isl_test.c

   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 #include <assert.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #include <isl_ctx_private.h>
  14 #include <isl_map_private.h>
  15 #include <isl_aff_private.h>
  16 #include <isl/set.h>
  17 #include <isl/flow.h>
  18 #include <isl/constraint.h>
  19 #include <isl/polynomial.h>
  20 #include <isl/union_map.h>
  21 #include <isl_factorization.h>
  22 #include <isl/schedule.h>
  23 #include <isl_options_private.h>
  24 #include <isl/vertices.h>
  25 #include <isl/ast_build.h>
  26
  27 #define ARRAY_SIZE(array) (sizeof(array)/sizeof(*array))
  28
  29 static char *srcdir;
  30
  31 static char *get_filename(isl_ctx *ctx, const char *name, const char *suffix) {
  32         char *filename;
  33         int length;
  34         char *pattern = "%s/test_inputs/%s.%s";
  35
  36         length = strlen(pattern) - 6 + strlen(srcdir) + strlen(name)
  37                 + strlen(suffix) + 1;
  38         filename = isl_alloc_array(ctx, char, length);
  39
  40         if (!filename)
  41                 return NULL;
  42
  43         sprintf(filename, pattern, srcdir, name, suffix);
  44
  45         return filename;
  46 }
  47
  48 void test_parse_map(isl_ctx *ctx, const char *str)
  49 {
  50         isl_map *map;
  51
  52         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  53         assert(map);
  54         isl_map_free(map);
  55 }
  56
  57 int test_parse_map_equal(isl_ctx *ctx, const char *str, const char *str2)
  58 {
  59         isl_map *map, *map2;
  60         int equal;
  61
  62         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  63         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str2);
  64         equal = isl_map_is_equal(map, map2);
  65         isl_map_free(map);
  66         isl_map_free(map2);
  67
  68         if (equal < 0)
  69                 return -1;
  70         if (!equal)
  71                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "maps not equal",
  72                         return -1);
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 void test_parse_pwqp(isl_ctx *ctx, const char *str)
  78 {
  79         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
  80
  81         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
  82         assert(pwqp);
  83         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
  84 }
  85
  86 static void test_parse_pwaff(isl_ctx *ctx, const char *str)
  87 {
  88         isl_pw_aff *pwaff;
  89
  90         pwaff = isl_pw_aff_read_from_str(ctx, str);
  91         assert(pwaff);
  92         isl_pw_aff_free(pwaff);
  93 }
  94
  95 int test_parse(struct isl_ctx *ctx)
  96 {
  97         isl_map *map, *map2;
  98         const char *str, *str2;
  99
 100         str = "{ [i] -> [-i] }";
 101         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 102         assert(map);
 103         isl_map_free(map);
 104
 105         str = "{ A[i] -> L[([i/3])] }";
 106         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 107         assert(map);
 108         isl_map_free(map);
 109
 110         test_parse_map(ctx, "{[[s] -> A[i]] -> [[s+1] -> A[i]]}");
 111         test_parse_map(ctx, "{ [p1, y1, y2] -> [2, y1, y2] : "
 112                                 "p1 = 1 && (y1 <= y2 || y2 = 0) }");
 113
 114         str = "{ [x,y]  : [([x/2]+y)/3] >= 1 }";
 115         str2 = "{ [x, y] : 2y >= 6 - x }";
 116         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 117                 return -1;
 118
 119         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [x,y] : x <= min(y, 2*y+3) }",
 120                                       "{ [x,y] : x <= y, 2*y + 3 }") < 0)
 121                 return -1;
 122         str = "{ [x, y] : (y <= x and y >= -3) or (2y <= -3 + x and y <= -4) }";
 123         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [x,y] : x >= min(y, 2*y+3) }",
 124                                         str) < 0)
 125                 return -1;
 126
 127         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
 128         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 129         str = "{ [new, old] -> [o0, o1] : "
 130                "exists (e0 = [(-1 - new + o0)/2], e1 = [(-1 - old + o1)/2]: "
 131                "2e0 = -1 - new + o0 and 2e1 = -1 - old + o1 and o0 >= 0 and "
 132                "o0 <= 1 and o1 >= 0 and o1 <= 1) }";
 133         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 134         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 135         isl_map_free(map);
 136         isl_map_free(map2);
 137
 138         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
 139         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 140         str = "{[new,old] -> [(new+1)%2,(old+1)%2]}";
 141         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 142         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 143         isl_map_free(map);
 144         isl_map_free(map2);
 145
 146         str = "[n] -> { [c1] : c1>=0 and c1<=floord(n-4,3) }";
 147         str2 = "[n] -> { [c1] : c1 >= 0 and 3c1 <= -4 + n }";
 148         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 149                 return -1;
 150
 151         str = "{ [i,j] -> [i] : i < j; [i,j] -> [j] : j <= i }";
 152         str2 = "{ [i,j] -> [min(i,j)] }";
 153         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 154                 return -1;
 155
 156         str = "{ [i,j] : i != j }";
 157         str2 = "{ [i,j] : i < j or i > j }";
 158         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 159                 return -1;
 160
 161         str = "{ [i,j] : (i+1)*2 >= j }";
 162         str2 = "{ [i, j] : j <= 2 + 2i }";
 163         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 164                 return -1;
 165
 166         str = "{ [i] -> [i > 0 ? 4 : 5] }";
 167         str2 = "{ [i] -> [5] : i <= 0; [i] -> [4] : i >= 1 }";
 168         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 169                 return -1;
 170
 171         str = "[N=2,M] -> { [i=[(M+N)/4]] }";
 172         str2 = "[N, M] -> { [i] : N = 2 and 4i <= 2 + M and 4i >= -1 + M }";
 173         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 174                 return -1;
 175
 176         str = "{ [x] : x >= 0 }";
 177         str2 = "{ [x] : x-0 >= 0 }";
 178         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 179                 return -1;
 180
 181         str = "{ [i] : ((i > 10)) }";
 182         str2 = "{ [i] : i >= 11 }";
 183         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 184                 return -1;
 185
 186         str = "{ [i] -> [0] }";
 187         str2 = "{ [i] -> [0 * i] }";
 188         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 189                 return -1;
 190
 191         test_parse_pwqp(ctx, "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }");
 192         test_parse_map(ctx, "{ S1[i] -> [([i/10]),i%10] : 0 <= i <= 45 }");
 193         test_parse_pwaff(ctx, "{ [i] -> [i + 1] : i > 0; [a] -> [a] : a < 0 }");
 194         test_parse_pwqp(ctx, "{ [x] -> ([(x)/2] * [(x)/3]) }");
 195
 196         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [a] -> [b] : (not false) }",
 197                                       "{ [a] -> [b] : true }") < 0)
 198                 return -1;
 199
 200         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [i] : i/2 <= 5 }",
 201                                       "{ [i] : i <= 10 }") < 0)
 202                 return -1;
 203
 204         if (test_parse_map_equal(ctx, "{Sym=[n] [i] : i <= n }",
 205                                       "[n] -> { [i] : i <= n }") < 0)
 206                 return -1;
 207
 208         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [*] }", "{ [a] }") < 0)
 209                 return -1;
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 void test_read(struct isl_ctx *ctx)
 215 {
 216         char *filename;
 217         FILE *input;
 218         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 219         const char *str = "{[y]: Exists ( alpha : 2alpha = y)}";
 220
 221         filename = get_filename(ctx, "set", "omega");
 222         assert(filename);
 223         input = fopen(filename, "r");
 224         assert(input);
 225
 226         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 227         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 228
 229         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 230
 231         isl_basic_set_free(bset1);
 232         isl_basic_set_free(bset2);
 233         free(filename);
 234
 235         fclose(input);
 236 }
 237
 238 void test_bounded(struct isl_ctx *ctx)
 239 {
 240         isl_set *set;
 241         int bounded;
 242
 243         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : 0 <= i <= n }");
 244         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 245         assert(bounded);
 246         isl_set_free(set);
 247
 248         set = isl_set_read_from_str(ctx, "{[n, i] : 0 <= i <= n }");
 249         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 250         assert(!bounded);
 251         isl_set_free(set);
 252
 253         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : i <= n }");
 254         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 255         assert(!bounded);
 256         isl_set_free(set);
 257 }
 258
 259 /* Construct the basic set { [i] : 5 <= i <= N } */
 260 void test_construction(struct isl_ctx *ctx)
 261 {
 262         isl_int v;
 263         isl_space *dim;
 264         isl_local_space *ls;
 265         struct isl_basic_set *bset;
 266         struct isl_constraint *c;
 267
 268         isl_int_init(v);
 269
 270         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 1, 1);
 271         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 272         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 273
 274         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 275         isl_int_set_si(v, -1);
 276         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 277         isl_int_set_si(v, 1);
