim *dim;
3854         isl_basic_map *domain;
3855         int nparam, n_in, n_out;
3856         unsigned total;
3857
3858         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3859         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3860         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3861
3862         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3863         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3864
3865         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3866         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3867         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3868
3869         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3870
3871         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3872                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3873                 if (k < 0)
3874                         goto error;
3875                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3876                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3877                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3878         }
3879
3880         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3881         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3882 error:
3883         isl_basic_map_free(bmap);
3884         return NULL;
3885 }
3886
3887 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3888         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3889 {
3890         int i, k;
3891         isl_dim *dim;
3892         isl_basic_map *range;
3893         int nparam, n_in, n_out;
3894         unsigned total;
3895
3896         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3897         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3898         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3899
3900         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3901         range = isl_basic_map_universe(dim);
3902
3903         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3904         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3905         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3906
3907         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3908
3909         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3910                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3911                 if (k < 0)
3912                         goto error;
3913                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3914                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3915                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3916         }
3917
3918         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3919         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3920 error:
3921         isl_basic_map_free(bmap);
3922         return NULL;
3923 }
3924
3925 int isl_map_may_be_set(__isl_keep isl_map *map)
3926 {
3927         if (!map)
3928                 return -1;
3929         return isl_dim_may_be_set(map->dim);
3930 }
3931
3932 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3933 {
3934         int i;
3935         struct isl_set *set;
3936
3937         if (!map)
3938                 goto error;
3939         if (isl_map_may_be_set(map))
3940                 return (isl_set *)map;
3941
3942         map = isl_map_cow(map);
3943         if (!map)
3944                 goto error;
3945
3946         set = (struct isl_set *) map;
3947         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3948         if (!set->dim)
3949                 goto error;
3950         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3951                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3952                 if (!set->p[i])
3953                         goto error;
3954         }
3955         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3956         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3957         return set;
3958 error:
3959         isl_map_free(map);
3960         return NULL;
3961 }
3962
3963 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3964 {
3965         int i;
3966         isl_dim *domain_dim;
3967
3968         map = isl_map_cow(map);
3969         if (!map)
3970                 return NULL;
3971
3972         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3973         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3974         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3975         if (!map->dim)
3976                 goto error;
3977         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3978                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3979                 if (!map->p[i])
3980                         goto error;
3981         }
3982         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3983         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3984         return map;
3985 error:
3986         isl_map_free(map);
3987         return NULL;
3988 }
3989
3990 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3991 {
3992         int i;
3993         isl_dim *range_dim;
3994
3995         map = isl_map_cow(map);
3996         if (!map)
3997                 return NULL;
3998
3999         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
4000         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
4001         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
4002         if (!map->dim)
4003                 goto error;
4004         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4005                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
4006                 if (!map->p[i])
4007                         goto error;
4008         }
4009         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4010         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4011         return map;
4012 error:
4013         isl_map_free(map);
4014         return NULL;
4015 }
4016
4017 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
4018 {
4019         int i;
4020         struct isl_map *map = NULL;
4021
4022         set = isl_set_cow(set);
4023         if (!set || !dim)
4024                 goto error;
4025         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
4026         map = (struct isl_map *)set;
4027         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4028                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
4029                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
4030                 if (!map->p[i])
4031                         goto error;
4032         }
4033         isl_dim_free(map->dim);
4034         map->dim = dim;
4035         return map;
4036 error:
4037         isl_dim_free(dim);
4038         isl_set_free(set);
4039         return NULL;
4040 }
4041
4042 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
4043         __isl_take isl_basic_set *bset)
4044 {
4045         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
4046 }
4047
4048 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
4049         __isl_take isl_basic_set *bset)
4050 {
4051         return (isl_basic_map *)bset;
4052 }
4053
4054 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
4055 {
4056         return (struct isl_map *)set;
4057 }
4058
4059 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
4060 {
4061         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
4062 }
4063
4064 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain_and_range(
4065         __isl_take isl_basic_set *domain, __isl_take isl_basic_set *range)
4066 {
4067         return isl_basic_map_apply_range(isl_basic_map_from_domain(domain),
4068                                          isl_basic_map_from_range(range));
4069 }
4070
4071 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
4072         __isl_take isl_set *range)
4073 {
4074         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
4075                                    isl_map_from_range(range));
4076 }
4077
4078 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
4079 {
4080         int i;
4081         struct isl_set *set = NULL;
4082
4083         if (!map)
4084                 return NULL;
4085         map = isl_map_cow(map);
4086         if (!map)
4087                 return NULL;
4088         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
4089         if (!map->dim)
4090                 goto error;
4091         set = (struct isl_set *)map;
4092         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4093                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
4094                 if (!set->p[i])
4095                         goto error;
4096         }
4097         return set;
4098 error:
4099         isl_map_free(map);
4100         return NULL;
4101 }
4102
4103 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
4104 {
4105         struct isl_map *map;
4106
4107         if (!dim)
4108                 return NULL;
4109         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
4110         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4111                         sizeof(struct isl_map) +
4112                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4113         if (!map)
4114                 goto error;
4115
4116         map->ctx = dim->ctx;
4117         isl_ctx_ref(map->ctx);
4118         map->ref = 1;
4119         map->size = n;
4120         map->n = 0;
4121         map->dim = dim;
4122         map->flags = flags;
4123         return map;
4124 error:
4125         isl_dim_free(dim);
4126         return NULL;
4127 }
4128
4129 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4130                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4131                 unsigned flags)
4132 {
4133         struct isl_map *map;
4134         struct isl_dim *dims;
4135
4136         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4137         if (!dims)
4138                 return NULL;
4139
4140         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4141         return map;
4142 }
4143
4144 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4145 {
4146         struct isl_basic_map *bmap;
4147         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4148         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4149         return bmap;
4150 }
4151
4152 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4153 {
4154         struct isl_basic_set *bset;
4155         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4156         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4157         return bset;
4158 }
4159
4160 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4161 {
4162         struct isl_basic_map *bmap;
4163         if (!model)
4164                 return NULL;
4165         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4166         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4167         return bmap;
4168 }
4169
4170 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4171 {
4172         struct isl_basic_map *bmap;
4173         if (!model)
4174                 return NULL;
4175         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4176         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4177         return bmap;
4178 }
4179
4180 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4181 {
4182         struct isl_basic_set *bset;
4183         if (!model)
4184                 return NULL;
4185         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4186         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4187         return bset;
4188 }
4189
4190 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4191 {
4192         struct isl_basic_map *bmap;
4193         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4194         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4195         return bmap;
4196 }
4197
4198 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4199 {
4200         struct isl_basic_set *bset;
4201         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4202         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4203         return bset;
4204 }
4205
4206 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4207 {
4208         int i;
4209         unsigned total = isl_dim_total(dim);
4210         isl_basic_map *bmap;
4211
4212         bmap= isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, total);
4213         for (i = 0; i < total; ++i) {
4214                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4215                 if (k < 0)
4216                         goto error;
4217                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k], 1 + total);
4218                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + i], 1);
4219         }
4220         return bmap;
4221 error:
4222         isl_basic_map_free(bmap);
4223         return NULL;
4224 }
4225
4226 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4227 {
4228         return isl_basic_map_nat_universe(dim);
4229 }
4230
4231 __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4232 {
4233         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_nat_universe(dim));
4234 }
4235
4236 __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4237 {
4238         return isl_map_nat_universe(dim);
4239 }
4240
4241 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4242                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4243 {
4244         if (!model)
4245                 return NULL;
4246         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4247 }
4248
4249 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4250 {
4251         if (!model)
4252                 return NULL;
4253         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4254 }
4255
4256 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4257         __isl_keep isl_set *model)
4258 {
4259         if (!model)
4260                 return NULL;
4261         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4262 }
4263
4264 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4265 {
4266         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4267 }
4268
4269 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4270 {
4271         if (!model)
4272                 return NULL;
4273         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4274 }
4275
4276 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4277 {
4278         if (!model)
4279                 return NULL;
4280         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4281 }
4282
4283 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4284 {
4285         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4286 }
4287
4288 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4289 {
4290         if (!model)
4291                 return NULL;
4292         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4293 }
4294
4295 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4296 {
4297         struct isl_map *map;
4298         if (!dim)
4299                 return NULL;
4300         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4301         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4302         return map;
4303 }
4304
4305 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4306 {
4307         struct isl_set *set;
4308         if (!dim)
4309                 return NULL;
4310         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4311         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4312         return set;
4313 }
4314
4315 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4316 {
4317         if (!model)
4318                 return NULL;
4319         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4320 }
4321
4322 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4323 {
4324         int i;
4325         struct isl_map *dup;
4326
4327         if (!map)
4328                 return NULL;
4329         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4330         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4331                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4332         return dup;
4333 }
4334
4335 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4336                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4337 {
4338         if (!bmap || !map)
4339                 goto error;
4340         if (isl_basic_map_plain_is_empty(bmap)) {
4341                 isl_basic_map_free(bmap);
4342                 return map;
4343         }
4344         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4345         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4346         map->p[map->n] = bmap;
4347         map->n++;
4348         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4349         return map;
4350 error:
4351         if (map)
4352                 isl_map_free(map);
4353         if (bmap)
4354                 isl_basic_map_free(bmap);
4355         return NULL;
4356 }
4357
4358 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4359 {
4360         int i;
4361
4362         if (!map)
4363                 return;
4364
4365         if (--map->ref > 0)
4366                 return;
4367
4368         isl_ctx_deref(map->ctx);
4369         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4370                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4371         isl_dim_free(map->dim);
4372         free(map);
4373 }
4374
4375 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4376                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4377 {
4378         int i;
4379
4380         base = isl_map_cow(base);
4381         if (!base)
4382                 return NULL;
4383
4384         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4385         if (!base->dim)
4386                 goto error;
4387         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4388                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4389                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4390                 if (!base->p[i])
4391                         goto error;
4392         }
4393         return base;
4394 error:
4395         isl_map_free(base);
4396         return NULL;
4397 }
4398
4399 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4400                 unsigned nparam, unsigned dim)
4401 {
4402         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4403                                                         nparam, 0, dim);
4404 }
4405
4406 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4407         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4408 {
4409         int j;
4410
4411         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4412         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4413         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4414         if (j < 0)
4415                 goto error;
4416         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4417         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4418         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4419         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4420         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4421 error:
4422         isl_basic_map_free(bmap);
4423         return NULL;
4424 }
4425
4426 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4427         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4428 {
4429         int j;
4430
4431         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4432         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4433         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4434         if (j < 0)
4435                 goto error;
4436         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4437         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4438         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4439         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4440         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4441 error:
4442         isl_basic_map_free(bmap);
4443         return NULL;
4444 }
4445
4446 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4447                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4448 {
4449         if (!bmap)
4450                 return NULL;
4451         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4452         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4453                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4454 error:
4455         isl_basic_map_free(bmap);
4456         return NULL;
4457 }
4458
4459 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4460                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4461 {
4462         if (!bmap)
4463                 return NULL;
4464         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4465         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4466                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4467 error:
4468         isl_basic_map_free(bmap);
4469         return NULL;
4470 }
4471
4472 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4473                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4474 {
4475         return (struct isl_basic_set *)
4476                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4477                                         type, pos, value);
4478 }
4479
4480 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4481                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4482 {
4483         return (struct isl_basic_set *)
4484                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4485                                         type, pos, value);
4486 }
4487
4488 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4489                 unsigned input, int value)
4490 {
4491         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4492 }
4493
4494 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4495                 unsigned dim, int value)
4496 {
4497         return (struct isl_basic_set *)
4498                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4499                                         isl_dim_set, dim, value);
4500 }
4501
4502 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4503                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4504 {
4505         int i;
4506
4507         map = isl_map_cow(map);
4508         if (!map)
4509                 return NULL;
4510
4511         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4512         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4513                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4514                 if (!map->p[i])
4515                         goto error;
4516         }
4517         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4518         return map;
4519 error:
4520         isl_map_free(map);
4521         return NULL;
4522 }
4523
4524 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4525                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4526 {
4527         return (struct isl_set *)
4528                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4529 }
4530
4531 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4532                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4533 {
4534         int i;
4535
4536         map = isl_map_cow(map);
4537         if (!map)
4538                 return NULL;
4539
4540         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4541         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4542                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4543                 if (!map->p[i])
4544                         goto error;
4545         }
4546         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4547         return map;
4548 error:
4549         isl_map_free(map);
4550         return NULL;
4551 }
4552
4553 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4554                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4555 {
4556         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4557 }
4558
4559 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4560                 unsigned input, int value)
4561 {
4562         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4563 }
4564
4565 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4566 {
4567         return (struct isl_set *)
4568                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4569 }
4570
4571 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4572                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4573                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4574 {
4575         int j;
4576
4577         if (!bmap)
4578                 return NULL;
4579         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4580         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4581         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4582         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4583         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4584         if (j < 0)
4585                 goto error;
4586         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4587         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4588         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4589         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4590         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4591 error:
4592         isl_basic_map_free(bmap);
4593         return NULL;
4594 }
4595
4596 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4597         unsigned dim, isl_int value)
4598 {
4599         int j;
4600
4601         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4602         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4603         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4604         if (j < 0)
4605                 goto error;
4606         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4607         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4608         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4609         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4610         return isl_basic_set_finalize(bset);
4611 error:
4612         isl_basic_set_free(bset);
4613         return NULL;
4614 }
4615
4616 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4617                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4618 {
4619         int i;
4620
4621         map = isl_map_cow(map);
4622         if (!map)
4623                 return NULL;
4624
4625         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4626         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4627                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4628                                                          type, pos, value);
4629                 if (!map->p[i])
4630                         goto error;
4631         }
4632         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4633         return map;
4634 error:
4635         isl_map_free(map);
4636         return NULL;
4637 }
4638
4639 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4640                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4641 {
4642         return (struct isl_set *)
4643                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4644 }
4645
4646 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4647                                         isl_int value)
4648 {
4649         int i;
4650
4651         set = isl_set_cow(set);
4652         if (!set)
4653                 return NULL;
4654
4655         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4656         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4657                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4658                 if (!set->p[i])
4659                         goto error;
4660         }
4661         return set;
4662 error:
4663         isl_set_free(set);
4664         return NULL;
4665 }
4666
4667 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4668 {
4669         int i;
4670
4671         map = isl_map_cow(map);
4672         if (!map)
4673                 return NULL;
4674
4675         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4676         if (!map->dim)
4677                 goto error;
4678         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4679                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4680                 if (!map->p[i])
4681                         goto error;
4682         }
4683         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4684         return map;
4685 error:
4686         isl_map_free(map);
4687         return NULL;
4688 }
4689
4690 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4691                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4692                 struct isl_set **empty, int max)
4693 {
4694         if (!bmap)
4695                 goto error;
4696         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4697                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4698         else
4699                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4700 error:
4701         isl_basic_map_free(bmap);
4702         isl_basic_set_free(dom);
4703         if (empty)
4704                 *empty = NULL;
4705         return NULL;
4706 }
4707
4708 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4709                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4710                 struct isl_set **empty)
4711 {
4712         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4713 }
4714
4715 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4716                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4717                 struct isl_set **empty)
4718 {
4719         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4720 }
4721
4722 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4723                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4724                 struct isl_set **empty)
4725 {
4726         return (struct isl_set *)
4727                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4728                         dom, empty);
4729 }
4730
4731 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4732                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4733                 struct isl_set **empty)
4734 {
4735         return (struct isl_set *)
4736                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4737                         dom, empty);
4738 }
4739
4740 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
4741  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4742  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4743  *
4744  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4745  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4746  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4747  * domain down into the parametric integer programming.
