isl_map.c

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