 278         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_param, 0, v);
 279         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 280
 281         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 282         isl_int_set_si(v, 1);
 283         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 284         isl_int_set_si(v, -5);
 285         isl_constraint_set_constant(c, v);
 286         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 287
 288         isl_local_space_free(ls);
 289         isl_basic_set_free(bset);
 290
 291         isl_int_clear(v);
 292 }
 293
 294 void test_dim(struct isl_ctx *ctx)
 295 {
 296         const char *str;
 297         isl_map *map1, *map2;
 298
 299         map1 = isl_map_read_from_str(ctx,
 300             "[n] -> { [i] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }");
 301         map1 = isl_map_add_dims(map1, isl_dim_in, 1);
 302         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 303             "[n] -> { [i,k] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }");
 304         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 305         isl_map_free(map2);
 306
 307         map1 = isl_map_project_out(map1, isl_dim_in, 0, 1);
 308         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, "[n] -> { [i] -> [j] : n >= 0 }");
 309         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 310
 311         isl_map_free(map1);
 312         isl_map_free(map2);
 313
 314         str = "[n] -> { [i] -> [] : exists a : 0 <= i <= n and i = 2 a }";
 315         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 316         str = "{ [i] -> [j] : exists a : 0 <= i <= j and i = 2 a }";
 317         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 318         map1 = isl_map_move_dims(map1, isl_dim_out, 0, isl_dim_param, 0, 1);
 319         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 320
 321         isl_map_free(map1);
 322         isl_map_free(map2);
 323 }
 324
 325 static int test_div(isl_ctx *ctx)
 326 {
 327         unsigned n;
 328         const char *str;
 329         int empty;
 330         isl_int v;
 331         isl_space *dim;
 332         isl_set *set;
 333         isl_local_space *ls;
 334         struct isl_basic_set *bset;
 335         struct isl_constraint *c;
 336
 337         isl_int_init(v);
 338
 339         /* test 1 */
 340         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 341         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 342         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 343
 344         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 345         isl_int_set_si(v, -1);
 346         isl_constraint_set_constant(c, v);
 347         isl_int_set_si(v, 1);
 348         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 349         isl_int_set_si(v, 3);
 350         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 351         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 352
 353         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 354         isl_int_set_si(v, 1);
 355         isl_constraint_set_constant(c, v);
 356         isl_int_set_si(v, -1);
 357         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 358         isl_int_set_si(v, 3);
 359         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 360         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 361
 362         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 363
 364         assert(bset && bset->n_div == 1);
 365         isl_local_space_free(ls);
 366         isl_basic_set_free(bset);
 367
 368         /* test 2 */
 369         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 370         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 371         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 372
 373         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 374         isl_int_set_si(v, 1);
 375         isl_constraint_set_constant(c, v);
 376         isl_int_set_si(v, -1);
 377         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 378         isl_int_set_si(v, 3);
 379         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 380         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 381
 382         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 383         isl_int_set_si(v, -1);
 384         isl_constraint_set_constant(c, v);
 385         isl_int_set_si(v, 1);
 386         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 387         isl_int_set_si(v, 3);
 388         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 389         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 390
 391         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 392
 393         assert(bset && bset->n_div == 1);
 394         isl_local_space_free(ls);
 395         isl_basic_set_free(bset);
 396
 397         /* test 3 */
 398         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 399         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 400         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 401
 402         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 403         isl_int_set_si(v, 1);
 404         isl_constraint_set_constant(c, v);
 405         isl_int_set_si(v, -1);
 406         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 407         isl_int_set_si(v, 3);
 408         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 409         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 410
 411         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 412         isl_int_set_si(v, -3);
 413         isl_constraint_set_constant(c, v);
 414         isl_int_set_si(v, 1);
 415         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 416         isl_int_set_si(v, 4);
 417         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 418         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 419
 420         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 421
 422         assert(bset && bset->n_div == 1);
 423         isl_local_space_free(ls);
 424         isl_basic_set_free(bset);
 425
 426         /* test 4 */
 427         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 428         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 429         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 430
 431         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 432         isl_int_set_si(v, 2);
 433         isl_constraint_set_constant(c, v);
 434         isl_int_set_si(v, -1);
 435         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 436         isl_int_set_si(v, 3);
 437         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 438         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 439
 440         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 441         isl_int_set_si(v, -1);
 442         isl_constraint_set_constant(c, v);
 443         isl_int_set_si(v, 1);
 444         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 445         isl_int_set_si(v, 6);
 446         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 447         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 448
 449         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 450
 451         assert(isl_basic_set_is_empty(bset));
 452         isl_local_space_free(ls);
 453         isl_basic_set_free(bset);
 454
 455         /* test 5 */
 456         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 457         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 458         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 459
 460         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 461         isl_int_set_si(v, -1);
 462         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 463         isl_int_set_si(v, 3);
 464         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 465         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 466
 467         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 468         isl_int_set_si(v, 1);
 469         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 470         isl_int_set_si(v, -3);
 471         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 472         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 473
 474         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 475
 476         assert(bset && bset->n_div == 0);
 477         isl_basic_set_free(bset);
 478         isl_local_space_free(ls);
 479
 480         /* test 6 */
 481         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 482         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 483         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 484
 485         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 486         isl_int_set_si(v, -1);
 487         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 488         isl_int_set_si(v, 6);
 489         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 490         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 491
 492         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 493         isl_int_set_si(v, 1);
 494         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 495         isl_int_set_si(v, -3);
 496         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 497         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 498
 499         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 500
 501         assert(bset && bset->n_div == 1);
 502         isl_basic_set_free(bset);
 503         isl_local_space_free(ls);
 504
 505         /* test 7 */
 506         /* This test is a bit tricky.  We set up an equality
 507          *              a + 3b + 3c = 6 e0
 508          * Normalization of divs creates _two_ divs
 509          *              a = 3 e0
 510          *              c - b - e0 = 2 e1
 511          * Afterwards e0 is removed again because it has coefficient -1
 512          * and we end up with the original equality and div again.
 513          * Perhaps we can avoid the introduction of this temporary div.