4748  */
4749 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4750                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4751                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4752 {
4753         int i;
4754         struct isl_map *res;
4755
4756         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4757         if (!dom)
4758                 goto error;
4759
4760         if (isl_set_plain_is_empty(dom)) {
4761                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4762                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4763                 isl_set_free(dom);
4764                 isl_basic_map_free(bmap);
4765                 return res;
4766         }
4767
4768         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4769                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4770                 
4771         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4772                 struct isl_map *res_i;
4773                 struct isl_set *empty_i;
4774
4775                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4776                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4777
4778                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4779                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4780         }
4781
4782         isl_set_free(dom);
4783         isl_basic_map_free(bmap);
4784         return res;
4785 error:
4786         *empty = NULL;
4787         isl_set_free(dom);
4788         isl_basic_map_free(bmap);
4789         return NULL;
4790 }
4791
4792 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
4793  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4794  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4795  *
4796  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4797  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4798  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4799  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4800  * improve both "res" and "todo".
4801  *
4802  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4803  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4804  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
4805  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
4806  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
4807  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
4808  * In particular, the set where there is no solution is the set where
4809  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
4810  * for the ith basic map, i.e.,
4811  *
4812  *      todo^i = todo^k * todo_i
4813  *
4814  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
4815  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
4816  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
4817  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
4818  * the lexicographic order.)
4819  * In practice, we compute
4820  *
4821  *      res^k * (res_i . "<=")
4822  *
4823  * and
4824  *
4825  *      res_i * (res^k . "<")
4826  *
4827  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
4828  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
4829  * that one, i.e.,
4830  *
4831  *      res^k * todo_i
4832  * and
4833  *      res_i * todo^k
4834  *
4835  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
4836  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
4837  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
4838  * We want to avoid such splintering as much as possible.
4839  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
4840  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
4841  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
4842  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
4843  * the previous basic maps.
4844  */
4845 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4846                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4847                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4848 {
4849         int i;
4850         struct isl_map *res;
4851         struct isl_set *todo;
4852
4853         if (!map || !dom)
4854                 goto error;
4855
4856         if (isl_map_plain_is_empty(map)) {
4857                 if (empty)
4858                         *empty = dom;
4859                 else
4860                         isl_set_free(dom);
4861                 return map;
4862         }
4863
4864         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4865                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4866
4867         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4868                 isl_map *lt, *le;
4869                 isl_map *res_i;
4870                 isl_set *todo_i;
4871                 isl_dim *dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(res));
4872
4873                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4874                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
4875
4876                 if (max) {
4877                         lt = isl_map_lex_lt(isl_dim_copy(dim));
4878                         le = isl_map_lex_le(dim);
4879                 } else {
4880                         lt = isl_map_lex_gt(isl_dim_copy(dim));
4881                         le = isl_map_lex_ge(dim);
4882                 }
4883                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4884                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
4885                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
4886                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
4887
4888                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
4889                         res = isl_map_intersect_domain(res,
4890                                                         isl_set_copy(todo_i));
4891                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
4892                                                         isl_set_copy(todo));
4893                 }
4894
4895                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4896                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
4897                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
4898
4899                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
4900         }
4901
4902         isl_set_free(dom);
4903         isl_map_free(map);
4904
4905         if (empty)
4906                 *empty = todo;
4907         else
4908                 isl_set_free(todo);
4909
4910         return res;
4911 error:
4912         if (empty)
4913                 *empty = NULL;
4914         isl_set_free(dom);
4915         isl_map_free(map);
4916         return NULL;
4917 }
4918
4919 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4920                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4921                 __isl_give isl_set **empty)
4922 {
4923         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4924 }
4925
4926 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4927                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4928                 __isl_give isl_set **empty)
4929 {
4930         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4931 }
4932
4933 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4934                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4935                 __isl_give isl_set **empty)
4936 {
4937         return (struct isl_set *)
4938                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4939                         dom, empty);
4940 }
4941
4942 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4943                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4944                 __isl_give isl_set **empty)
4945 {
4946         return (struct isl_set *)
4947                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4948                         dom, empty);
4949 }
4950
4951 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4952 {
4953         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4954         struct isl_dim *dom_dim;
4955
4956         if (!bmap)
4957                 goto error;
4958         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4959         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4960         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4961 error:
4962         isl_basic_map_free(bmap);
4963         return NULL;
4964 }
4965
4966 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4967 {
4968         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4969 }
4970
4971 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4972 {
4973         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4974 }
4975
4976 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4977 {
4978         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4979 }
4980
4981 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4982 {
4983         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4984 }
4985
4986 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4987 {
4988         struct isl_set *dom = NULL;
4989         struct isl_dim *dom_dim;
4990
4991         if (!map)
4992                 goto error;
4993         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4994         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4995         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4996 error:
4997         isl_map_free(map);
4998         return NULL;
4999 }
5000
5001 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
5002 {
5003         return isl_map_lexopt(map, 0);
5004 }
5005
5006 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
5007 {
5008         return isl_map_lexopt(map, 1);
5009 }
5010
5011 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
5012 {
5013         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
5014 }
5015
5016 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
5017 {
5018         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
5019 }
5020
5021 /* Construct a map that equates the two given dimensions in the given space.
5022  */
5023 static __isl_give isl_map *equate(__isl_take isl_dim *dim,
5024         enum isl_dim_type src_type, int src_pos,
5025         enum isl_dim_type dst_type, int dst_pos)
5026 {
5027         isl_basic_map *bmap;
5028         int k;
5029
5030         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
5031         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5032         if (k < 0)
5033                 goto error;
5034         isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5035         src_pos += isl_basic_map_offset(bmap, src_type);
5036         dst_pos += isl_basic_map_offset(bmap, dst_type);
5037         isl_int_set_si(bmap->eq[k][src_pos], 1);
5038         isl_int_set_si(bmap->eq[k][dst_pos], -1);
5039
5040         return isl_map_from_basic_map(bmap);
5041 error:
5042         isl_basic_map_free(bmap);
5043         return NULL;
5044 }
5045
5046 /* Extract the first and only affine expression from list
5047  * and then add it to *pwaff with the given dom.
5048  * This domain is known to be disjoint from other domains
5049  * because of the way isl_basic_set_foreach_lexmax works.
5050  */
5051 static int update_dim_max(__isl_take isl_basic_set *dom,
5052         __isl_take isl_aff_list *list, void *user)
5053 {
5054         isl_ctx *ctx = isl_basic_set_get_ctx(dom);
5055         isl_aff *aff;
5056         isl_pw_aff **pwaff = user;
5057         isl_pw_aff *pwaff_i;
5058
5059         if (isl_aff_list_n_aff(list) != 1)
5060                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
5061                         "expecting single element list", goto error);
5062
5063         aff = isl_aff_list_get_aff(list, 0);
5064         pwaff_i = isl_pw_aff_alloc(isl_set_from_basic_set(dom), aff);
5065
5066         *pwaff = isl_pw_aff_add_disjoint(*pwaff, pwaff_i);
5067
5068         isl_aff_list_free(list);
5069
5070         return 0;
5071 error:
5072         isl_basic_set_free(dom);
5073         isl_aff_list_free(list);
5074         return -1;
5075 }
5076
5077 /* Given a one-dimensional basic set, compute the maximum of that
5078  * dimension as an isl_pw_aff.
5079  *
5080  * The isl_pw_aff is constructed by having isl_basic_set_foreach_lexmax
5081  * call update_dim_max on each leaf of the result.
5082  */
5083 static __isl_give isl_pw_aff *basic_set_dim_max(__isl_keep isl_basic_set *bset)
5084 {
5085         isl_dim *dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
5086         isl_pw_aff *pwaff;
5087         int r;
5088
5089         dim = isl_dim_domain(isl_dim_from_range(dim));
5090         pwaff = isl_pw_aff_empty(dim);
5091
5092         r = isl_basic_set_foreach_lexmax(bset, &update_dim_max, &pwaff);
5093         if (r < 0)
5094                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
5095
5096         return pwaff;
5097 }
5098
5099 /* Compute the maximum of the given set dimension as a function of the
5100  * parameters, but independently of the other set dimensions.
5101  *
5102  * We first project the set onto the given dimension and then compute
5103  * the "lexicographic" maximum in each basic set, combining the results
5104  * using isl_pw_aff_max.
5105  */
5106 __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(__isl_take isl_set *set, int pos)
5107 {
5108         int i;
5109         isl_map *map;
5110         isl_pw_aff *pwaff;
5111
5112         map = isl_map_from_domain(set);
5113         map = isl_map_add_dims(map, isl_dim_out, 1);
5114         map = isl_map_intersect(map,
5115                 equate(isl_map_get_dim(map), isl_dim_in, pos,
5116                                              isl_dim_out, 0));
5117         set = isl_map_range(map);
5118         if (!set)
5119                 return NULL;
5120
5121         if (set->n == 0) {
5122                 isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5123                 dim = isl_dim_domain(isl_dim_from_range(dim));
5124                 isl_set_free(set);
5125                 return isl_pw_aff_empty(dim);
5126         }
5127
5128         pwaff = basic_set_dim_max(set->p[0]);
5129         for (i = 1; i < set->n; ++i) {
5130                 isl_pw_aff *pwaff_i;
5131
5132                 pwaff_i = basic_set_dim_max(set->p[i]);
5133                 pwaff = isl_pw_aff_max(pwaff, pwaff_i);
5134         }
5135
5136         isl_set_free(set);
5137
5138         return pwaff;
5139 }
5140
5141 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
5142  * bset is assumed to have only parameters and divs.
5143  */
5144 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
5145         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
5146 {
5147         unsigned nparam;
5148
5149         if (!bset || !mat)
5150                 goto error;
5151
5152         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
5153         if (!bset->dim)
5154                 goto error;
5155
5156         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5157
5158         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5159
5160         bset->dim->nparam = 0;
5161         bset->dim->n_out = nparam;
5162         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
5163         if (bset) {
5164                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
5165                 bset->dim->n_out = 0;
5166         }
5167         return bset;
5168 error:
5169         isl_mat_free(mat);
5170         isl_basic_set_free(bset);
5171         return NULL;
5172 }
5173
5174 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
5175  * set is assumed to have only parameters and divs.
