add isl_val_int_from_chunks and isl_val_get_abs_num_chunks
[platform/upstream/isl.git] / isl_map_private.h
1 /*
2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
3  *
4  * Use of this software is governed by the MIT license
5  *
6  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
7  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
8  */
9
10 #ifndef ISL_MAP_PRIVATE_H
11 #define ISL_MAP_PRIVATE_H
12
13 #define isl_basic_set   isl_basic_map
14 #define isl_set         isl_map
15 #define isl_basic_set_list      isl_basic_map_list
16 #define isl_set_list    isl_map_list
17 #include <isl/list.h>
18 ISL_DECLARE_LIST(basic_map)
19 ISL_DECLARE_LIST(map)
20 #include <isl/set.h>
21 #include <isl/map.h>
22 #include <isl_reordering.h>
23 #include <isl/vec.h>
24
25 /* A "basic map" is a relation between two sets of variables,
26  * called the "in" and "out" variables.
27  * A "basic set" is a basic map with a zero-dimensional
28  * domain.
29  *
30  * It is implemented as a set with two extra fields:
31  * n_in is the number of in variables
32  * n_out is the number of out variables
33  * n_in + n_out should be equal to set.dim
34  */
35 struct isl_basic_map {
36         int ref;
37 #define ISL_BASIC_MAP_FINAL             (1 << 0)
38 #define ISL_BASIC_MAP_EMPTY             (1 << 1)
39 #define ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT       (1 << 2)
40 #define ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT      (1 << 3)
41 #define ISL_BASIC_MAP_RATIONAL          (1 << 4)
42 #define ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED        (1 << 5)
43 #define ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS   (1 << 6)
44 #define ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES    (1 << 7)
45 #define ISL_BASIC_SET_FINAL             (1 << 0)
46 #define ISL_BASIC_SET_EMPTY             (1 << 1)
47 #define ISL_BASIC_SET_NO_IMPLICIT       (1 << 2)
48 #define ISL_BASIC_SET_NO_REDUNDANT      (1 << 3)
49 #define ISL_BASIC_SET_RATIONAL          (1 << 4)
50 #define ISL_BASIC_SET_NORMALIZED        (1 << 5)
51 #define ISL_BASIC_SET_NORMALIZED_DIVS   (1 << 6)
52 #define ISL_BASIC_SET_ALL_EQUALITIES    (1 << 7)
53         unsigned flags;
54
55         struct isl_ctx *ctx;
56
57         isl_space *dim;
58         unsigned extra;
59
60         unsigned n_eq;
61         unsigned n_ineq;
62
63         size_t c_size;
64         isl_int **eq;
65         isl_int **ineq;
66
67         unsigned n_div;
68
69         isl_int **div;
70
71         struct isl_vec *sample;
72
73         struct isl_blk block;
74         struct isl_blk block2;
75 };
76
77 #undef EL
78 #define EL isl_basic_set
79
80 #include <isl_list_templ.h>
81
82 /* A "map" is a (possibly disjoint) union of basic maps.
83  * A "set" is a (possibly disjoint) union of basic sets.
84  *
85  * Currently, the isl_set structure is identical to the isl_map structure
86  * and the library depends on this correspondence internally.
87  * However, users should not depend on this correspondence.