 514          */
 515         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 4);
 516         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 517         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 518
 519         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 520         isl_int_set_si(v, -1);
 521         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 522         isl_int_set_si(v, -3);
 523         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 524         isl_int_set_si(v, -3);
 525         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 526         isl_int_set_si(v, 6);
 527         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 528         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 529
 530         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 3, 1);
 531
 532         /* Test disabled for now */
 533         /*
 534         assert(bset && bset->n_div == 1);
 535         */
 536         isl_local_space_free(ls);
 537         isl_basic_set_free(bset);
 538
 539         /* test 8 */
 540         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 5);
 541         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 542         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 543
 544         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 545         isl_int_set_si(v, -1);
 546         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 547         isl_int_set_si(v, -3);
 548         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 549         isl_int_set_si(v, -3);
 550         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 551         isl_int_set_si(v, 6);
 552         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 4, v);
 553         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 554
 555         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 556         isl_int_set_si(v, -1);
 557         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 558         isl_int_set_si(v, 1);
 559         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 560         isl_int_set_si(v, 1);
 561         isl_constraint_set_constant(c, v);
 562         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 563
 564         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 4, 1);
 565
 566         /* Test disabled for now */
 567         /*
 568         assert(bset && bset->n_div == 1);
 569         */
 570         isl_local_space_free(ls);
 571         isl_basic_set_free(bset);
 572
 573         /* test 9 */
 574         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 4);
 575         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 576         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 577
 578         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 579         isl_int_set_si(v, 1);
 580         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 581         isl_int_set_si(v, -1);
 582         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 583         isl_int_set_si(v, -2);
 584         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 585         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 586
 587         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 588         isl_int_set_si(v, -1);
 589         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 590         isl_int_set_si(v, 3);
 591         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 592         isl_int_set_si(v, 2);
 593         isl_constraint_set_constant(c, v);
 594         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 595
 596         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 2);
 597
 598         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 599
 600         assert(!isl_basic_set_is_empty(bset));
 601
 602         isl_local_space_free(ls);
 603         isl_basic_set_free(bset);
 604
 605         /* test 10 */
 606         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 607         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 608         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 609
 610         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 611         isl_int_set_si(v, 1);
 612         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 613         isl_int_set_si(v, -2);
 614         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 615         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 616
 617         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 618
 619         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 620
 621         isl_local_space_free(ls);
 622         isl_basic_set_free(bset);
 623
 624         isl_int_clear(v);
 625
 626         str = "{ [i] : exists (e0, e1: 3e1 >= 1 + 2e0 and "
 627             "8e1 <= -1 + 5i - 5e0 and 2e1 >= 1 + 2i - 5e0) }";
 628         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 629         set = isl_set_compute_divs(set);
 630         isl_set_free(set);
 631         if (!set)
 632                 return -1;
 633
 634         str = "{ [i,j] : 2*[i/2] + 3 * [j/4] <= 10 and 2 i = j }";
 635         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 636         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
 637         isl_basic_set_free(bset);
 638         if (!bset)
 639                 return -1;
 640         if (n != 0)
 641                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 642                         "expecting no existentials", return -1);
 643
 644         str = "{ [i,j,k] : 3 + i + 2j >= 0 and 2 * [(i+2j)/4] <= k }";
 645         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 646         set = isl_set_remove_divs_involving_dims(set, isl_dim_set, 0, 2);
 647         set = isl_set_fix_si(set, isl_dim_set, 2, -3);
 648         empty = isl_set_is_empty(set);
 649         isl_set_free(set);
 650         if (empty < 0)
 651                 return -1;
 652         if (!empty)
 653                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 654                         "result not as accurate as expected", return -1);
 655
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 void test_application_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 660 {
 661         char *filename;
 662         FILE *input;
 663         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 664         struct isl_basic_map *bmap;
 665
 666         filename = get_filename(ctx, name, "omega");
 667         assert(filename);
 668         input = fopen(filename, "r");
 669         assert(input);
 670
 671         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 672         bmap = isl_basic_map_read_from_file(ctx, input);
 673
 674         bset1 = isl_basic_set_apply(bset1, bmap);
 675
 676         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 677
 678         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 679
 680         isl_basic_set_free(bset1);
 681         isl_basic_set_free(bset2);
 682         free(filename);
 683
 684         fclose(input);
 685 }
 686
 687 void test_application(struct isl_ctx *ctx)
 688 {
 689         test_application_case(ctx, "application");
 690         test_application_case(ctx, "application2");
 691 }
 692
 693 void test_affine_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 694 {
 695         char *filename;
 696         FILE *input;
 697         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 698
 699         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 700         assert(filename);
 701         input = fopen(filename, "r");
 702         assert(input);
 703
 704         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 705         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 706
 707         bset1 = isl_basic_set_affine_hull(bset1);
 708
 709         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 710
 711         isl_basic_set_free(bset1);
 712         isl_basic_set_free(bset2);
 713         free(filename);
 714
 715         fclose(input);
 716 }
 717
 718 int test_affine_hull(struct isl_ctx *ctx)
 719 {
 720         const char *str;
 721         isl_set *set;
 722         isl_basic_set *bset;
 723         int n;
 724
 725         test_affine_hull_case(ctx, "affine2");
 726         test_affine_hull_case(ctx, "affine");
 727         test_affine_hull_case(ctx, "affine3");
 728
 729         str = "[m] -> { [i0] : exists (e0, e1: e1 <= 1 + i0 and "
 730                         "m >= 3 and 4i0 <= 2 + m and e1 >= i0 and "
 731                         "e1 >= 0 and e1 <= 2 and e1 >= 1 + 2e0 and "
 732                         "2e1 <= 1 + m + 4e0 and 2e1 >= 2 - m + 4i0 - 4e0) }";
 733         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 734         bset = isl_set_affine_hull(set);
 735         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
 736         isl_basic_set_free(bset);
 737         if (n != 0)
 738                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "not expecting any divs",
 739                         return -1);
 740
 741         /* Check that isl_map_affine_hull is not confused by
 742          * the reordering of divs in isl_map_align_divs.
 743          */
 744         str = "{ [a, b, c, 0] : exists (e0 = [(b)/32], e1 = [(c)/32]: "
 745                                 "32e0 = b and 32e1 = c); "
 746                 "[a, 0, c, 0] : exists (e0 = [(c)/32]: 32e0 = c) }";
 747         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 748         bset = isl_set_affine_hull(set);
 749         isl_basic_set_free(bset);
 750         if (!bset)
 751                 return -1;
 752
 753         return 0;
 754 }
 755
 756 void test_convex_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 757 {
 758         char *filename;
 759         FILE *input;
 760         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 761         struct isl_set *set;
 762
 763         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 764         assert(filename);
 765         input = fopen(filename, "r");
 766         assert(input);
 767
 768         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 769         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 770
 771         set = isl_basic_set_union(bset1, bset2);
 772         bset1 = isl_set_convex_hull(set);
 773
 774         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 775
 776         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 777
 778         isl_basic_set_free(bset1);
 779         isl_basic_set_free(bset2);
 780         free(filename);
 781
 782         fclose(input);
 783 }
 784
 785 void test_convex_hull_algo(struct isl_ctx *ctx, int convex)
 786 {
 787         const char *str1, *str2;
 788         isl_set *set1, *set2;
 789         int orig_convex = ctx->opt->convex;
 790         ctx->opt->convex = convex;
 791
 792         test_convex_hull_case(ctx, "convex0");
 793         test_convex_hull_case(ctx, "convex1");
 794         test_convex_hull_case(ctx, "convex2");
 795         test_convex_hull_case(ctx, "convex3");