5176  */
5177 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
5178         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
5179 {
5180         struct isl_dim *dim = NULL;
5181         unsigned nparam;
5182
5183         if (!set || !mat)
5184                 goto error;
5185
5186         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5187         dim = isl_dim_cow(dim);
5188         if (!dim)
5189                 goto error;
5190
5191         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5192
5193         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5194
5195         dim->nparam = 0;
5196         dim->n_out = nparam;
5197         isl_set_reset_dim(set, dim);
5198         set = isl_set_preimage(set, mat);
5199         if (!set)
5200                 goto error2;
5201         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5202         dim = isl_dim_cow(dim);
5203         if (!dim)
5204                 goto error2;
5205         dim->nparam = dim->n_out;
5206         dim->n_out = 0;
5207         isl_set_reset_dim(set, dim);
5208         return set;
5209 error:
5210         isl_dim_free(dim);
5211         isl_mat_free(mat);
5212 error2:
5213         isl_set_free(set);
5214         return NULL;
5215 }
5216
5217 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
5218  * equalities in "eq".
5219  */
5220 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
5221         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
5222 {
5223         int i, k;
5224         unsigned len;
5225
5226         if (!bset || !eq)
5227                 goto error;
5228
5229         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
5230                                         eq->n_row, 0);
5231         if (!bset)
5232                 goto error;
5233
5234         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
5235         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
5236                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
5237                 if (k < 0)
5238                         goto error;
5239                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
5240                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
5241         }
5242         isl_mat_free(eq);
5243
5244         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5245         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
5246
5247         return bset;
5248 error:
5249         isl_mat_free(eq);
5250         isl_basic_set_free(bset);
5251         return NULL;
5252 }
5253
5254 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
5255  * equalities in "eq".
5256  */
5257 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
5258         struct isl_mat *eq)
5259 {
5260         int i;
5261
5262         if (!set || !eq)
5263                 goto error;
5264
5265         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5266                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
5267                                         isl_mat_copy(eq));
5268                 if (!set->p[i])
5269                         goto error;
5270         }
5271         isl_mat_free(eq);
5272         return set;
5273 error:
5274         isl_mat_free(eq);
5275         isl_set_free(set);
5276         return NULL;
5277 }
5278
5279 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
5280  * new, explicit, existential variables in the constraints.
5281  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
5282  * The output has the same parameters, but only
5283  * explicit existentially quantified variables.
5284  *
5285  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
5286  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
5287  * among the parameters by performing a variable compression on
5288  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
5289  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
5290  */
5291 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5292 {
5293         int i, j;
5294         struct isl_mat *eq;
5295         struct isl_mat *T, *T2;
5296         struct isl_set *set;
5297         unsigned nparam, n_div;
5298
5299         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5300         if (!bset)
5301                 return NULL;
5302
5303         if (bset->n_eq == 0)
5304                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5305
5306         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5307
5308         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5309         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5310
5311         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5312                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5313                         ++i;
5314         }
5315         if (i == bset->n_eq)
5316                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5317
5318         eq = isl_mat_sub_alloc6(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5319                 0, 1 + nparam);
5320         eq = isl_mat_cow(eq);
5321         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5322         if (T && T->n_col == 0) {
5323                 isl_mat_free(T);
5324                 isl_mat_free(T2);
5325                 isl_mat_free(eq);
5326                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5327                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5328         }
5329         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5330
5331         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5332         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5333         set = set_append_equalities(set, eq);
5334         return set;
5335 }
5336
5337 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5338  * quantified variables.
5339  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5340  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5341  * no input or output dimensions and the dimension specification
5342  * is reset to that of the input.
5343  */
5344 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5345 {
5346         struct isl_basic_set *bset;
5347         struct isl_set *set;
5348         struct isl_map *map;
5349         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5350         unsigned         nparam;
5351         unsigned         n_in;
5352         unsigned         n_out;
5353
5354         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5355         if (!bmap)
5356                 return NULL;
5357
5358         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5359         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5360         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5361         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5362         if (!dim)
5363                 goto error;
5364
5365         orig_dim = bmap->dim;
5366         bmap->dim = dim;
5367         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5368
5369         set = parameter_compute_divs(bset);
5370         map = (struct isl_map *)set;
5371         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5372
5373         return map;
5374 error:
5375         isl_basic_map_free(bmap);
5376         return NULL;
5377 }
5378
5379 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5380 {
5381         int i;
5382         unsigned off;
5383
5384         if (!bmap)
5385                 return -1;
5386
5387         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5388         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5389                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5390                         return 0;
5391                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5392                                 return -1);
5393         }
5394         return 1;
5395 }
5396
5397 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5398 {
5399         int i;
5400
5401         if (!map)
5402                 return -1;
5403
5404         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5405                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5406                 if (known <= 0)
5407                         return known;
5408         }
5409
5410         return 1;
5411 }
5412
5413 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5414  * expressions for them.  However, this computation may be
5415  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5416  * strictly needed.
5417  */
5418 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5419 {
5420         int known;
5421         struct isl_map *map;
5422
5423         known = basic_map_divs_known(bmap);
5424         if (known < 0)
5425                 goto error;
5426         if (known)
5427                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5428
5429         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5430
5431         known = basic_map_divs_known(bmap);
5432         if (known < 0)
5433                 goto error;
5434         if (known)
5435                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5436
5437         map = compute_divs(bmap);
5438         return map;
5439 error:
5440         isl_basic_map_free(bmap);
5441         return NULL;
5442 }
5443
5444 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5445 {
5446         int i;
5447         int known;
5448         struct isl_map *res;
5449
5450         if (!map)
5451                 return NULL;
5452         if (map->n == 0)
5453                 return map;
5454
5455         known = map_divs_known(map);
5456         if (known < 0) {
5457                 isl_map_free(map);
5458                 return NULL;
5459         }
5460         if (known)
5461                 return map;
5462
5463         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5464         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5465                 struct isl_map *r2;
5466                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5467                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5468                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5469                 else
5470                         res = isl_map_union(res, r2);
5471         }
5472         isl_map_free(map);
5473
5474         return res;
5475 }
5476
5477 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5478 {
5479         return (struct isl_set *)
5480                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5481 }
5482
5483 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5484 {
5485         return (struct isl_set *)
5486                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5487 }
5488
5489 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5490 {
5491         int i;
5492         struct isl_set *set;
5493
5494         if (!map)
5495                 goto error;
5496
5497         map = isl_map_cow(map);
5498         if (!map)
5499                 return NULL;
5500
5501         set = (struct isl_set *)map;
5502         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5503         if (!set->dim)
5504                 goto error;
5505         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5506                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5507                 if (!set->p[i])
5508                         goto error;
5509         }
5510         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5511         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5512         return set;
5513 error:
5514         isl_map_free(map);
5515         return NULL;
5516 }
5517
5518 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5519                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5520 {
5521         int i;
5522         unsigned flags = 0;
5523         struct isl_map *map = NULL;
5524
5525         if (!map1 || !map2)
5526                 goto error;
5527
5528         if (map1->n == 0) {
5529                 isl_map_free(map1);
5530                 return map2;
5531         }
5532         if (map2->n == 0) {
5533                 isl_map_free(map2);
5534                 return map1;
5535         }
5536
5537         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5538
5539         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5540             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5541                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5542
5543         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5544                                 map1->n + map2->n, flags);
5545         if (!map)
5546                 goto error;
5547         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5548                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5549                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5550                 if (!map)
5551                         goto error;
5552         }
5553         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5554                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5555                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5556                 if (!map)
5557                         goto error;
5558         }
5559         isl_map_free(map1);
5560         isl_map_free(map2);
5561         return map;
5562 error:
5563         isl_map_free(map);
5564         isl_map_free(map1);
5565         isl_map_free(map2);
5566         return NULL;
5567 }
5568
5569 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5570 {
5571         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5572         if (!map1)
5573                 return NULL;
5574         if (map1->n > 1)
5575                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5576         return map1;
5577 }
5578
5579 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5580                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5581 {
5582         return (struct isl_set *)
5583                 isl_map_union_disjoint(
5584                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5585 }
5586
5587 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5588 {
5589         return (struct isl_set *)
5590                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5591 }
5592
5593 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5594                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5595 {
5596         unsigned flags = 0;
5597         struct isl_map *result;
5598         int i, j;
5599
5600         if (!map || !set)
5601                 goto error;
5602
5603         if (!isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param))
5604                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
5605                         "parameters don't match", goto error);
5606
5607         if (isl_dim_size(set->dim, isl_dim_set) != 0 &&
5608             !isl_map_compatible_range(map, set))
5609                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
5610                         "incompatible spaces", goto error);
5611
5612         if (isl_set_plain_is_universe(set)) {
5613                 isl_set_free(set);
5614                 return map;
5615         }
5616
5617         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5618             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5619                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5620
5621         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5622                                         map->n * set->n, flags);
5623         if (!result)
5624                 goto error;
5625         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5626                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5627                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5628                             isl_basic_map_intersect_range(
5629                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5630                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5631                         if (!result)
5632                                 goto error;
5633                 }
5634         isl_map_free(map);
5635         isl_set_free(set);
5636         return result;
5637 error:
5638         isl_map_free(map);
5639         isl_set_free(set);
5640         return NULL;
5641 }
5642
5643 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5644                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5645 {
5646         return isl_map_reverse(
5647                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5648 }
5649
5650 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5651                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5652 {
5653         if (!map1 || !map2)
5654                 goto error;
5655         map1 = isl_map_reverse(map1);
5656         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5657         return isl_map_reverse(map1);
5658 error:
5659         isl_map_free(map1);
5660         isl_map_free(map2);
5661         return NULL;
5662 }
5663
5664 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5665                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5666 {
5667         struct isl_dim *dim_result;
5668         struct isl_map *result;
5669         int i, j;
5670
5671         if (!map1 || !map2)
5672                 goto error;
5673
5674         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5675                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5676
5677         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5678         if (!result)
5679                 goto error;
5680         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5681                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5682                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5683                             isl_basic_map_apply_range(
5684                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5685                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5686                         if (!result)
5687                                 goto error;
5688                 }
5689         isl_map_free(map1);
5690         isl_map_free(map2);
5691         if (result && result->n <= 1)
5692                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5693         return result;
5694 error:
5695         isl_map_free(map1);
5696         isl_map_free(map2);
5697         return NULL;
5698 }
5699
5700 /*
5701  * returns range - domain
5702  */
5703 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5704 {
5705         isl_dim *dims, *target_dim;
5706         struct isl_basic_set *bset;
5707         unsigned dim;
5708         unsigned nparam;
5709         int i;
5710
5711         if (!bmap)
5712                 goto error;
5713         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5714                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5715                    goto error);
5716         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5717         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5718         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5719         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5720         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5721         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5722         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5723         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5724         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5725         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5726                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5727                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5728                 if (j < 0)
5729                         goto error;
5730                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5731                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5732                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5733                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5734         }
5735         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5736         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5737         return bset;
5738 error:
5739         isl_basic_map_free(bmap);
5740         return NULL;
5741 }
5742
5743 /*
5744  * returns range - domain
5745  */
5746 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5747 {
5748         int i;
5749         isl_dim *dim;
5750         struct isl_set *result;
5751
5752         if (!map)
5753                 return NULL;
5754
5755         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5756                                                  map->dim, isl_dim_out),
5757                    goto error);
5758         dim = isl_map_get_dim(map);
5759         dim = isl_dim_domain(dim);
5760         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, 0);
5761         if (!result)
5762                 goto error;
5763         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5764                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5765                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5766         isl_map_free(map);
5767         return result;
5768 error:
5769         isl_map_free(map);
5770         return NULL;
5771 }
5772
5773 /*
5774  * returns [domain -> range] -> range - domain
5775  */
5776 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
5777         __isl_take isl_basic_map *bmap)
5778 {
5779         int i, k;
5780         isl_dim *dim;
5781         isl_basic_map *domain;
5782         int nparam, n;
5783         unsigned total;
5784
5785         if (!isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bmap->dim, isl_dim_out))
5786                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
5787                         "domain and range don't match", goto error);
5788
5789         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5790         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5791
5792         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
5793         domain = isl_basic_map_universe(dim);
5794
5795         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
5796         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
5797         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n, 0);
5798
5799         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
5800
5801         for (i = 0; i < n; ++i) {
5802                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5803                 if (k < 0)
5804                         goto error;
5805                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
5806                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], 1);
5807                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + i], -1);
5808                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + n + i], 1);
5809         }
5810
5811         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
5812         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5813 error:
5814         isl_basic_map_free(bmap);
5815         return NULL;
5816 }
5817
5818 /*
5819  * returns [domain -> range] -> range - domain
5820  */
5821 __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(__isl_take isl_map *map)
5822 {
5823         int i;
5824         isl_dim *domain_dim;
5825
5826         if (!map)
5827                 return NULL;
5828
5829         if (!isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, map->dim, isl_dim_out))
5830                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5831                         "domain and range don't match", goto error);
5832
5833         map = isl_map_cow(map);
5834         if (!map)
5835                 return NULL;
5836
5837         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
5838         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
5839         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
5840         if (!map->dim)
5841                 goto error;
5842         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5843                 map->p[i] = isl_basic_map_deltas_map(map->p[i]);
5844                 if (!map->p[i])
5845                         goto error;
5846         }
5847         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5848         return map;
5849 error:
5850         isl_map_free(map);
5851         return NULL;
5852 }
5853
5854 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5855 {
5856         struct isl_basic_map *bmap;
5857         unsigned nparam;
5858         unsigned dim;
5859         int i;
5860
5861         if (!dims)
5862                 return NULL;
5863
5864         nparam = dims->nparam;
5865         dim = dims->n_out;
5866         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5867         if (!bmap)
5868                 goto error;
5869
5870         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5871                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5872                 if (j < 0)
5873                         goto error;
5874                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5875                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5876                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5877         }
5878         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5879 error:
5880         isl_basic_map_free(bmap);
5881         return NULL;
5882 }
5883
5884 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5885 {
5886         if (!dim)
5887                 return NULL;
5888         if (dim->n_in != dim->n_out)
5889                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
5890                         "number of input and output dimensions needs to be "
5891                         "the same", goto error);
5892         return basic_map_identity(dim);
5893 error:
5894         isl_dim_free(dim);
5895         return NULL;
5896 }
5897
5898 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5899 {
5900         if (!model || !model->dim)
5901                 return NULL;
5902         return isl_basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5903 }
5904
5905 __isl_give isl_map *isl_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5906 {
5907         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_identity(dim));
5908 }
5909
5910 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5911 {
5912         if (!model || !model->dim)
5913                 return NULL;
5914         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5915 }
5916
5917 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5918 {
5919         if (!model || !model->dim)
5920                 return NULL;
5921         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5922 }
5923
5924 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5925 {
5926         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5927         isl_map *id;
5928         id = isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
5929         return isl_map_intersect_range(id, set);
5930 }
5931
5932 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5933  * values.