88  */
89 struct isl_map {
90         int ref;
91 #define ISL_MAP_DISJOINT                (1 << 0)
92 #define ISL_MAP_NORMALIZED              (1 << 1)
93 #define ISL_SET_DISJOINT                (1 << 0)
94 #define ISL_SET_NORMALIZED              (1 << 1)
95         unsigned flags;
96
97         struct isl_ctx *ctx;
98
99         isl_space *dim;
100
101         int n;
102
103         size_t size;
104         struct isl_basic_map *p[1];
105 };
106
107 #undef EL
108 #define EL isl_set
109
110 #include <isl_list_templ.h>
111
112 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
113         __isl_take isl_reordering *r);
114 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
115         __isl_take isl_reordering *r);
116
117 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
118         enum isl_dim_type type);
119
120 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_space(
121         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_space *dim);
122 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_space(
123         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_space *dim);
124 __isl_give isl_map *isl_map_reset_space(__isl_take isl_map *map,
125         __isl_take isl_space *dim);
126
127 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
128                                         enum isl_dim_type type);
129 unsigned isl_basic_set_offset(struct isl_basic_set *bset,
130                                         enum isl_dim_type type);
131
132 int isl_basic_map_may_be_set(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
133 int isl_map_may_be_set(__isl_keep isl_map *map);
134 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set);
135 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
136                 struct isl_basic_set *bset);
137 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
138                 struct isl_basic_set *bset);
139
140 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_space(struct isl_basic_map *base,
141                 __isl_take isl_space *dim, unsigned extra,
142                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq);
143 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_space(struct isl_basic_set *base,
144                 __isl_take isl_space *dim, unsigned extra,
145                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq);
146 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
147                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos);
148
149 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n);
150 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n);
151
152 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec);
153 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec);
154
155 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_space(__isl_take isl_space *dim,
156                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq);
157 __isl_give isl_set *isl_set_alloc_space(__isl_take isl_space *dim, int n,
158         unsigned flags);
159 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_space(__isl_take isl_space *dim,
160                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq);
161 __isl_give isl_map *isl_map_alloc_space(__isl_take isl_space *dim, int n,
162         unsigned flags);
163
164 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap);
165
166 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap);
167 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset);
168 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n);
169 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n);
170 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n);
171 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset);
172 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap);
173 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n);
174 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap);
175 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset);
176 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n);
177 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n);
178 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
179                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos);
180 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos);
181 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos);
182 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos);
183 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos);
184 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
185         isl_int *eq);
186 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
187         isl_int *eq);
188 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
189         isl_int *ineq);
190 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
191         isl_int *ineq);
192
193 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos);
194
195 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset);
196 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap);
197 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set);
198 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map);
199
200 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap);
201 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset);
202 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset);
203 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b);
204 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap);
205 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map);
206 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
207                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src);
208 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
209                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src);
210 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sort_divs(
211         __isl_take isl_basic_map *bmap);
212 __isl_give isl_map *isl_map_sort_divs(__isl_take isl_map *map);
213 struct isl_basic_map *isl_basic_map_gauss(
214         struct isl_basic_map *bmap, int *progress);
215 struct isl_basic_set *isl_basic_set_gauss(
216         struct isl_basic_set *bset, int *progress);
217 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
218         __isl_take isl_basic_set *bset);
219 int isl_basic_map_plain_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
220         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
221 int isl_basic_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
222         __isl_keep isl_basic_set *bset2);
223 int isl_basic_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
224         __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
225 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize_constraints(
226         struct isl_basic_map *bmap);
227 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize_constraints(
228         struct isl_basic_set *bset);
229 struct isl_basic_map *isl_basic_map_implicit_equalities(
230                                                 struct isl_basic_map *bmap);
231 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(struct isl_basic_map *bmap);