 796         test_convex_hull_case(ctx, "convex4");
 797         test_convex_hull_case(ctx, "convex5");
 798         test_convex_hull_case(ctx, "convex6");
 799         test_convex_hull_case(ctx, "convex7");
 800         test_convex_hull_case(ctx, "convex8");
 801         test_convex_hull_case(ctx, "convex9");
 802         test_convex_hull_case(ctx, "convex10");
 803         test_convex_hull_case(ctx, "convex11");
 804         test_convex_hull_case(ctx, "convex12");
 805         test_convex_hull_case(ctx, "convex13");
 806         test_convex_hull_case(ctx, "convex14");
 807         test_convex_hull_case(ctx, "convex15");
 808
 809         str1 = "{ [i0, i1, i2] : (i2 = 1 and i0 = 0 and i1 >= 0) or "
 810                "(i0 = 1 and i1 = 0 and i2 = 1) or "
 811                "(i0 = 0 and i1 = 0 and i2 = 0) }";
 812         str2 = "{ [i0, i1, i2] : i0 >= 0 and i2 >= i0 and i2 <= 1 and i1 >= 0 }";
 813         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str1);
 814         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str2);
 815         set1 = isl_set_from_basic_set(isl_set_convex_hull(set1));
 816         assert(isl_set_is_equal(set1, set2));
 817         isl_set_free(set1);
 818         isl_set_free(set2);
 819
 820         ctx->opt->convex = orig_convex;
 821 }
 822
 823 void test_convex_hull(struct isl_ctx *ctx)
 824 {
 825         test_convex_hull_algo(ctx, ISL_CONVEX_HULL_FM);
 826         test_convex_hull_algo(ctx, ISL_CONVEX_HULL_WRAP);
 827 }
 828
 829 void test_gist_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 830 {
 831         char *filename;
 832         FILE *input;
 833         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 834
 835         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 836         assert(filename);
 837         input = fopen(filename, "r");
 838         assert(input);
 839
 840         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 841         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 842
 843         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
 844
 845         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 846
 847         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 848
 849         isl_basic_set_free(bset1);
 850         isl_basic_set_free(bset2);
 851         free(filename);
 852
 853         fclose(input);
 854 }
 855
 856 void test_gist(struct isl_ctx *ctx)
 857 {
 858         const char *str;
 859         isl_basic_set *bset1, *bset2;
 860
 861         test_gist_case(ctx, "gist1");
 862
 863         str = "[p0, p2, p3, p5, p6, p10] -> { [] : "
 864             "exists (e0 = [(15 + p0 + 15p6 + 15p10)/16], e1 = [(p5)/8], "
 865             "e2 = [(p6)/128], e3 = [(8p2 - p5)/128], "
 866             "e4 = [(128p3 - p6)/4096]: 8e1 = p5 and 128e2 = p6 and "
 867             "128e3 = 8p2 - p5 and 4096e4 = 128p3 - p6 and p2 >= 0 and "
 868             "16e0 >= 16 + 16p6 + 15p10 and  p2 <= 15 and p3 >= 0 and "
 869             "p3 <= 31 and  p6 >= 128p3 and p5 >= 8p2 and p10 >= 0 and "
 870             "16e0 <= 15 + p0 + 15p6 + 15p10 and 16e0 >= p0 + 15p6 + 15p10 and "
 871             "p10 <= 15 and p10 <= -1 + p0 - p6) }";
 872         bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 873         str = "[p0, p2, p3, p5, p6, p10] -> { [] : exists (e0 = [(p5)/8], "
 874             "e1 = [(p6)/128], e2 = [(8p2 - p5)/128], "
 875             "e3 = [(128p3 - p6)/4096]: 8e0 = p5 and 128e1 = p6 and "
 876             "128e2 = 8p2 - p5 and 4096e3 = 128p3 - p6 and p5 >= -7 and "
 877             "p2 >= 0 and 8p2 <= -1 + p0 and p2 <= 15 and p3 >= 0 and "
 878             "p3 <= 31 and 128p3 <= -1 + p0 and p6 >= -127 and "
 879             "p5 <= -1 + p0 and p6 <= -1 + p0 and p6 >= 128p3 and "
 880             "p0 >= 1 and p5 >= 8p2 and p10 >= 0 and p10 <= 15 ) }";
 881         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 882         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
 883         assert(bset1 && bset1->n_div == 0);
 884         isl_basic_set_free(bset1);
 885 }
 886
 887 int test_coalesce_set(isl_ctx *ctx, const char *str, int check_one)
 888 {
 889         isl_set *set, *set2;
 890         int equal;
 891         int one;
 892
 893         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 894         set = isl_set_coalesce(set);
 895         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 896         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
 897         one = set && set->n == 1;
 898         isl_set_free(set);
 899         isl_set_free(set2);
 900
 901         if (equal < 0)
 902                 return -1;
 903         if (!equal)
 904                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 905                         "coalesced set not equal to input", return -1);
 906         if (check_one && !one)
 907                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 908                         "coalesced set should not be a union", return -1);
 909
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 int test_coalesce_unbounded_wrapping(isl_ctx *ctx)
 914 {
 915         int r = 0;
 916         int bounded;
 917
 918         bounded = isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(ctx);
 919         isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(ctx, 0);
 920
 921         if (test_coalesce_set(ctx,
 922                 "{[x,y,z] : y + 2 >= 0 and x - y + 1 >= 0 and "
 923                         "-x - y + 1 >= 0 and -3 <= z <= 3;"
 924                 "[x,y,z] : -x+z + 20 >= 0 and -x-z + 20 >= 0 and "
 925                         "x-z + 20 >= 0 and x+z + 20 >= 0 and "
 926                         "-10 <= y <= 0}", 1) < 0)
 927                 goto error;
 928         if (test_coalesce_set(ctx,
 929                 "{[x,y] : 0 <= x,y <= 10; [5,y]: 4 <=y <= 11}", 1) < 0)
 930                 goto error;
 931         if (test_coalesce_set(ctx,
 932                 "{[x,0,0] : -5 <= x <= 5; [0,y,1] : -5 <= y <= 5 }", 1) < 0)
 933                 goto error;
 934
 935         if (0) {
 936 error:
 937                 r = -1;
 938         }
 939
 940         isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(ctx, bounded);
 941
 942         return r;
 943 }
 944
 945 /* Inputs for coalescing tests.
 946  * "str" is a string representation of the input set.
 947  * "single_disjunct" is set if we expect the result to consist of
 948  *      a single disjunct.
 949  */
 950 struct {
 951         int single_disjunct;
 952         const char *str;
 953 } coalesce_tests[] = {
 954         { 1, "{[x,y]: x >= 0 & x <= 10 & y >= 0 & y <= 10 or "
 955                        "y >= x & x >= 2 & 5 >= y }" },
 956         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 957                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 20 & y >= 0}" },
 958         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 959                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 19 & y >= 0}" },
 960         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 961                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y <= x}" },
 962         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 963                        "y >= 0 & x >= 7 & x <= 10 & y <= x}" },
 964         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 965                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y + 1 <= x}" },
 966         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 6 & y <= 6}" },
 967         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 7 & y <= 6}" },
 968         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 6 & y <= 5}" },
 969         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 6 & y <= 7}" },
 970         { 1, "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }" },
 971         { 0, "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}" },
 972         { 1, "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or 2 <= i and i <= n }" },
 973         { 0, "[n] -> { [[i0] -> [o0]] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 974                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 975                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 976                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 977                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 978                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 979                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 980                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 981                 "[[i0] -> [o0]] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 982                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 983                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 984                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 985                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 986                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 987                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 988                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 989                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 990                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }" },
 991         { 0, "[n, m] -> { [o0, o2, o3] : (o3 = 1 and o0 >= 1 + m and "
 992               "o0 <= n + m and o2 <= m and o0 >= 2 + n and o2 >= 3) or "
 993               "(o0 >= 2 + n and o0 >= 1 + m and o0 <= n + m and n >= 1 and "
 994               "o3 <= -1 + o2 and o3 >= 1 - m + o2 and o3 >= 2 and o3 <= n) }" },
 995         { 0, "[M, N] -> { [[i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6] -> "
 996           "[o0, o1, o2, o3, o4, o5, o6]] : "
 997           "(o6 <= -4 + 2M - 2N + i0 + i1 - i2 + i6 - o0 - o1 + o2 and "
 998           "o3 <= -2 + i3 and o6 >= 2 + i0 + i3 + i6 - o0 - o3 and "
 999           "o6 >= 2 - M + N + i3 + i4 + i6 - o3 - o4 and o0 <= -1 + i0 and "
1000           "o4 >= 4 - 3M + 3N - i0 - i1 + i2 + 2i3 + i4 + o0 + o1 - o2 - 2o3 "
1001           "and o6 <= -3 + 2M - 2N + i3 + i4 - i5 + i6 - o3 - o4 + o5 and "
1002           "2o6 <= -5 + 5M - 5N + 2i0 + i1 - i2 - i5 + 2i6 - 2o0 - o1 + o2 + o5 "
1003           "and o6 >= 2i0 + i1 + i6 - 2o0 - o1 and "
1004           "3o6 <= -5 + 4M - 4N + 2i0 + i1 - i2 + 2i3 + i4 - i5 + 3i6 "
1005           "- 2o0 - o1 + o2 - 2o3 - o4 + o5) or "
1006           "(N >= 2 and o3 <= -1 + i3 and o0 <= -1 + i0 and "
1007           "o6 >= i3 + i6 - o3 and M >= 0 and "
1008           "2o6 >= 1 + i0 + i3 + 2i6 - o0 - o3 and "
1009           "o6 >= 1 - M + i0 + i6 - o0 and N >= 2M and o6 >= i0 + i6 - o0) }" },
1010         { 0, "[M, N] -> { [o0] : (o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2) or "
1011                 "(o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2M and N >= 2 + M) or "
1012                 "(o0 = 0 and M >= 2 and N >= 3) or "
1013                 "(M = 0 and o0 = 0 and N >= 3) }" },