5934  */
5935 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5936 {
5937         int i;
5938         unsigned nparam;
5939         unsigned dim;
5940         struct isl_basic_set *bset;
5941
5942         if (!dims)
5943                 return NULL;
5944         nparam = dims->nparam;
5945         dim = dims->n_out;
5946         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5947         if (!bset)
5948                 return NULL;
5949         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5950                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5951                 if (k < 0)
5952                         goto error;
5953                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5954                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5955         }
5956         return bset;
5957 error:
5958         isl_basic_set_free(bset);
5959         return NULL;
5960 }
5961
5962 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
5963  */
5964 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim,
5965         int pos)
5966 {
5967         int k;
5968         isl_basic_set *nonneg;
5969
5970         nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5971         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5972         if (k < 0)
5973                 goto error;
5974         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5975         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
5976
5977         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
5978 error:
5979         isl_basic_set_free(nonneg);
5980         return NULL;
5981 }
5982
5983 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
5984  */
5985 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim, int pos)
5986 {
5987         int k;
5988         isl_basic_set *neg;
5989
5990         neg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5991         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5992         if (k < 0)
5993                 goto error;
5994         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5995         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5996         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
5997
5998         return isl_basic_set_finalize(neg);
5999 error:
6000         isl_basic_set_free(neg);
6001         return NULL;
6002 }
6003
6004 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
6005         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
6006 {
6007         int i;
6008         isl_basic_set *nonneg;
6009         isl_basic_set *neg;
6010
6011         if (!set)
6012                 return NULL;
6013         if (n == 0)
6014                 return set;
6015
6016         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
6017
6018         for (i = 0; i < n; ++i) {
6019                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
6020                                           pos(set->dim, type) + first + i);
6021                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
6022                                           pos(set->dim, type) + first + i);
6023
6024                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
6025         }
6026
6027         return set;
6028 error:
6029         isl_set_free(set);
6030         return NULL;
6031 }
6032
6033 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
6034         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
6035         void *user)
6036 {
6037         isl_set *half;
6038
6039         if (!set)
6040                 return -1;
6041         if (isl_set_plain_is_empty(set)) {
6042                 isl_set_free(set);
6043                 return 0;
6044         }
6045         if (first == len)
6046                 return fn(set, signs, user);
6047
6048         signs[first] = 1;
6049         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
6050                                                         1 + first));
6051         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
6052         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
6053                 goto error;
6054
6055         signs[first] = -1;
6056         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
6057                                                         1 + first));
6058         half = isl_set_intersect(half, set);
6059         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
6060 error:
6061         isl_set_free(set);
6062         return -1;
6063 }
6064
6065 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
6066  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
6067  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
6068  * to the sign of the corresponding variable.
6069  */
6070 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
6071         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
6072         void *user)
6073 {
6074         unsigned nparam;
6075         unsigned nvar;
6076         int *signs;
6077         int r;
6078
6079         if (!set)
6080                 return -1;
6081         if (isl_set_plain_is_empty(set))
6082                 return 0;
6083
6084         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
6085         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
6086
6087         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
6088
6089         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
6090                             fn, user);
6091
6092         free(signs);
6093
6094         return r;
6095 }
6096
6097 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6098 {
6099         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
6100 }
6101
6102 int isl_basic_map_is_subset(
6103                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6104 {
6105         int is_subset;
6106         struct isl_map *map1;
6107         struct isl_map *map2;
6108
6109         if (!bmap1 || !bmap2)
6110                 return -1;
6111
6112         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
6113         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
6114
6115         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6116
6117         isl_map_free(map1);
6118         isl_map_free(map2);
6119
6120         return is_subset;
6121 }
6122
6123 int isl_basic_map_is_equal(
6124                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6125 {
6126         int is_subset;
6127
6128         if (!bmap1 || !bmap2)
6129                 return -1;
6130         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
6131         if (is_subset != 1)
6132                 return is_subset;
6133         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
6134         return is_subset;
6135 }
6136
6137 int isl_basic_set_is_equal(
6138                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6139 {
6140         return isl_basic_map_is_equal(
6141                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
6142 }
6143
6144 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
6145 {
6146         int i;
6147         int is_empty;
6148
6149         if (!map)
6150                 return -1;
6151         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6152                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
6153                 if (is_empty < 0)
6154                         return -1;
6155                 if (!is_empty)
6156                         return 0;
6157         }
6158         return 1;
6159 }
6160
6161 int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map)
6162 {
6163         return map ? map->n == 0 : -1;
6164 }
6165
6166 int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map)
6167 {
6168         return isl_map_plain_is_empty(map);
6169 }
6170
6171 int isl_set_plain_is_empty(struct isl_set *set)
6172 {
6173         return set ? set->n == 0 : -1;
6174 }
6175
6176 int isl_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_set *set)
6177 {
6178         return isl_set_plain_is_empty(set);
6179 }
6180
6181 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
6182 {
6183         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
6184 }
6185
6186 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
6187 {
6188         if (!map1 || !map2)
6189                 return -1;
6190
6191         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
6192 }
6193
6194 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6195 {
6196         if (!set1 || !set2)
6197                 return -1;
6198
6199         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
6200 }
6201
6202 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6203 {
6204         int is_subset;
6205
6206         if (!map1 || !map2)
6207                 return -1;
6208         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6209         if (is_subset != 1)
6210                 return is_subset;
6211         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6212         return is_subset;
6213 }
6214
6215 int isl_basic_map_is_strict_subset(
6216                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6217 {
6218         int is_subset;
6219
6220         if (!bmap1 || !bmap2)
6221                 return -1;
6222         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
6223         if (is_subset != 1)
6224                 return is_subset;
6225         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
6226         if (is_subset == -1)
6227                 return is_subset;
6228         return !is_subset;
6229 }
6230
6231 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6232 {
6233         int is_subset;
6234
6235         if (!map1 || !map2)
6236                 return -1;
6237         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6238         if (is_subset != 1)
6239                 return is_subset;
6240         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6241         if (is_subset == -1)
6242                 return is_subset;
6243         return !is_subset;
6244 }
6245
6246 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6247 {
6248         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
6249 }
6250
6251 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
6252 {
6253         if (!bmap)
6254                 return -1;
6255         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
6256 }
6257
6258 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
6259 {
6260         if (!bset)
6261                 return -1;
6262         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
6263 }
6264
6265 int isl_map_plain_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
6266 {
6267         int i;
6268
6269         if (!map)
6270                 return -1;
6271
6272         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6273                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
6274                 if (r < 0 || r)
6275                         return r;
6276         }
6277
6278         return 0;
6279 }
6280
6281 int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
6282 {
6283         return isl_map_plain_is_universe((isl_map *) set);
6284 }
6285
6286 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
6287 {
6288         return isl_set_plain_is_universe(set);
6289 }
6290
6291 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6292 {
6293         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6294         struct isl_vec *sample = NULL;
6295         int empty;
6296         unsigned total;
6297
6298         if (!bmap)
6299                 return -1;
6300
6301         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6302                 return 1;
6303
6304         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
6305                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
6306                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
6307                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6308                 isl_basic_map_free(copy);
6309                 return empty;
6310         }
6311
6312         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
6313         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
6314                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
6315                 if (contains < 0)
6316                         return -1;
6317                 if (contains)
6318                         return 0;
6319         }
6320         isl_vec_free(bmap->sample);
6321         bmap->sample = NULL;
6322         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
6323         if (!bset)
6324                 return -1;
6325         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
6326         if (!sample)
6327                 return -1;
6328         empty = sample->size == 0;
6329         isl_vec_free(bmap->sample);
6330         bmap->sample = sample;
6331         if (empty)
6332                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6333
6334         return empty;
6335 }
6336
6337 int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
6338 {
6339         if (!bmap)
6340                 return -1;
6341         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6342 }
6343
6344 int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
6345 {
6346         return isl_basic_map_plain_is_empty(bmap);
6347 }
6348
6349 int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset)
6350 {
6351         if (!bset)
6352                 return -1;
6353         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
6354 }
6355
6356 int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset)
6357 {
6358         return isl_basic_set_plain_is_empty(bset);
6359 }
6360
6361 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6362 {
6363         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
6364 }
6365
6366 struct isl_map *isl_basic_map_union(
6367         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6368 {
6369         struct isl_map *map;
6370         if (!bmap1 || !bmap2)
6371                 return NULL;
6372
6373         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
6374
6375         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
6376         if (!map)
6377                 goto error;
6378         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
6379         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
6380         return map;
6381 error:
6382         isl_basic_map_free(bmap1);
6383         isl_basic_map_free(bmap2);
6384         return NULL;
6385 }
6386
6387 struct isl_set *isl_basic_set_union(
6388                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6389 {
6390         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
6391                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
6392                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
6393 }
6394
6395 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
6396 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6397 {
6398         int i;
6399         unsigned off;
6400
6401         if (!bmap)
6402                 return NULL;
6403
6404         off = isl_dim_total(bmap->dim);
6405
6406         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6407                 int pos;
6408                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6409                         continue;
6410                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
6411                                                             bmap->n_div-i);
6412                 if (pos == -1)
6413                         continue;
6414                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
6415                 --i;
6416         }
6417         return bmap;
6418 }
6419
6420 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
6421 {
6422         return (struct isl_basic_set *)
6423                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6424 }
6425
6426 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
6427 {
6428         int i;
6429
6430         if (!map)
6431                 return 0;
6432
6433         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6434                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
6435                 if (!map->p[i])
6436                         goto error;
6437         }
6438
6439         return map;
6440 error:
6441         isl_map_free(map);
6442         return NULL;
6443 }
6444
6445 /* Apply the expansion computed by isl_merge_divs.
6446  * The expansion itself is given by "exp" while the resulting
6447  * list of divs is given by "div".