232 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
233                 __isl_take isl_basic_set *bset);
234 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map);
235 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(struct isl_basic_set *bset,
236         struct isl_basic_map *like);
237 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraints_involving(
238         __isl_take isl_basic_set *bset, unsigned first, unsigned n);
239 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop(__isl_take isl_basic_set *bset,
240         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
241 struct isl_basic_map *isl_basic_map_drop(struct isl_basic_map *bmap,
242         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
243 struct isl_set *isl_set_drop(struct isl_set *set,
244         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
245 struct isl_basic_set *isl_basic_set_drop_dims(
246                 struct isl_basic_set *bset, unsigned first, unsigned n);
247 struct isl_set *isl_set_drop_dims(
248                 struct isl_set *set, unsigned first, unsigned n);
249 struct isl_map *isl_map_drop_inputs(
250                 struct isl_map *map, unsigned first, unsigned n);
251 struct isl_map *isl_map_drop(struct isl_map *map,
252         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
253
254 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map);
255 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set);
256
257 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set);
258
259 struct isl_set *isl_set_drop_vars(
260                 struct isl_set *set, unsigned first, unsigned n);
261
262 struct isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate_vars(
263         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, unsigned n);
264 struct isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate_vars(
265         struct isl_basic_set *bset, unsigned pos, unsigned n);
266
267 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
268         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
269 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
270         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
271
272 int isl_basic_set_constraint_is_redundant(struct isl_basic_set **bset,
273         isl_int *c, isl_int *opt_n, isl_int *opt_d);
274
275 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div);
276 struct isl_basic_map *isl_basic_map_drop_redundant_divs(
277         struct isl_basic_map *bmap);
278 struct isl_basic_set *isl_basic_set_drop_redundant_divs(
279         struct isl_basic_set *bset);
280
281 struct isl_basic_set *isl_basic_set_recession_cone(struct isl_basic_set *bset);
282 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lineality_space(struct isl_basic_set *bset);
283
284 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_rational(struct isl_basic_set *bset);
285 __isl_give isl_set *isl_set_set_rational(__isl_take isl_set *set);
286 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_rational(
287         __isl_take isl_basic_map *bmap);
288 __isl_give isl_map *isl_map_set_rational(__isl_take isl_map *map);
289
290 int isl_map_has_rational(__isl_keep isl_map *map);
291 int isl_set_has_rational(__isl_keep isl_set *set);
292
293 struct isl_mat;
294
295 struct isl_basic_set *isl_basic_set_preimage(struct isl_basic_set *bset,
296         struct isl_mat *mat);
297 struct isl_set *isl_set_preimage(struct isl_set *set, struct isl_mat *mat);
298
299 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_transform_dims(
300         __isl_take isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type type, unsigned first,
301         __isl_take isl_mat *trans);
302
303 isl_int *isl_set_wrap_facet(__isl_keep isl_set *set,
304         isl_int *facet, isl_int *ridge);
305
306 int isl_basic_map_contains_point(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
307         __isl_keep isl_point *point);
308 int isl_set_contains_point(__isl_keep isl_set *set, __isl_keep isl_point *point);
309
310 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
311         unsigned first, unsigned n, int *signs);
312 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
313         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
314         void *user);
315
316 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
317         unsigned pos, isl_int *div);
318 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
319         unsigned pos, isl_int *div);
320 int isl_basic_map_is_div_constraint(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
321         isl_int *constraint, unsigned div);
322 int isl_basic_set_is_div_constraint(__isl_keep isl_basic_set *bset,
323         isl_int *constraint, unsigned div);
324
325 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_local_space(
326         __isl_take isl_local_space *ls);
327 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_local_space(
328         __isl_take isl_local_space *ls);
329 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_expand_divs(
330         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_mat *div, int *exp);
331
332 int isl_basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
333 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_get_divs(__isl_keep isl_basic_set *bset);
334 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_get_divs(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
335
336 __isl_give isl_map *isl_map_inline_foreach_basic_map(__isl_take isl_map *map,
337         __isl_give isl_basic_map *(*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap));
338
339 __isl_give isl_map *isl_map_align_params_map_map_and(
340         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2,
341         __isl_give isl_map *(*fn)(__isl_take isl_map *map1,
342                                     __isl_take isl_map *map2));
343 int isl_map_align_params_map_map_and_test(__isl_keep isl_map *map1,
344         __isl_keep isl_map *map2,
345         int (*fn)(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2));
346
347 int isl_basic_map_foreach_lexopt(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int max,
348         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *dom, __isl_take isl_aff_list *list,
349                   void *user),
350         void *user);
351 int isl_basic_set_foreach_lexopt(__isl_keep isl_basic_set *bset, int max,
352         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *dom, __isl_take isl_aff_list *list,
353                   void *user),
354         void *user);
355
356 __isl_give isl_set *isl_set_substitute(__isl_take isl_set *set,
357         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_keep isl_aff *subs);
358
359 __isl_give isl_set *isl_set_gist_params_basic_set(__isl_take isl_set *set,
360         __isl_take isl_basic_set *context);
361
362 int isl_map_compatible_range(__isl_keep isl_map *map, __isl_keep isl_set *set);
363
364 int isl_basic_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
365
366 int isl_map_is_set(__isl_keep isl_map *map);
367
368 #endif