1014         { 0, "{ [i0, i1, i2, i3] : (i1 = 10i0 and i0 >= 1 and 10i0 <= 100 and "
1015             "i3 <= 9 + 10 i2 and i3 >= 1 + 10i2 and i3 >= 0) or "
1016             "(i1 <= 9 + 10i0 and i1 >= 1 + 10i0 and i2 >= 0 and "
1017             "i0 >= 0 and i1 <= 100 and i3 <= 9 + 10i2 and i3 >= 1 + 10i2) }" },
1018         { 0, "[M] -> { [i1] : (i1 >= 2 and i1 <= M) or (i1 = M and M >= 1) }" },
1019         { 0, "{[x,y] : x,y >= 0; [x,y] : 10 <= x <= 20 and y >= -1 }" },
1020         { 1, "{ [x, y] : (x >= 1 and y >= 1 and x <= 2 and y <= 2) or "
1021                 "(y = 3 and x = 1) }" },
1022         { 1, "[M] -> { [i0, i1, i2, i3, i4] : (i1 >= 3 and i4 >= 2 + i2 and "
1023                 "i2 >= 2 and i0 >= 2 and i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and "
1024                 "i1 <= M and i3 <= M and i4 <= M) or "
1025                 "(i1 >= 2 and i4 >= 1 + i2 and i2 >= 2 and i0 >= 2 and "
1026                 "i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and i1 <= -1 + M and i3 <= M and "
1027                 "i4 <= -1 + M) }" },
1028         { 1, "{ [x, y] : (x >= 0 and y >= 0 and x <= 10 and y <= 10) or "
1029                 "(x >= 1 and y >= 1 and x <= 11 and y <= 11) }" },
1030         { 0, "{[x,0] : x >= 0; [x,1] : x <= 20}" },
1031         { 1, "{ [x, 1 - x] : 0 <= x <= 1; [0,0] }" },
1032         { 1, "{ [0,0]; [i,i] : 1 <= i <= 10 }" },
1033         { 0, "{ [0,0]; [i,j] : 1 <= i,j <= 10 }" },
1034         { 1, "{ [0,0]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }" },
1035         { 0, "{ [0,0]; [i,2i] : 2 <= i <= 10 }" },
1036         { 0, "{ [1,0]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }" },
1037         { 0, "{ [0,1]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }" },
1038         { 0, "{ [a, b] : exists e : 2e = a and "
1039                     "a >= 0 and (a <= 3 or (b <= 0 and b >= -4 + a)) }" },
1040         { 0, "{ [i, j, i', j'] : i <= 2 and j <= 2 and "
1041                         "j' >= -1 + 2i + j - 2i' and i' <= -1 + i and "
1042                         "j >= 1 and j' <= i + j - i' and i >= 1; "
1043                 "[1, 1, 1, 1] }" },
1044         { 1, "{ [i,j] : exists a,b : i = 2a and j = 3b; "
1045                  "[i,j] : exists a : j = 3a }" },
1046         { 1, "{ [a, b, c] : (c <= 7 - b and b <= 1 and b >= 0 and "
1047                         "c >= 3 + b and b <= 3 + 8a and b >= -26 + 8a and "
1048                         "a >= 3) or "
1049                     "(b <= 1 and c <= 7 and b >= 0 and c >= 4 + b and "
1050                         "b <= 3 + 8a and b >= -26 + 8a and a >= 3) }" },
1051         { 1, "{ [a, 0, c] : c >= 1 and c <= 29 and c >= -1 + 8a and "
1052                                 "c <= 6 + 8a and a >= 3; "
1053                 "[a, -1, c] : c >= 1 and c <= 30 and c >= 8a and "
1054                                 "c <= 7 + 8a and a >= 3 and a <= 4 }" },
1055         { 1, "{ [x,y] : 0 <= x <= 2 and y >= 0 and x + 2y <= 4; "
1056                 "[x,0] : 3 <= x <= 4 }" },
1057         { 1, "{ [x,y] : 0 <= x <= 3 and y >= 0 and x + 3y <= 6; "
1058                 "[x,0] : 4 <= x <= 5 }" },
1059         { 0, "{ [x,y] : 0 <= x <= 2 and y >= 0 and x + 2y <= 4; "
1060                 "[x,0] : 3 <= x <= 5 }" },
1061         { 0, "{ [x,y] : 0 <= x <= 2 and y >= 0 and x + y <= 4; "
1062                 "[x,0] : 3 <= x <= 4 }" },
1063         { 1 , "{ [i0, i1] : i0 <= 122 and i0 >= 1 and 128i1 >= -249 + i0 and "
1064                         "i1 <= 0; "
1065                 "[i0, 0] : i0 >= 123 and i0 <= 124 }" },
1066 };
1067
1068 /* Test the functionality of isl_set_coalesce.
1069  * That is, check that the output is always equal to the input
1070  * and in some cases that the result consists of a single disjunct.
1071  */
1072 static int test_coalesce(struct isl_ctx *ctx)
1073 {
1074         int i;
1075
1076         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(coalesce_tests); ++i) {
1077                 const char *str = coalesce_tests[i].str;
1078                 int check_one = coalesce_tests[i].single_disjunct;
1079                 if (test_coalesce_set(ctx, str, check_one) < 0)
1080                         return -1;
1081         }
1082
1083         if (test_coalesce_unbounded_wrapping(ctx) < 0)
1084                 return -1;
1085
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 void test_closure(struct isl_ctx *ctx)
1090 {
1091         const char *str;
1092         isl_set *dom;
1093         isl_map *up, *right;
1094         isl_map *map, *map2;
1095         int exact;
1096
1097         /* COCOA example 1 */
1098         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1099                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
1100                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
1101                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
1102                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }");
1103         map = isl_map_power(map, &exact);
1104         assert(exact);
1105         isl_map_free(map);
1106
1107         /* COCOA example 1 */
1108         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1109                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
1110                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
1111                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
1112                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }");
1113         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1114         assert(exact);
1115         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1116                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
1117                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j <= n and "
1118                         "2 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
1119                         "i2 = i + k1 + k2 and j2 = j + k1 - k2 and "
1120                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1 )}");
1121         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1122         isl_map_free(map2);
1123         isl_map_free(map);
1124
1125         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1126                 "[n] -> { [x] -> [y] : y = x + 1 and 0 <= x and x <= n and "
1127                                      " 0 <= y and y <= n }");
1128         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1129         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1130                 "[n] -> { [x] -> [y] : y > x and 0 <= x and x <= n and "
1131                                      " 0 <= y and y <= n }");
1132         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1133         isl_map_free(map2);
1134         isl_map_free(map);
1135
1136         /* COCOA example 2 */
1137         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1138                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j + 2 and "
1139                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j < n - 1 or "
1140                         "i2 = i + 2 and j2 = j - 2 and "
1141                         "1 <= i and i < n - 1 and 3 <= j and j <= n }");
1142         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1143         assert(exact);
1144         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1145                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
1146                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j <= n and "
1147                         "3 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
1148                         "i2 = i + 2 k1 + 2 k2 and j2 = j + 2 k1 - 2 k2 and "
1149                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1) }");
1150         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1151         isl_map_free(map);
1152         isl_map_free(map2);
1153
1154         /* COCOA Fig.2 left */
1155         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1156                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j and "
1157                         "i <= 2 j - 3 and i <= n - 2 and j <= 2 i - 1 and "
1158                         "j <= n or "
1159                         "i2 = i and j2 = j + 2 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1160                         "j <= 2 i - 3 and j <= n - 2 or "
1161                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1162                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1163         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1164         assert(exact);
1165         isl_map_free(map);
1166
1167         /* COCOA Fig.2 right */
1168         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1169                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
1170                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
1171                         "j <= n or "
1172                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1173                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
1174                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1175                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1176         map = isl_map_power(map, &exact);
1177         assert(exact);
1178         isl_map_free(map);
1179
1180         /* COCOA Fig.2 right */
1181         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1182                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
1183                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
1184                         "j <= n or "
1185                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1186                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
1187                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1188                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1189         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1190         assert(exact);
1191         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1192                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k3,k : "
1193                         "i <= 2 j - 1 and i <= n and j <= 2 i - 1 and "
1194                         "j <= n and 3 + i + 2 j <= 3 n and "
1195                         "3 + 2 i + j <= 3n and i2 <= 2 j2 -1 and i2 <= n and "
1196                         "i2 <= 3 j2 - 4 and j2 <= 2 i2 -1 and j2 <= n and "
1197                         "13 + 4 j2 <= 11 i2 and i2 = i + 3 k1 + k3 and "
1198                         "j2 = j + 3 k2 + k3 and k1 >= 0 and k2 >= 0 and "
1199                         "k3 >= 0 and k1 + k2 + k3 = k and k > 0) }");
1200         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1201         isl_map_free(map2);
1202         isl_map_free(map);
1203
1204         /* COCOA Fig.1 right */
1205         dom = isl_set_read_from_str(ctx,
1206                 "{ [x,y] : x >= 0 and -2 x + 3 y >= 0 and x <= 3 and "
1207                         "2 x - 3 y + 3 >= 0 }");
1208         right = isl_map_read_from_str(ctx,
