isl_map.c

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