isl_map.c

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