1209                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x + 1 and y2 = y }");
1210         up = isl_map_read_from_str(ctx,
1211                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 }");
1212         right = isl_map_intersect_domain(right, isl_set_copy(dom));
1213         right = isl_map_intersect_range(right, isl_set_copy(dom));
1214         up = isl_map_intersect_domain(up, isl_set_copy(dom));
1215         up = isl_map_intersect_range(up, dom);
1216         map = isl_map_union(up, right);
1217         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1218         assert(exact);
1219         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1220                 "{ [0,0] -> [0,1]; [0,0] -> [1,1]; [0,1] -> [1,1]; "
1221                 "  [2,2] -> [3,2]; [2,2] -> [3,3]; [3,2] -> [3,3] }");
1222         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1223         isl_map_free(map2);
1224         isl_map_free(map);
1225
1226         /* COCOA Theorem 1 counter example */
1227         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1228                 "{ [i,j] -> [i2,j2] : i = 0 and 0 <= j and j <= 1 and "
1229                         "i2 = 1 and j2 = j or "
1230                         "i = 0 and j = 0 and i2 = 0 and j2 = 1 }");
1231         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1232         assert(exact);
1233         isl_map_free(map);
1234
1235         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1236                 "[m,n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 2 and "
1237                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m or "
1238                         "i2 = i + 1 and 3 <= j2 - j <= 4 and "
1239                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m }");
1240         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1241         assert(exact);
1242         isl_map_free(map);
1243
1244         /* Kelly et al 1996, fig 12 */
1245         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1246                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 1 and "
1247                         "1 <= i,j,j+1 <= n or "
1248                         "j = n and j2 = 1 and i2 = i + 1 and "
1249                         "1 <= i,i+1 <= n }");
1250         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1251         assert(exact);
1252         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1253                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : 1 <= j < j2 <= n and "
1254                         "1 <= i <= n and i = i2 or "
1255                         "1 <= i < i2 <= n and 1 <= j <= n and "
1256                         "1 <= j2 <= n }");
1257         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1258         isl_map_free(map2);
1259         isl_map_free(map);
1260
1261         /* Omega's closure4 */
1262         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1263                 "[m,n] -> { [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 and "
1264                         "1 <= x,y <= 10 or "
1265                         "x2 = x + 1 and y2 = y and "
1266                         "1 <= x <= 20 && 5 <= y <= 15 }");
1267         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1268         assert(exact);
1269         isl_map_free(map);
1270
1271         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1272                 "[n] -> { [x] -> [y]: 1 <= n <= y - x <= 10 }");
1273         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1274         assert(!exact);
1275         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1276                 "[n] -> { [x] -> [y] : 1 <= n <= 10 and y >= n + x }");
1277         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1278         isl_map_free(map);
1279         isl_map_free(map2);
1280
1281         str = "[n, m] -> { [i0, i1, i2, i3] -> [o0, o1, o2, o3] : "
1282             "i3 = 1 and o0 = i0 and o1 = -1 + i1 and o2 = -1 + i2 and "
1283             "o3 = -2 + i2 and i1 <= -1 + i0 and i1 >= 1 - m + i0 and "
1284             "i1 >= 2 and i1 <= n and i2 >= 3 and i2 <= 1 + n and i2 <= m }";
1285         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1286         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1287         assert(exact);
1288         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1289         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1290         isl_map_free(map);
1291         isl_map_free(map2);
1292
1293         str = "{[0] -> [1]; [2] -> [3]}";
1294         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1295         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1296         assert(exact);
1297         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1298         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1299         isl_map_free(map);
1300         isl_map_free(map2);
1301
1302         str = "[n] -> { [[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 1]] -> "
1303             "[[i0, -1 + i1, 2, 0, i0] -> [-1 + i5, 2]] : "
1304             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 2 and i1 >= 2 and "
1305             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1306             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1307             "[[i0, i1, 2, 0, i0] -> [i5, 1]] -> "
1308             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [-1 + i5, 2]] : "
1309             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 2 and i1 >= 1 and "
1310             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1311             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1312             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 2]] -> "
1313             "[[i0, -1 + i1, 2, 0, i0] -> [i5, 1]] : "
1314             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i1 >= 2 and i5 >= 1 and "
1315             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1316             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1317             "[[i0, i1, 2, 0, i0] -> [i5, 2]] -> "
1318             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 1]] : "
1319             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 1 and i1 >= 1 and "
1320             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1321             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n) }";
1322         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1323         map = isl_map_transitive_closure(map, NULL);
1324         assert(map);
1325         isl_map_free(map);
1326 }
1327
1328 void test_lex(struct isl_ctx *ctx)
1329 {
1330         isl_space *dim;
1331         isl_map *map;
1332
1333         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 0);
1334         map = isl_map_lex_le(dim);
1335         assert(!isl_map_is_empty(map));
1336         isl_map_free(map);
1337 }
1338
1339 static int test_lexmin(struct isl_ctx *ctx)
1340 {
1341         int equal;
1342         const char *str;
1343         isl_basic_map *bmap;
1344         isl_map *map, *map2;
1345         isl_set *set;
1346         isl_set *set2;
1347         isl_pw_multi_aff *pma;
1348
1349         str = "[p0, p1] -> { [] -> [] : "
1350             "exists (e0 = [(2p1)/3], e1, e2, e3 = [(3 - p1 + 3e0)/3], "
1351             "e4 = [(p1)/3], e5 = [(p1 + 3e4)/3]: "
1352             "3e0 >= -2 + 2p1 and 3e0 >= p1 and 3e3 >= 1 - p1 + 3e0 and "
1353             "3e0 <= 2p1 and 3e3 >= -2 + p1 and 3e3 <= -1 + p1 and p1 >= 3 and "
1354             "3e5 >= -2 + 2p1 and 3e5 >= p1 and 3e5 <= -1 + p1 + 3e4 and "
1355             "3e4 <= p1 and 3e4 >= -2 + p1 and e3 <= -1 + e0 and "
1356             "3e4 >= 6 - p1 + 3e1 and 3e1 >= p1 and 3e5 >= -2 + p1 + 3e4 and "
1357             "2e4 >= 3 - p1 + 2e1 and e4 <= e1 and 3e3 <= 2 - p1 + 3e0 and "
1358             "e5 >= 1 + e1 and 3e4 >= 6 - 2p1 + 3e1 and "
1359             "p0 >= 2 and p1 >= p0 and 3e2 >= p1 and 3e4 >= 6 - p1 + 3e2 and "
1360             "e2 <= e1 and e3 >= 1 and e4 <= e2) }";
1361         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1362         map = isl_map_lexmin(map);
1363         isl_map_free(map);
1364
1365         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : obj <= 38 a + 7 b + 10 c and "
1366             "a + b <= 1 and c <= 10 b and c <= C and a,b,c,C >= 0 }";
1367         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1368         set = isl_set_lexmax(set);
1369         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : C = 8 }";
1370         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1371         set = isl_set_intersect(set, set2);
1372         assert(!isl_set_is_empty(set));
1373         isl_set_free(set);
1374
1375         str = "{ [x] -> [y] : x <= y <= 10; [x] -> [5] : -8 <= x <= 8 }";
1376         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1377         map = isl_map_lexmin(map);
1378         str = "{ [x] -> [5] : 6 <= x <= 8; "
1379                 "[x] -> [x] : x <= 5 or (9 <= x <= 10) }";
1380         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1381         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1382         isl_map_free(map);
1383         isl_map_free(map2);
1384
1385         str = "{ [x] -> [y] : 4y = x or 4y = -1 + x or 4y = -2 + x }";
1386         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1387         map2 = isl_map_copy(map);
1388         map = isl_map_lexmin(map);
1389         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1390         isl_map_free(map);
1391         isl_map_free(map2);
1392
1393         str = "{ [x] -> [y] : x = 4y; [x] -> [y] : x = 2y }";
1394         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1395         map = isl_map_lexmin(map);
1396         str = "{ [x] -> [y] : (4y = x and x >= 0) or "
1397                 "(exists (e0 = [(x)/4], e1 = [(-2 + x)/4]: 2y = x and "
1398                 "4e1 = -2 + x and 4e0 <= -1 + x and 4e0 >= -3 + x)) or "
1399                 "(exists (e0 = [(x)/4]: 2y = x and 4e0 = x and x <= -4)) }";
1400         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1401         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1402         isl_map_free(map);
1403         isl_map_free(map2);
1404
1405         str = "{ [i] -> [i', j] : j = i - 8i' and i' >= 0 and i' <= 7 and "
1406                                 " 8i' <= i and 8i' >= -7 + i }";
1407         bmap = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
1408         pma = isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(isl_basic_map_copy(bmap));
1409         map2 = isl_map_from_pw_multi_aff(pma);
1410         map = isl_map_from_basic_map(bmap);
1411         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1412         isl_map_free(map);
1413         isl_map_free(map2);
1414
1415         str = "{ T[a] -> S[b, c] : a = 4b-2c and c >= b }";
1416         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1417         map = isl_map_lexmin(map);
1418         str = "{ T[a] -> S[b, c] : 2b = a and 2c = a }";