6448  */
6449 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_expand_divs(
6450         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_mat *div, int *exp)
6451 {
6452         int i, j;
6453         int n_div;
6454
6455         bset = isl_basic_set_cow(bset);
6456         if (!bset || !div)
6457                 goto error;
6458
6459         if (div->n_row < bset->n_div)
6460                 isl_die(isl_mat_get_ctx(div), isl_error_invalid,
6461                         "not an expansion", goto error);
6462
6463         bset = isl_basic_map_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim),
6464                                         div->n_row - bset->n_div, 0,
6465                                         2 * (div->n_row - bset->n_div));
6466
6467         n_div = bset->n_div;
6468         for (i = n_div; i < div->n_row; ++i)
6469                 if (isl_basic_set_alloc_div(bset) < 0)
6470                         goto error;
6471
6472         j = n_div - 1;
6473         for (i = div->n_row - 1; i >= 0; --i) {
6474                 if (j >= 0 && exp[j] == i) {
6475                         if (i != j)
6476                                 isl_basic_map_swap_div(bset, i, j);
6477                         j--;
6478                 } else {
6479                         isl_seq_cpy(bset->div[i], div->row[i], div->n_col);
6480                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bset, i) < 0)
6481                                 goto error;
6482                 }
6483         }
6484
6485         isl_mat_free(div);
6486         return bset;
6487 error:
6488         isl_basic_set_free(bset);
6489         isl_mat_free(div);
6490         return NULL;
6491 }
6492
6493 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
6494  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
6495  * 
6496  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
6497  * of the corresponding div in dst otherwise.
6498  */
6499 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
6500                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
6501 {
6502         int i;
6503
6504         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6505
6506         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
6507         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
6508                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
6509                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
6510                                                 dst->n_div - div) == -1)
6511                         return i;
6512         return -1;
6513 }
6514
6515 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
6516                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
6517 {
6518         int i;
6519         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6520
6521         if (!dst || !src)
6522                 goto error;
6523
6524         if (src->n_div == 0)
6525                 return dst;
6526
6527         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
6528                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
6529
6530         src = isl_basic_map_order_divs(src);
6531         dst = isl_basic_map_cow(dst);
6532         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
6533                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
6534         if (!dst)
6535                 return NULL;
6536         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
6537                 int j = find_div(dst, src, i);
6538                 if (j < 0) {
6539                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
6540                         if (j < 0)
6541                                 goto error;
6542                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
6543                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
6544                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
6545                                 goto error;
6546                 }
6547                 if (j != i)
6548                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
6549         }
6550         return dst;
6551 error:
6552         isl_basic_map_free(dst);
6553         return NULL;
6554 }
6555
6556 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6557                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6558 {
6559         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6560                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6561 }
6562
6563 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6564 {
6565         int i;
6566
6567         if (!map)
6568                 return NULL;
6569         if (map->n == 0)
6570                 return map;
6571         map = isl_map_compute_divs(map);
6572         map = isl_map_cow(map);
6573         if (!map)
6574                 return NULL;
6575
6576         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6577                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6578         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6579                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6580
6581         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6582         return map;
6583 }
6584
6585 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6586 {
6587         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6588 }
6589
6590 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6591 {
6592         if (!set || !map)
6593                 goto error;
6594         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6595         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6596         set = isl_map_range(map);
6597         return set;
6598 error:
6599         isl_set_free(set);
6600         isl_map_free(map);
6601         return NULL;
6602 }
6603
6604 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6605  * the meaning of the set.
6606  */
6607 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6608 {
6609         int i;
6610
6611         if (!map)
6612                 return NULL;
6613
6614         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6615                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6616                         continue;
6617                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6618                 if (i != map->n-1) {
6619                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6620                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6621                 }
6622                 map->n--;
6623         }
6624
6625         return map;
6626 }
6627
6628 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6629 {
6630         return (struct isl_set *)
6631                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6632 }
6633
6634 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6635 {
6636         struct isl_basic_map *bmap;
6637         if (!map || map->n == 0)
6638                 return NULL;
6639         bmap = map->p[map->n-1];
6640         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6641         return isl_basic_map_copy(bmap);
6642 }
6643
6644 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6645 {
6646         return (struct isl_basic_set *)
6647                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6648 }
6649
6650 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6651                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6652 {
6653         int i;
6654
6655         if (!map || !bmap)
6656                 goto error;
6657         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6658                 if (map->p[i] != bmap)
6659                         continue;
6660                 map = isl_map_cow(map);
6661                 if (!map)
6662                         goto error;
6663                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6664                 if (i != map->n-1) {
6665                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6666                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6667                 }
6668                 map->n--;
6669                 return map;
6670         }
6671         return map;
6672 error:
6673         isl_map_free(map);
6674         return NULL;
6675 }
6676
6677 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6678                                                 struct isl_basic_set *bset)
6679 {
6680         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6681                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6682 }
6683
6684 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6685  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6686  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6687  */
6688 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6689         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6690         int pos, isl_int *opt)
6691 {
6692         struct isl_dim *dims;
6693         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6694         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6695         struct isl_ctx *ctx;
6696         struct isl_vec *obj;
6697         unsigned total;
6698         unsigned nparam;
6699         unsigned dim1, dim2;
6700         enum isl_lp_result res;
6701
6702         if (!bset1 || !bset2)
6703                 return isl_lp_error;
6704
6705         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6706         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6707         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6708         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6709         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6710         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6711         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6712         if (!bmap1 || !bmap2)
6713                 goto error;
6714         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6715         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6716                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6717                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6718         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6719         if (!bmap1)
6720                 goto error;
6721         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6722         ctx = bmap1->ctx;
6723         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6724         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6725         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6726         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6727         if (!obj)
6728                 goto error;
6729         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6730                                         opt, NULL, NULL);
6731         isl_basic_map_free(bmap1);
6732         isl_vec_free(obj);
6733         return res;
6734 error:
6735         isl_basic_map_free(bmap1);
6736         isl_basic_map_free(bmap2);
6737         return isl_lp_error;
6738 }
6739
6740 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6741  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6742  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6743  * smaller or larger than those in bset2.
6744  *
6745  * Returns
6746  *       1 if bset1 follows bset2
6747  *      -1 if bset1 precedes bset2
6748  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6749  *      -2 if some error occurred.
6750  */
6751 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6752         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6753 {
6754         isl_int opt;
6755         enum isl_lp_result res;
6756         int cmp;
6757
6758         isl_int_init(opt);
6759
6760         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6761
6762         if (res == isl_lp_empty)
6763                 cmp = 0;
6764         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6765                   res == isl_lp_unbounded)
6766                 cmp = 1;
6767         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6768                 cmp = -1;
6769         else
6770                 cmp = -2;
6771
6772         isl_int_clear(opt);
6773         return cmp;
6774 }
6775
6776 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6777  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6778  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6779  * than a value of the same dimension in bset2.
6780  *
6781  * Return
6782  *       1 if there exists such a pair
6783  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6784  *      -1 otherwise
6785  *      -2 if some error occurred.
6786  */
6787 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6788         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6789 {
6790         isl_int opt;
6791         enum isl_lp_result res;
6792         int cmp;
6793
6794         isl_int_init(opt);
6795
6796         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6797
6798         if (res == isl_lp_empty)
6799                 cmp = -1;
6800         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6801                   res == isl_lp_unbounded)
6802                 cmp = 1;
6803         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6804                 cmp = -1;
6805         else if (res == isl_lp_ok)
6806                 cmp = 0;
6807         else
6808                 cmp = -2;
6809
6810         isl_int_clear(opt);
6811         return cmp;
6812 }
6813
6814 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6815  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6816  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6817  * than a value of the same dimension in set2.
6818  *
6819  * Return
6820  *       1 if there exists such a pair
6821  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6822  *      -1 otherwise
6823  *      -2 if some error occurred.
6824  */
6825 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6826         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6827 {
6828         int i, j;
6829         int follows = -1;
6830
6831         if (!set1 || !set2)
6832                 return -2;
6833
6834         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6835                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6836                         int f;
6837                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6838                         if (f == 1 || f == -2)
6839                                 return f;
6840                         if (f > follows)
6841                                 follows = f;
6842                 }
6843
6844         return follows;
6845 }
6846
6847 static int isl_basic_map_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
6848         unsigned pos, isl_int *val)
6849 {
6850         int i;
6851         int d;
6852         unsigned total;
6853
6854         if (!bmap)
6855                 return -1;
6856         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6857         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6858                 for (; d+1 > pos; --d)
6859                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6860                                 break;
6861                 if (d != pos)
6862                         continue;
6863                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6864                         return 0;
6865                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6866                         return 0;
6867                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6868                         return 0;
6869                 if (val)
6870                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6871                 return 1;
6872         }
6873         return 0;
6874 }
6875
6876 static int isl_map_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_map *map,
6877         unsigned pos, isl_int *val)
6878 {
6879         int i;
6880         isl_int v;
6881         isl_int tmp;
6882         int fixed;
6883
6884         if (!map)
6885                 return -1;
6886         if (map->n == 0)
6887                 return 0;
6888         if (map->n == 1)
6889                 return isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[0], pos, val); 
6890         isl_int_init(v);
6891         isl_int_init(tmp);
6892         fixed = isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v); 
6893         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6894                 fixed = isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp); 
6895                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6896                         fixed = 0;
6897         }
6898         if (val)
6899                 isl_int_set(*val, v);
6900         isl_int_clear(tmp);
6901         isl_int_clear(v);
6902         return fixed;
6903 }
6904
6905 static int isl_basic_set_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
6906         unsigned pos, isl_int *val)
6907 {
6908         return isl_basic_map_plain_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6909                                                 pos, val);
6910 }
6911
6912 static int isl_set_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_set *set, unsigned pos,
6913         isl_int *val)
6914 {
6915         return isl_map_plain_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6916 }
6917
6918 int isl_basic_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
6919         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6920 {
6921         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6922                 return -1;
6923         return isl_basic_map_plain_has_fixed_var(bmap,
6924                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6925 }
6926
6927 int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
6928         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6929 {
6930         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6931                 return -1;
6932         return isl_map_plain_has_fixed_var(map,
6933                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6934 }
6935
6936 int isl_map_fast_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
6937         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6938 {
6939         return isl_map_plain_is_fixed(map, type, pos, val);
6940 }
6941
6942 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6943  * then return this fixed value in *val.
6944  */
6945 int isl_basic_set_plain_dim_is_fixed(__isl_keep isl_basic_set *bset,
6946         unsigned dim, isl_int *val)
6947 {
6948         return isl_basic_set_plain_has_fixed_var(bset,
6949                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6950 }
6951
6952 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6953  * then return this fixed value in *val.
6954  */
6955 int isl_set_plain_dim_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
6956         unsigned dim, isl_int *val)
6957 {
6958         return isl_set_plain_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6959 }
6960
6961 int isl_set_fast_dim_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
6962         unsigned dim, isl_int *val)
6963 {
6964         return isl_set_plain_dim_is_fixed(set, dim, val);
6965 }
6966
6967 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6968  * then return this fixed value in *val.
6969  */
6970 int isl_map_plain_input_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
6971         unsigned in, isl_int *val)
6972 {
6973         return isl_map_plain_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6974 }
6975
6976 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6977  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6978  */
6979 int isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(
6980         __isl_keep isl_basic_set *bset, unsigned dim, isl_int *val)
6981 {
6982         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6983         isl_int *c;
6984         unsigned total;
6985         unsigned nparam;
6986
6987         if (!bset)
6988                 return -1;
6989         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6990         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6991         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6992                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6993                         continue;
6994                 if (i_eq != -1)
6995                         return 0;
6996                 i_eq = i;
6997         }
6998         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6999                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
7000                         continue;
7001                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
7002                         return 0;
7003                 i_ineq = i;
7004         }
7005         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
7006                 return 0;
7007         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
7008         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
7009         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
7010                 return 0;
7011         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
7012                 return 0;
7013         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
7014                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
7015                 return 0;
7016         if (val)
7017                 isl_int_neg(*val, c[0]);
7018         return 1;
7019 }
7020
7021 int isl_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
7022         unsigned dim, isl_int *val)
7023 {
7024         int i;
7025         isl_int v;
7026         isl_int tmp;
7027         int fixed;
7028
7029         if (!set)
7030                 return -1;
7031         if (set->n == 0)
7032                 return 0;
7033         if (set->n == 1)
7034                 return isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
7035                                                                 dim, val);
7036         isl_int_init(v);
7037         isl_int_init(tmp);
7038         fixed = isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
7039                                                                 dim, &v);
7040         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
7041                 fixed = isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
7042                                                                 dim, &tmp);
7043                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
7044                         fixed = 0;
7045         }
7046         if (val)
7047                 isl_int_set(*val, v);
7048         isl_int_clear(tmp);
7049         isl_int_clear(v);
7050         return fixed;
7051 }
7052
7053 struct constraint {
7054         unsigned        size;
7055         isl_int         *c;
7056 };
7057
7058 /* uset_gist depends on constraints without existentially quantified
7059  * variables sorting first.