1419         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1420         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1421         isl_map_free(map);
1422         isl_map_free(map2);
1423
1424         str = "[i] -> { [i', j] : j = i - 8i' and i' >= 0 and i' <= 7 and "
1425                                 " 8i' <= i and 8i' >= -7 + i }";
1426         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1427         pma = isl_set_lexmin_pw_multi_aff(isl_set_copy(set));
1428         set2 = isl_set_from_pw_multi_aff(pma);
1429         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
1430         isl_set_free(set);
1431         isl_set_free(set2);
1432         if (equal < 0)
1433                 return -1;
1434         if (!equal)
1435                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
1436                         "unexpected difference between set and "
1437                         "piecewise affine expression", return -1);
1438
1439         return 0;
1440 }
1441
1442 struct must_may {
1443         isl_map *must;
1444         isl_map *may;
1445 };
1446
1447 static int collect_must_may(__isl_take isl_map *dep, int must,
1448         void *dep_user, void *user)
1449 {
1450         struct must_may *mm = (struct must_may *)user;
1451
1452         if (must)
1453                 mm->must = isl_map_union(mm->must, dep);
1454         else
1455                 mm->may = isl_map_union(mm->may, dep);
1456
1457         return 0;
1458 }
1459
1460 static int common_space(void *first, void *second)
1461 {
1462         int depth = *(int *)first;
1463         return 2 * depth;
1464 }
1465
1466 static int map_is_equal(__isl_keep isl_map *map, const char *str)
1467 {
1468         isl_map *map2;
1469         int equal;
1470
1471         if (!map)
1472                 return -1;
1473
1474         map2 = isl_map_read_from_str(map->ctx, str);
1475         equal = isl_map_is_equal(map, map2);
1476         isl_map_free(map2);
1477
1478         return equal;
1479 }
1480
1481 static int map_check_equal(__isl_keep isl_map *map, const char *str)
1482 {
1483         int equal;
1484
1485         equal = map_is_equal(map, str);
1486         if (equal < 0)
1487                 return -1;
1488         if (!equal)
1489                 isl_die(isl_map_get_ctx(map), isl_error_unknown,
1490                         "result not as expected", return -1);
1491         return 0;
1492 }
1493
1494 void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
1495 {
1496         const char *str;
1497         isl_space *dim;
1498         isl_map *map;
1499         isl_access_info *ai;
1500         isl_flow *flow;
1501         int depth;
1502         struct must_may mm;
1503
1504         depth = 3;
1505
1506         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1507         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1508         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1509
1510         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1511         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1512         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1513
1514         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1515         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1516         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1517
1518         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1519         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1520         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1521         mm.may = isl_map_empty(dim);
1522
1523         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1524
1525         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10); "
1526               "  [1,10,0] -> [2,5,0] }";
1527         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1528         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1529         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1530
1531         isl_map_free(mm.must);
1532         isl_map_free(mm.may);
1533         isl_flow_free(flow);
1534
1535
1536         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1537         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1538         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1539
1540         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1541         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1542         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1543
1544         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1545         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1546         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1547
1548         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1549         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1550         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1551         mm.may = isl_map_empty(dim);
1552
1553         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1554
1555         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10) }";
1556         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1557         str = "{ [0,5,0] -> [2,5,0]; [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1558         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1559
1560         isl_map_free(mm.must);
1561         isl_map_free(mm.may);
1562         isl_flow_free(flow);
1563
1564
1565         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1566         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1567         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1568
1569         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1570         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1571         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1572
1573         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1574         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1575         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1576
1577         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1578         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1579         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1580         mm.may = isl_map_empty(dim);
1581
1582         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1583
1584         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : 0 <= i <= 10; "
1585               "  [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1586         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1587         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1588         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1589
1590         isl_map_free(mm.must);
1591         isl_map_free(mm.may);
1592         isl_flow_free(flow);
1593
1594
1595         str = "{ [0,i,2] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1596         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1597         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1598
1599         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1600         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1601         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1602
1603         str = "{ [0,i,1] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1604         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1605         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1606
1607         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1608         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1609         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1610         mm.may = isl_map_empty(dim);
1611
1612         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1613
1614         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,2] : 0 <= i <= 10; "
1615               "  [0,i,1] -> [0,5,2] : 0 <= i <= 5 }";
1616         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1617         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1618         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1619
1620         isl_map_free(mm.must);
1621         isl_map_free(mm.may);
1622         isl_flow_free(flow);
1623
1624
1625         str = "{ [0,i,1] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1626         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1627         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1628
1629         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1630         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1631         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1632
1633         str = "{ [0,i,2] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1634         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1635         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1636
1637         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1638         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1639         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1640         mm.may = isl_map_empty(dim);
1641
1642         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1643
1644         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,1] : 0 <= i <= 10; "
1645               "  [0,i,2] -> [0,5,1] : 0 <= i <= 4 }";
1646         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1647         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1648         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1649
1650         isl_map_free(mm.must);
1651         isl_map_free(mm.may);
1652         isl_flow_free(flow);
1653
1654
1655         depth = 5;
1656
1657         str = "{ [1,i,0,0,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1658         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1659         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 1);
1660
1661         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1662         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1663         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1664
1665         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1666         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 5, 5);
1667         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1668         mm.may = isl_map_empty(dim);
1669
1670         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1671
1672         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [1,i,0,0,0] : 0 <= i,j <= 10 }";
1673         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1674         str = "{ [0,0,0,0,0] -> [0,0,0,0,0] : 1 = 0 }";
1675         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1676
1677         isl_map_free(mm.must);
1678         isl_map_free(mm.may);
1679         isl_flow_free(flow);
1680 }
1681
1682 int test_sv(isl_ctx *ctx)
1683 {
1684         const char *str;
1685         isl_map *map;
1686         isl_union_map *umap;
1687         int sv;
1688
1689         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 9 }";