7060  */
7061 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
7062 {
7063         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
7064         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
7065         int l1, l2;
7066         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
7067
7068         l1 = isl_seq_last_non_zero(c1->c, size);
7069         l2 = isl_seq_last_non_zero(c2->c, size);
7070
7071         if (l1 != l2)
7072                 return l1 - l2;
7073
7074         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
7075 }
7076
7077 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
7078         struct isl_basic_map *bmap)
7079 {
7080         int i;
7081         struct constraint *c;
7082         unsigned total;
7083
7084         if (!bmap)
7085                 return NULL;
7086         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7087         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
7088         if (!c)
7089                 goto error;
7090         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7091                 c[i].size = total;
7092                 c[i].c = bmap->ineq[i];
7093         }
7094         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
7095         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
7096                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
7097         free(c);
7098         return bmap;
7099 error:
7100         isl_basic_map_free(bmap);
7101         return NULL;
7102 }
7103
7104 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
7105         __isl_take isl_basic_set *bset)
7106 {
7107         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
7108                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
7109 }
7110
7111 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
7112 {
7113         if (!bmap)
7114                 return NULL;
7115         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
7116                 return bmap;
7117         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
7118         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
7119         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
7120         return bmap;
7121 }
7122
7123 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
7124 {
7125         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
7126                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
7127 }
7128
7129 int isl_basic_map_plain_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
7130         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
7131 {
7132         int i, cmp;
7133         unsigned total;
7134
7135         if (bmap1 == bmap2)
7136                 return 0;
7137         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) !=
7138             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
7139                 return ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) ? -1 : 1;
7140         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
7141                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
7142         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
7143                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
7144         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
7145                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
7146         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
7147             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
7148                 return 0;
7149         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
7150                 return 1;
7151         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
7152                 return -1;
7153         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
7154                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
7155         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
7156                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
7157         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
7158                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
7159         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
7160         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
7161                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
7162                 if (cmp)
7163                         return cmp;
7164         }
7165         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
7166                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
7167                 if (cmp)
7168                         return cmp;
7169         }
7170         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
7171                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
7172                 if (cmp)
7173                         return cmp;
7174         }
7175         return 0;
7176 }
7177
7178 int isl_basic_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
7179         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
7180 {
7181         return isl_basic_map_plain_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
7182 }
7183
7184 int isl_basic_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
7185         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
7186 {
7187         return isl_basic_map_plain_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
7188                                             (isl_basic_map *)bset2);
7189 }
7190
7191 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
7192 {
7193         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
7194         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
7195
7196         return isl_basic_map_plain_cmp(bmap1, bmap2);
7197 }
7198
7199 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
7200  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
7201  * meaning of any possible other copies of map.
7202  */
7203 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
7204 {
7205         int i, j;
7206         struct isl_basic_map *bmap;
7207
7208         if (!map)
7209                 return NULL;
7210         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
7211                 return map;
7212         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7213                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
7214                 if (!bmap)
7215                         goto error;
7216                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
7217                 map->p[i] = bmap;
7218         }
7219         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
7220         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
7221         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
7222         if (!map)
7223                 return NULL;
7224         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
7225                 if (!isl_basic_map_plain_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
7226                         continue;
7227                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
7228                 for (j = i; j < map->n; ++j)
7229                         map->p[j-1] = map->p[j];
7230                 map->n--;
7231         }
7232         return map;
7233 error:
7234         isl_map_free(map);
7235         return NULL;
7236
7237 }
7238
7239 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
7240 {
7241         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
7242 }
7243
7244 int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7245 {
7246         int i;
7247         int equal;
7248
7249         if (!map1 || !map2)
7250                 return -1;
7251
7252         if (map1 == map2)
7253                 return 1;
7254         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
7255                 return 0;
7256
7257         map1 = isl_map_copy(map1);
7258         map2 = isl_map_copy(map2);
7259         map1 = isl_map_normalize(map1);
7260         map2 = isl_map_normalize(map2);
7261         if (!map1 || !map2)
7262                 goto error;
7263         equal = map1->n == map2->n;
7264         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
7265                 equal = isl_basic_map_plain_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
7266                 if (equal < 0)
7267                         goto error;
7268         }
7269         isl_map_free(map1);
7270         isl_map_free(map2);
7271         return equal;
7272 error:
7273         isl_map_free(map1);
7274         isl_map_free(map2);
7275         return -1;
7276 }
7277
7278 int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7279 {
7280         return isl_map_plain_is_equal(map1, map2);
7281 }
7282
7283 int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
7284 {
7285         return isl_map_plain_is_equal((struct isl_map *)set1,
7286                                                 (struct isl_map *)set2);
7287 }
7288
7289 int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
7290 {
7291         return isl_set_plain_is_equal(set1, set2);
7292 }
7293
7294 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
7295  */
7296 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
7297         isl_int min, isl_int max)
7298 {
7299         int k;
7300         struct isl_basic_set *bset = NULL;
7301
7302         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
7303         if (!bset)
7304                 goto error;
7305
7306         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7307         if (k < 0)
7308                 goto error;
7309         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
7310         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
7311
7312         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7313         if (k < 0)
7314                 goto error;
7315         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
7316         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
7317
7318         return bset;
7319 error:
7320         isl_basic_set_free(bset);
7321         return NULL;
7322 }
7323
7324 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
7325  */
7326 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_product(
7327         __isl_take struct isl_basic_set_list *list)
7328 {
7329         int i;
7330         unsigned dim;
7331         unsigned nparam;
7332         unsigned extra;
7333         unsigned n_eq;
7334         unsigned n_ineq;
7335         struct isl_basic_set *product = NULL;
7336
7337         if (!list)
7338                 goto error;
7339         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
7340         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
7341         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
7342         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
7343         extra = list->p[0]->n_div;
7344         n_eq = list->p[0]->n_eq;
7345         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
7346         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
7347                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
7348                 isl_assert(list->ctx,
7349                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
7350                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7351                 extra += list->p[i]->n_div;
7352                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
7353                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
7354         }
7355         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
7356                                         n_eq, n_ineq);
7357         if (!product)
7358                 goto error;
7359         dim = 0;
7360         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
7361                 isl_basic_set_add_constraints(product,
7362                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
7363                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7364         }
7365         isl_basic_set_list_free(list);
7366         return product;
7367 error:
7368         isl_basic_set_free(product);
7369         isl_basic_set_list_free(list);
7370         return NULL;
7371 }
7372
7373 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
7374                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7375 {
7376         struct isl_dim *dim_result = NULL;
7377         struct isl_basic_map *bmap;
7378         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
7379         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7380
7381         if (!bmap1 || !bmap2)
7382                 goto error;
7383
7384         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
7385                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
7386         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7387                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
7388
7389         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
7390         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
7391         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7392         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7393         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7394
7395         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7396         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7397         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7398         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7399         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7400         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7401         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
7402         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
7403         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7404         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7405         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7406
7407         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7408                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7409                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7410                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7411         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7412         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7413         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7414         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7415 error:
7416         isl_basic_map_free(bmap1);
7417         isl_basic_map_free(bmap2);
7418         return NULL;
7419 }
7420
7421 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
7422         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7423 {
7424         isl_basic_map *prod;
7425
7426         prod = isl_basic_map_product(bmap1, bmap2);
7427         prod = isl_basic_map_flatten(prod);
7428         return prod;
7429 }
7430
7431 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
7432         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
7433 {
7434         return isl_basic_map_flat_product(bset1, bset2);
7435 }
7436
7437 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
7438         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7439 {
7440         isl_dim *dim_result = NULL;
7441         isl_basic_map *bmap;
7442         unsigned in, out1, out2, nparam, total, pos;
7443         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7444
7445         if (!bmap1 || !bmap2)
7446                 goto error;
7447
7448         dim_result = isl_dim_range_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7449                                            isl_dim_copy(bmap2->dim));
7450
7451         in = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
7452         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7453         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7454         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7455
7456         total = nparam + in + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7457         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7458         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7459         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7460         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7461         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7462         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
7463         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in);
7464         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7465         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7466         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7467
7468         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7469                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7470                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7471                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7472         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7473         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7474         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7475         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7476 error:
7477         isl_basic_map_free(bmap1);
7478         isl_basic_map_free(bmap2);
7479         return NULL;
7480 }
7481
7482 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
7483         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7484 {
7485         isl_basic_map *prod;
7486
7487         prod = isl_basic_map_range_product(bmap1, bmap2);
7488         prod = isl_basic_map_flatten_range(prod);
7489         return prod;
7490 }
7491
7492 static __isl_give isl_map *map_product(__isl_take isl_map *map1,
7493         __isl_take isl_map *map2,
7494         __isl_give isl_dim *(*dim_product)(__isl_take isl_dim *left,
7495                                            __isl_take isl_dim *right),
7496         __isl_give isl_basic_map *(*basic_map_product)(
7497                 __isl_take isl_basic_map *left, __isl_take isl_basic_map *right))
7498 {
7499         unsigned flags = 0;
7500         struct isl_map *result;
7501         int i, j;
7502
7503         if (!map1 || !map2)
7504                 goto error;
7505
7506         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
7507                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
7508
7509         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
7510             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
7511                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
7512
7513         result = isl_map_alloc_dim(dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
7514                                                isl_dim_copy(map2->dim)),
7515                                 map1->n * map2->n, flags);
7516         if (!result)
7517                 goto error;
7518         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
7519                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
7520                         struct isl_basic_map *part;
7521                         part = basic_map_product(isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
7522                                                  isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
7523                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
7524                                 isl_basic_map_free(part);
7525                         else
7526                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
7527                         if (!result)
7528                                 goto error;
7529                 }
7530         isl_map_free(map1);
7531         isl_map_free(map2);
7532         return result;
7533 error:
7534         isl_map_free(map1);
7535         isl_map_free(map2);
7536         return NULL;
7537 }
7538
7539 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
7540  */
7541 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7542 {
7543         return map_product(map1, map2, &isl_dim_product, &isl_basic_map_product);
7544 }
7545
7546 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
7547  */
7548 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
7549         __isl_take isl_map *map2)
7550 {
7551         isl_map *prod;
7552
7553         prod = isl_map_product(map1, map2);
7554         prod = isl_map_flatten(prod);
7555         return prod;
7556 }
7557
7558 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
7559  */
7560 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7561 {
7562         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
7563                                                  (struct isl_map *)set2);
7564 }
7565
7566 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
7567         __isl_take isl_set *set2)
7568 {
7569         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7570 }
7571
7572 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> [B -> D]
7573  */
7574 __isl_give isl_map *isl_map_range_product(__isl_take isl_map *map1,
7575         __isl_take isl_map *map2)
7576 {
7577         return map_product(map1, map2, &isl_dim_range_product,
7578                                 &isl_basic_map_range_product);
7579 }
7580
7581 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> (B, D)
7582  */
7583 __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(__isl_take isl_map *map1,
7584         __isl_take isl_map *map2)
7585 {
7586         isl_map *prod;
7587
7588         prod = isl_map_range_product(map1, map2);
7589         prod = isl_map_flatten_range(prod);
7590         return prod;
7591 }
7592
7593 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7594 {
7595         int i;
7596         uint32_t hash = isl_hash_init();
7597         unsigned total;
7598
7599         if (!bmap)
7600                 return 0;
7601         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
7602         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
7603         if (!bmap)
7604                 return 0;
7605         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7606         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
7607         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
7608                 uint32_t c_hash;
7609                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
7610                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7611         }
7612         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
7613         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7614                 uint32_t c_hash;
7615                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
7616                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7617         }
7618         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
7619         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7620                 uint32_t c_hash;
7621                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7622                         continue;
7623                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
7624                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
7625                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7626         }
7627         isl_basic_map_free(bmap);
7628         return hash;
7629 }
7630
7631 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7632 {
7633         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
7634 }
7635
7636 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
7637 {
7638         int i;
7639         uint32_t hash;
7640
7641         if (!map)
7642                 return 0;
7643         map = isl_map_copy(map);
7644         map = isl_map_normalize(map);
7645         if (!map)
7646                 return 0;
7647
7648         hash = isl_hash_init();
7649         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7650                 uint32_t bmap_hash;
7651                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
7652                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
7653         }
7654                 
7655         isl_map_free(map);
7656
7657         return hash;
7658 }
7659
7660 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
7661 {
7662         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
7663 }
7664
7665 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7666  * by the values of the other parameters and variables.
7667  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
7668  */
7669 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
7670 {
7671         int i;
7672         unsigned nparam;
7673
7674         if (!bset)
7675                 return -1;
7676         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7677         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
7678                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
7679                         return 1;
7680         return 0;
7681 }
7682
7683 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7684  * by the values of the other parameters and variables.
7685  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
7686  * for each of the subsets.
7687  */
7688 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
7689 {
7690         int i;
7691
7692         if (!set)
7693                 return -1;
7694         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7695                 int unique;
7696                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
7697                 if (unique != 1)
7698                         return unique;
7699         }
7700         return 1;
7701 }
7702
7703 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7704 {
7705         return set ? set->n : 0;
7706 }
7707
7708 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7709         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7710 {
7711         int i;
7712
7713         if (!map)
7714                 return -1;
7715
7716         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7717                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7718                         return -1;
7719
7720         return 0;
7721 }
7722
7723 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7724         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7725 {
7726         int i;
7727
7728         if (!set)
7729                 return -1;
7730
7731         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7732                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7733                         return -1;
7734
7735         return 0;
7736 }
7737
7738 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7739 {
7740         struct isl_dim *dim;
7741
7742         if (!bset)
7743                 return NULL;
7744
7745         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7746         if (!bset)
7747                 return NULL;
7748
7749         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7750         dim = isl_dim_lift(dim, bset->n_div);
7751         if (!dim)
7752                 goto error;
7753         isl_dim_free(bset->dim);
7754         bset->dim = dim;
7755         bset->extra -= bset->n_div;
7756         bset->n_div = 0;
7757
7758         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7759
7760         return bset;
7761 error:
7762         isl_basic_set_free(bset);
7763         return NULL;
7764 }
7765
7766 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7767 {
7768         int i;
7769         struct isl_dim *dim;
7770         unsigned n_div;
7771
7772         set = isl_set_align_divs(set);
7773
7774         if (!set)
7775                 return NULL;
7776
7777         set = isl_set_cow(set);
7778         if (!set)
7779                 return NULL;
7780
7781         n_div = set->p[0]->n_div;
7782         dim = isl_set_get_dim(set);
7783         dim = isl_dim_lift(dim, n_div);
7784         if (!dim)
7785                 goto error;
7786         isl_dim_free(set->dim);
7787         set->dim = dim;
7788
7789         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7790                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7791                 if (!set->p[i])
7792                         goto error;
7793         }
7794
7795         return set;
7796 error:
7797         isl_set_free(set);
7798         return NULL;
7799 }
7800
7801 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7802 {
7803         struct isl_dim *dim;
7804         struct isl_basic_map *bmap;
7805         unsigned n_set;
7806         unsigned n_div;
7807         unsigned n_param;
7808         unsigned total;
7809         int i, k, l;
7810
7811         set = isl_set_align_divs(set);
7812
7813         if (!set)
7814                 return NULL;
7815
7816         dim = isl_set_get_dim(set);
7817         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7818                 isl_set_free(set);
7819                 return isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
7820         }
7821
7822         n_div = set->p[0]->n_div;
7823         dim = isl_dim_map_from_set(dim);
7824         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7825         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7826         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7827         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7828         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7829                 bmap = var_equal(bmap, i);
7830
7831         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7832         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7833                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7834                 if (k < 0)
7835                         goto error;
7836                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7837                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7838                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7839                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7840                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7841                             set->p[0]->div[i][0]);
7842
7843                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7844                 if (l < 0)
7845                         goto error;
7846                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7847                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7848                             set->p[0]->div[i][0]);
7849                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7850         }
7851
7852         isl_set_free(set);
7853         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7854         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7855         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7856 error:
7857         isl_set_free(set);
7858         isl_basic_map_free(bmap);
7859         return NULL;
7860 }
7861
7862 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7863 {
7864         unsigned dim;
7865         int size = 0;
7866
7867         if (!bset)
7868                 return -1;
7869
7870         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7871         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7872         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7873         size += bset->n_div * (2 + dim);
7874
7875         return size;
7876 }
7877
7878 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7879 {
7880         int i;
7881         int size = 0;
7882
7883         if (!set)
7884                 return -1;
7885
7886         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7887                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7888
7889         return size;
7890 }
7891
7892 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7893         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7894 {
7895         int i;
7896         int lower, upper;
7897
7898         if (!bmap)
7899                 return -1;
7900
7901         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7902
7903         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7904
7905         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7906                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7907                         return 1;
7908
7909         lower = upper = 0;
7910         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7911                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7912                 if (sgn > 0)
7913                         lower = 1;
7914                 if (sgn < 0)
7915                         upper = 1;
7916         }
7917
7918         return lower && upper;
7919 }
7920
7921 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7922         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7923 {
7924         int i;
7925
7926         if (!map)
7927                 return -1;
7928
7929         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7930                 int bounded;
7931                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7932                 if (bounded < 0 || !bounded)
7933                         return bounded;
7934         }
7935
7936         return 1;
7937 }
7938
7939 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7940  * and a lower bound.
7941  */
7942 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7943         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7944 {
7945         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7946 }
7947
7948 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7949  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7950  * elements of the array "signs".
7951  * Sign
7952  *      1 means that the variable is non-negative
7953  *      -1 means that the variable is non-positive
7954  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7955  */
7956 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7957         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7958 {
7959         isl_vec *bound = NULL;
7960         struct isl_tab *tab = NULL;
7961         struct isl_tab_undo *snap;
7962         int i;
7963
7964         if (!bset || !signs)
7965                 return -1;
7966
7967         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7968         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7969         if (!bound || !tab)
7970                 goto error;
7971
7972         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7973         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7974
7975         snap = isl_tab_snap(tab);
7976         for (i = 0; i < n; ++i) {
7977                 int empty;
7978
7979                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7980                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7981                         goto error;
7982                 empty = tab->empty;
7983                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7984                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7985                         goto error;
7986
7987                 if (empty) {
7988                         signs[i] = 1;
7989                         continue;
7990                 }
7991
7992                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7993                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7994                         goto error;
7995                 empty = tab->empty;
7996                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7997                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7998                         goto error;
7999
8000                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
8001         }
8002
8003         isl_tab_free(tab);
8004         isl_vec_free(bound);
8005         return 0;
8006 error:
8007         isl_tab_free(tab);
8008         isl_vec_free(bound);
8009         return -1;
8010 }
8011
8012 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
8013         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
8014 {
8015         if (!bset || !signs)
8016                 return -1;
8017         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
8018                 return -1);
8019
8020         first += pos(bset->dim, type) - 1;
8021         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
8022 }
8023
8024 /* Check if the given basic map is obviously single-valued.
8025  * In particular, for each output dimension, check that there is
8026  * an equality that defines the output dimension in terms of
8027  * earlier dimensions.
8028  */
8029 int isl_basic_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8030 {
8031         int i, j;
8032         unsigned total;
8033         unsigned n_out;
8034         unsigned o_out;
8035
8036         if (!bmap)
8037                 return -1;
8038
8039         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
8040         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
8041         o_out = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
8042
8043         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
8044                 for (j = 0; j < bmap->n_eq; ++j) {
8045                         if (isl_int_is_zero(bmap->eq[j][o_out + i]))
8046                                 continue;
8047                         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[j] + o_out + i + 1,
8048                                                 total - (o_out + i + 1)) == -1)
8049                                 break;
8050                 }
8051                 if (j >= bmap->n_eq)
8052                         return 0;
8053         }
8054
8055         return 1;
8056 }
8057
8058 /* Check if the given map is obviously single-valued.
8059  */
8060 int isl_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
8061 {
8062         if (!map)
8063                 return -1;
8064         if (map->n == 0)
8065                 return 1;
8066         if (map->n >= 2)
8067                 return 0;
8068
8069         return isl_basic_map_plain_is_single_valued(map->p[0]);
8070 }
8071
8072 /* Check if the given map is single-valued.
8073  * We simply compute
8074  *
8075  *      M \circ M^-1
8076  *
8077  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
8078  */
8079 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
8080 {
8081         isl_dim *dim;
8082         isl_map *test;
8083         isl_map *id;
8084         int sv;
8085
8086         sv = isl_map_plain_is_single_valued(map);
8087         if (sv < 0 || sv)
8088                 return sv;
8089
8090         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
8091         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
8092
8093         dim = isl_dim_map_from_set(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
8094         id = isl_map_identity(dim);
8095
8096         sv = isl_map_is_subset(test, id);
8097
8098         isl_map_free(test);
8099         isl_map_free(id);
8100
8101         return sv;
8102 }
8103
8104 int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
8105 {
8106         int in;
8107
8108         map = isl_map_copy(map);
8109         map = isl_map_reverse(map);
8110         in = isl_map_is_single_valued(map);
8111         isl_map_free(map);
8112
8113         return in;
8114 }
8115
8116 /* Check if the given map is obviously injective.
8117  */
8118 int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
8119 {
8120         int in;
8121
8122         map = isl_map_copy(map);
8123         map = isl_map_reverse(map);
8124         in = isl_map_plain_is_single_valued(map);
8125         isl_map_free(map);
8126
8127         return in;
8128 }
8129
8130 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
8131 {
8132         int sv;
8133
8134         sv = isl_map_is_single_valued(map);
8135         if (sv < 0 || !sv)
8136                 return sv;
8137
8138         return isl_map_is_injective(map);
8139 }
8140
8141 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
8142 {
8143         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
8144 }
8145
8146 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
8147 {
8148         int ok;
8149         isl_set *delta;
8150
8151         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
8152         ok = isl_set_is_singleton(delta);
8153         isl_set_free(delta);
8154
8155         return ok;
8156 }
8157
8158 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
8159 {
8160         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
8161                 return 0;
8162         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
8163                 return 0;
8164         return 1;
8165 }
8166
8167 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
8168 {
8169         int i, j;
8170         unsigned nvar;
8171         unsigned ovar;
8172
8173         if (!bset)
8174                 return -1;
8175
8176         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
8177                 return 0;
8178
8179         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
8180         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
8181         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
8182                 int lower = 0, upper = 0;
8183                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
8184                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
8185                                 continue;
8186                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
8187                                 return 0;
8188                         break;
8189                 }
8190                 if (i < bset->n_eq)
8191                         continue;
8192                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
8193                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
8194                                 continue;
8195                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
8196                                 return 0;
8197                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
8198                                 lower = 1;
8199                         else
8200                                 upper = 1;
8201                 }
8202                 if (!lower || !upper)
8203                         return 0;
8204         }
8205
8206         return 1;
8207 }
8208
8209 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
8210 {
8211         if (!set)
8212                 return -1;
8213         if (set->n != 1)
8214                 return 0;
8215
8216         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
8217 }
8218
8219 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
8220 {
8221         if (!bset)
8222                 return -1;
8223         
8224         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
8225 }
8226
8227 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
8228 {
8229         if (!set)
8230                 return -1;
8231         
8232         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
8233 }
8234
8235 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8236 {
8237         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8238         if (!bmap)
8239                 return NULL;
8240
8241         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
8242         if (!bmap->dim)
8243                 goto error;
8244
8245         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8246
8247         return (isl_basic_set *)bmap;
8248 error:
8249         isl_basic_map_free(bmap);
8250         return NULL;
8251 }
8252
8253 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
8254 {
8255         int i;
8256
8257         map = isl_map_cow(map);
8258         if (!map)
8259                 return NULL;
8260
8261         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8262                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
8263                 if (!map->p[i])
8264                         goto error;
8265         }
8266         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
8267         if (!map->dim)
8268                 goto error;
8269
8270         return (isl_set *)map;
8271 error:
8272         isl_map_free(map);
8273         return NULL;
8274 }
8275
8276 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
8277 {
8278         bset = isl_basic_set_cow(bset);
8279         if (!bset)
8280                 return NULL;
8281
8282         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
8283         if (!bset->dim)
8284                 goto error;
8285
8286         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
8287
8288         return (isl_basic_map *)bset;
8289 error:
8290         isl_basic_set_free(bset);
8291         return NULL;
8292 }
8293
8294 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
8295 {
8296         int i;
8297
8298         if (!set)
8299                 return NULL;
8300
8301         if (!isl_set_is_wrapping(set))
8302                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
8303                         goto error);
8304
8305         set = isl_set_cow(set);
8306         if (!set)
8307                 return NULL;
8308
8309         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8310                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
8311                 if (!set->p[i])
8312                         goto error;
8313         }
8314
8315         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
8316         if (!set->dim)
8317                 goto error;
8318
8319         return (isl_map *)set;
8320 error:
8321         isl_set_free(set);
8322         return NULL;
8323 }
8324
8325 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8326         enum isl_dim_type type)
8327 {
8328         if (!bmap)
8329                 return NULL;
8330
8331         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
8332                 return bmap;
8333
8334         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8335         if (!bmap)
8336                 return NULL;
8337
8338         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
8339         if (!bmap->dim)
8340                 goto error;
8341
8342         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8343
8344         return bmap;
8345 error:
8346         isl_basic_map_free(bmap);
8347         return NULL;
8348 }
8349
8350 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
8351         enum isl_dim_type type)
8352 {
8353         int i;
8354
8355         if (!map)
8356                 return NULL;
8357
8358         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
8359                 return map;
8360
8361         map = isl_map_cow(map);
8362         if (!map)
8363                 return NULL;
8364
8365         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8366                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
8367                 if (!map->p[i])
8368                         goto error;
8369         }
8370         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
8371         if (!map->dim)
8372                 goto error;
8373
8374         return map;
8375 error:
8376         isl_map_free(map);
8377         return NULL;
8378 }
8379
8380 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8381 {
8382         if (!bmap)
8383                 return NULL;
8384
8385         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
8386                 return bmap;
8387
8388         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8389         if (!bmap)
8390                 return NULL;
8391
8392         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
8393         if (!bmap->dim)
8394                 goto error;
8395
8396         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8397
8398         return bmap;
8399 error:
8400         isl_basic_map_free(bmap);
8401         return NULL;
8402 }
8403
8404 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(__isl_take isl_basic_set *bset)
8405 {
8406         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_flatten((isl_basic_map *)bset);
8407 }
8408
8409 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
8410         __isl_take isl_basic_map *bmap)
8411 {
8412         if (!bmap)
8413                 return NULL;
8414
8415         if (!bmap->dim->nested[1])
8416                 return bmap;
8417
8418         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8419         if (!bmap)
8420                 return NULL;
8421
8422         bmap->dim = isl_dim_flatten_range(bmap->dim);
8423         if (!bmap->dim)
8424                 goto error;
8425
8426         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8427
8428         return bmap;
8429 error:
8430         isl_basic_map_free(bmap);
8431         return NULL;
8432 }
8433
8434 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
8435 {
8436         int i;
8437
8438         if (!map)
8439                 return NULL;
8440
8441         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
8442                 return map;
8443
8444         map = isl_map_cow(map);
8445         if (!map)
8446                 return NULL;
8447
8448         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8449                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
8450                 if (!map->p[i])
8451                         goto error;
8452         }
8453         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
8454         if (!map->dim)
8455                 goto error;
8456
8457         return map;
8458 error:
8459         isl_map_free(map);
8460         return NULL;
8461 }
8462
8463 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
8464 {
8465         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
8466 }
8467
8468 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
8469 {
8470         isl_dim *dim, *flat_dim;
8471         isl_map *map;
8472
8473         dim = isl_set_get_dim(set);
8474         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
8475         map = isl_map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
8476         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
8477
8478         return map;
8479 }
8480
8481 __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(__isl_take isl_map *map)
8482 {
8483         int i;
8484
8485         if (!map)
8486                 return NULL;
8487
8488         if (!map->dim->nested[1])
8489                 return map;
8490
8491         map = isl_map_cow(map);
8492         if (!map)
8493                 return NULL;
8494
8495         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8496                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten_range(map->p[i]);
8497                 if (!map->p[i])
8498                         goto error;
8499         }
8500         map->dim = isl_dim_flatten_range(map->dim);
8501         if (!map->dim)
8502                 goto error;
8503
8504         return map;
8505 error:
8506         isl_map_free(map);
8507         return NULL;
8508 }
8509
8510 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
8511  * and set the dimension specification to "dim".
8512  */
8513 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8514         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
8515 {
8516         isl_basic_map *res;
8517
8518         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8519         if (!bmap || !dim || !dim_map)
8520                 goto error;
8521
8522         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
8523                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
8524         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
8525         res = isl_basic_map_finalize(res);
8526         return res;
8527 error:
8528         free(dim_map);
8529         isl_basic_map_free(bmap);
8530         isl_dim_free(dim);
8531         return NULL;
8532 }
8533
8534 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
8535  */
8536 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
8537         __isl_take isl_reordering *r)
8538 {
8539         int i;
8540         struct isl_dim_map *dim_map;
8541
8542         map = isl_map_cow(map);
8543         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
8544         if (!map || !r || !dim_map)
8545                 goto error;
8546
8547         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8548                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
8549
8550                 dim_map_i = isl_dim_map_extend(dim_map, map->p[i]);
8551
8552                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
8553                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
8554
8555                 if (!map->p[i])
8556                         goto error;
8557         }
8558
8559         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
8560
8561         isl_reordering_free(r);
8562         free(dim_map);
8563         return map;
8564 error:
8565         free(dim_map);
8566         isl_map_free(map);
8567         isl_reordering_free(r);
8568         return NULL;
8569 }
8570
8571 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
8572         __isl_take isl_reordering *r)
8573 {
8574         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
8575 }
8576
8577 __isl_give isl_map *isl_map_align_params(__isl_take isl_map *map,
8578         __isl_take isl_dim *model)
8579 {
8580         isl_ctx *ctx;
8581
8582         if (!map || !model)
8583                 goto error;
8584
8585         ctx = isl_dim_get_ctx(model);
8586         if (!isl_dim_has_named_params(model))
8587                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
8588                         "model has unnamed parameters", goto error);
8589         if (!isl_dim_has_named_params(map->dim))
8590                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
8591                         "relation has unnamed parameters", goto error);
8592         if (!isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, model, isl_dim_param)) {
8593                 isl_reordering *exp;
8594
8595                 model = isl_dim_drop(model, isl_dim_in,
8596                                         0, isl_dim_size(model, isl_dim_in));
8597                 model = isl_dim_drop(model, isl_dim_out,
8598                                         0, isl_dim_size(model, isl_dim_out));
8599                 exp = isl_parameter_alignment_reordering(map->dim, model);
8600                 exp = isl_reordering_extend_dim(exp, isl_map_get_dim(map));
8601                 map = isl_map_realign(map, exp);
8602         }
8603
8604         isl_dim_free(model);
8605         return map;
8606 error:
8607         isl_dim_free(model);
8608         isl_map_free(map);
8609         return NULL;
8610 }
8611
8612 __isl_give isl_set *isl_set_align_params(__isl_take isl_set *set,
8613         __isl_take isl_dim *model)
8614 {
8615         return isl_map_align_params(set, model);
8616 }
8617
8618 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
8619                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8620                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8621                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8622 {
8623         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8624         struct isl_mat *mat;
8625         int i, j, k;
8626         int pos;
8627
8628         if (!bmap)
8629                 return NULL;
8630         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
8631                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8632         if (!mat)
8633                 return NULL;
8634         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
8635                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8636                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8637                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8638                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8639                                             bmap->eq[i][off + k]);
8640                                 ++pos;
8641                         }
8642                 }
8643
8644         return mat;
8645 }
8646
8647 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
8648                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8649                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8650                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8651 {
8652         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8653         struct isl_mat *mat;
8654         int i, j, k;
8655         int pos;
8656
8657         if (!bmap)
8658                 return NULL;
8659         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
8660                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8661         if (!mat)
8662                 return NULL;
8663         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
8664                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8665                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8666                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8667                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8668                                             bmap->ineq[i][off + k]);
8669                                 ++pos;
8670                         }
8671                 }
8672
8673         return mat;
8674 }
8675
8676 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
8677         __isl_take isl_dim *dim,
8678         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8679         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8680         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8681 {
8682         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8683         isl_basic_map *bmap;
8684         unsigned total;
8685         unsigned extra;
8686         int i, j, k, l;
8687         int pos;
8688
8689         if (!dim || !eq || !ineq)
8690                 goto error;
8691
8692         if (eq->n_col != ineq->n_col)
8693                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8694                         "equalities and inequalities matrices should have "
8695                         "same number of columns", goto error);
8696
8697         total = 1 + isl_dim_total(dim);
8698
8699         if (eq->n_col < total)
8700                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8701                         "number of columns too small", goto error);
8702
8703         extra = eq->n_col - total;
8704
8705         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
8706                                        eq->n_row, ineq->n_row);
8707         if (!bmap)
8708                 goto error;
8709         for (i = 0; i < extra; ++i) {
8710                 k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
8711                 if (k < 0)
8712                         goto error;
8713                 isl_int_set_si(bmap->div[k][0], 0);
8714         }
8715         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
8716                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8717                 if (l < 0)
8718                         goto error;
8719                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8720                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8721                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8722                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k], 
8723                                             eq->row[i][pos]);
8724                                 ++pos;
8725                         }
8726                 }
8727         }
8728         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
8729                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8730                 if (l < 0)
8731                         goto error;
8732                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8733                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8734                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8735                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k], 
8736                                             ineq->row[i][pos]);
8737                                 ++pos;
8738                         }
8739                 }
8740         }
8741
8742         isl_dim_free(dim);
8743         isl_mat_free(eq);
8744         isl_mat_free(ineq);
8745
8746         return bmap;
8747 error:
8748         isl_dim_free(dim);
8749         isl_mat_free(eq);
8750         isl_mat_free(ineq);
8751         return NULL;
8752 }
8753
8754 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
8755         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8756         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8757 {
8758         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8759                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8760 }
8761
8762 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
8763         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8764         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8765 {
8766         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8767                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8768 }
8769
8770 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
8771         __isl_take isl_dim *dim,
8772         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8773         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8774 {
8775         return (isl_basic_set*)
8776             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
8777                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8778 }
8779
8780 int isl_basic_map_can_zip(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8781 {
8782         if (!bmap)
8783                 return -1;
8784         
8785         return isl_dim_can_zip(bmap->dim);
8786 }
8787
8788 int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map)
8789 {
8790         if (!map)
8791                 return -1;
8792         
8793         return isl_dim_can_zip(map->dim);
8794 }
8795
8796 /* Given a basic map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding basic map
8797  * (A -> C) -> (B -> D).
8798  */
8799 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8800 {
8801         unsigned pos;
8802         unsigned n1;
8803         unsigned n2;
8804
8805         if (!bmap)
8806                 return NULL;
8807
8808         if (!isl_basic_map_can_zip(bmap))
8809                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
8810                         "basic map cannot be zipped", goto error);
8811         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_in) +
8812                 isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_in);
8813         n1 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_out);
8814         n2 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[1], isl_dim_in);
8815         bmap = isl_basic_map_swap_vars(bmap, pos, n1, n2);
8816         if (!bmap)
8817                 return NULL;
8818         bmap->dim = isl_dim_zip(bmap->dim);
8819         if (!bmap->dim)
8820                 goto error;
8821         return bmap;
8822 error:
8823         isl_basic_map_free(bmap);
8824         return NULL;
8825 }
8826
8827 /* Given a map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding map
8828  * (A -> C) -> (B -> D).
8829  */
8830 __isl_give isl_map *isl_map_zip(__isl_take isl_map *map)
8831 {
8832         int i;
8833
8834         if (!map)
8835                 return NULL;
8836
8837         if (!isl_map_can_zip(map))
8838                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be zipped",
8839                         goto error);
8840
8841         map = isl_map_cow(map);
8842         if (!map)
8843                 return NULL;
8844
8845         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8846                 map->p[i] = isl_basic_map_zip(map->p[i]);
8847                 if (!map->p[i])
8848                         goto error;
8849         }
8850
8851         map->dim = isl_dim_zip(map->dim);
8852         if (!map->dim)
8853                 goto error;
8854
8855         return map;
8856 error:
8857         isl_map_free(map);
8858         return NULL;
8859 }
8860
8861 /* Construct a basic map mapping the domain of the affine expression
8862  * to a one-dimensional range prescribed by the affine expression.
8863  */
8864 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
8865 {
8866         int k;
8867         int pos;
8868         isl_local_space *ls;
8869         isl_basic_map *bmap;
8870
8871         if (!aff)
8872                 return NULL;
8873
8874         ls = isl_aff_get_local_space(aff);
8875         ls = isl_local_space_from_domain(ls);
8876         ls = isl_local_space_add_dim(ls, isl_dim_out, 1);
8877         bmap = isl_basic_map_from_local_space(ls);
8878         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
8879         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8880         if (k < 0)
8881                 goto error;
8882
8883         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
8884         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], aff->v->el + 1, pos);
8885         isl_int_neg(bmap->eq[k][pos], aff->v->el[0]);
8886         isl_seq_cpy(bmap->eq[k] + pos + 1, aff->v->el + 1 + pos,
8887                     aff->v->size - (pos + 1));
8888
8889         isl_aff_free(aff);
8890         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8891         return bmap;
8892 error:
8893         isl_aff_free(aff);
8894         isl_basic_map_free(bmap);
8895         return NULL;
8896 }
8897
8898 /* Construct a basic map mapping a domain in the given space to
8899  * to an n-dimensional range, with n the number of elements in the list,
8900  * where each coordinate in the range is prescribed by the
8901  * corresponding affine expression.
8902  * The domains of all affine expressions in the list are assumed to match
8903  * domain_dim.
8904  */
8905 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
8906         __isl_take isl_dim *domain_dim, __isl_take isl_aff_list *list)
8907 {
8908         int i;
8909         isl_dim *dim;
8910         isl_basic_map *bmap;
8911
8912         if (!list)
8913                 return NULL;
8914
8915         dim = isl_dim_from_domain(domain_dim);
8916         bmap = isl_basic_map_universe(dim);
8917
8918         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
8919                 isl_aff *aff;
8920                 isl_basic_map *bmap_i;
8921
8922                 aff = isl_aff_copy(list->p[i]);
8923                 bmap_i = isl_basic_map_from_aff(aff);
8924
8925                 bmap = isl_basic_map_flat_range_product(bmap, bmap_i);
8926         }
8927
8928         isl_aff_list_free(list);
8929         return bmap;
8930 }