1690         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1691         sv = isl_map_is_single_valued(map);
1692         isl_map_free(map);
1693         if (sv < 0)
1694                 return -1;
1695         if (!sv)
1696                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1697                         "map not detected as single valued", return -1);
1698
1699         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 10 }";
1700         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1701         sv = isl_map_is_single_valued(map);
1702         isl_map_free(map);
1703         if (sv < 0)
1704                 return -1;
1705         if (sv)
1706                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1707                         "map detected as single valued", return -1);
1708
1709         str = "{ S1[i] -> [i] : 0 <= i <= 9; S2[i] -> [i] : 0 <= i <= 9 }";
1710         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1711         sv = isl_union_map_is_single_valued(umap);
1712         isl_union_map_free(umap);
1713         if (sv < 0)
1714                 return -1;
1715         if (!sv)
1716                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1717                         "map not detected as single valued", return -1);
1718
1719         str = "{ [i] -> S1[i] : 0 <= i <= 9; [i] -> S2[i] : 0 <= i <= 9 }";
1720         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1721         sv = isl_union_map_is_single_valued(umap);
1722         isl_union_map_free(umap);
1723         if (sv < 0)
1724                 return -1;
1725         if (sv)
1726                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1727                         "map detected as single valued", return -1);
1728
1729         return 0;
1730 }
1731
1732 void test_bijective_case(struct isl_ctx *ctx, const char *str, int bijective)
1733 {
1734         isl_map *map;
1735
1736         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1737         if (bijective)
1738                 assert(isl_map_is_bijective(map));
1739         else
1740                 assert(!isl_map_is_bijective(map));
1741         isl_map_free(map);
1742 }
1743
1744 void test_bijective(struct isl_ctx *ctx)
1745 {
1746         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i]}", 0);
1747         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=i}", 1);
1748         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=0}", 1);
1749         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=N}", 1);
1750         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [j,i]}", 1);
1751         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i+j]}", 0);
1752         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> []}", 0);
1753         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,j,N]}", 1);
1754         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i]}", 0);
1755         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,i]}", 0);
1756         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,i]}", 0);
1757         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,j]}", 1);
1758         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [x,y] : 2x=i & y =j}", 1);
1759 }
1760
1761 void test_pwqp(struct isl_ctx *ctx)
1762 {
1763         const char *str;
1764         isl_set *set;
1765         isl_pw_qpolynomial *pwqp1, *pwqp2;
1766
1767         str = "{ [i,j,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
1768         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1769
1770         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_move_dims(pwqp1, isl_dim_param, 0,
1771                                                 isl_dim_in, 1, 1);
1772
1773         str = "[j] -> { [i,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
1774         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1775
1776         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1777
1778         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1779
1780         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1781
1782         str = "{ [i] -> i }";
1783         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1784         str = "{ [k] : exists a : k = 2a }";
1785         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1786         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1787         str = "{ [i] -> i }";
1788         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1789
1790         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1791
1792         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1793
1794         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1795
1796         str = "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }";
1797         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1798         str = "{ [10] }";
1799         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1800         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1801         str = "{ [i] -> 16 }";
1802         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1803
1804         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1805
1806         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1807
1808         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1809
1810         str = "{ [i] -> ([(i)/2]) }";
1811         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1812         str = "{ [k] : exists a : k = 2a+1 }";
1813         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1814         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1815         str = "{ [i] -> -1/2 + 1/2 * i }";
1816         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1817
1818         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1819
1820         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1821
1822         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1823
1824         str = "{ [i] -> ([([i/2] + [i/2])/5]) }";
1825         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1826         str = "{ [i] -> ([(2 * [i/2])/5]) }";
1827         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1828
1829         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1830
1831         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1832
1833         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1834
1835         str = "{ [x] -> ([x/2] + [(x+1)/2]) }";
1836         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1837         str = "{ [x] -> x }";
1838         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1839
1840         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1841
1842         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1843
1844         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1845
1846         str = "{ [i] -> ([i/2]) : i >= 0; [i] -> ([i/3]) : i < 0 }";
1847         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1848         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1849         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_coalesce(pwqp1);
1850         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1851         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1852         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1853 }
1854
1855 void test_split_periods(isl_ctx *ctx)
1856 {
1857         const char *str;
1858         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1859
1860         str = "{ [U,V] -> 1/3 * U + 2/3 * V - [(U + 2V)/3] + [U/2] : "
1861                 "U + 2V + 3 >= 0 and - U -2V  >= 0 and - U + 10 >= 0 and "
1862                 "U  >= 0; [U,V] -> U^2 : U >= 100 }";
1863         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1864
1865         pwqp = isl_pw_qpolynomial_split_periods(pwqp, 2);
1866         assert(pwqp);
1867
1868         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
1869 }
1870
1871 void test_union(isl_ctx *ctx)
1872 {
1873         const char *str;
1874         isl_union_set *uset1, *uset2;
1875         isl_union_map *umap1, *umap2;
1876
1877         str = "{ [i] : 0 <= i <= 1 }";
1878         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
1879         str = "{ [1] -> [0] }";
1880         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1881
1882         umap2 = isl_union_set_lex_gt_union_set(isl_union_set_copy(uset1), uset1);
1883         assert(isl_union_map_is_equal(umap1, umap2));
1884
1885         isl_union_map_free(umap1);
1886         isl_union_map_free(umap2);
1887
1888         str = "{ A[i] -> B[i]; B[i] -> C[i]; A[0] -> C[1] }";
1889         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1890         str = "{ A[i]; B[i] }";
1891         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
1892
1893         uset2 = isl_union_map_domain(umap1);
1894
1895         assert(isl_union_set_is_equal(uset1, uset2));
1896
1897         isl_union_set_free(uset1);
1898         isl_union_set_free(uset2);
1899 }
1900
1901 void test_bound(isl_ctx *ctx)
1902 {
1903         const char *str;
1904         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1905         isl_pw_qpolynomial_fold *pwf;
1906
1907         str = "{ [[a, b, c, d] -> [e]] -> 0 }";
1908         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1909         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
1910         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_in) == 4);
1911         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1912
1913         str = "{ [[x]->[x]] -> 1 : exists a : x = 2 a }";
1914         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1915         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
1916         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_in) == 1);
1917         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1918 }
1919
1920 void test_lift(isl_ctx *ctx)
1921 {
1922         const char *str;
1923         isl_basic_map *bmap;
1924         isl_basic_set *bset;
1925
1926         str = "{ [i0] : exists e0 : i0 = 4e0 }";
1927         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
1928         bset = isl_basic_set_lift(bset);
1929         bmap = isl_basic_map_from_range(bset);
1930         bset = isl_basic_map_domain(bmap);
1931         isl_basic_set_free(bset);
1932 }
1933
1934 struct {
1935         const char *set1;
1936         const char *set2;
1937         int subset;
1938 } subset_tests[] = {
1939         { "{ [112, 0] }",
1940           "{ [i0, i1] : exists (e0 = [(i0 - i1)/16], e1: "
1941                 "16e0 <= i0 - i1 and 16e0 >= -15 + i0 - i1 and "
1942                 "16e1 <= i1 and 16e0 >= -i1 and 16e1 >= -i0 + i1) }", 1 },
1943         { "{ [65] }",
1944           "{ [i] : exists (e0 = [(255i)/256], e1 = [(127i + 65e0)/191], "
1945                 "e2 = [(3i + 61e1)/65], e3 = [(52i + 12e2)/61], "
1946                 "e4 = [(2i + e3)/3], e5 = [(4i + e3)/4], e6 = [(8i + e3)/12]: "
1947                     "3e4 = 2i + e3 and 4e5 = 4i + e3 and 12e6 = 8i + e3 and "
1948                     "i <= 255 and 64e3 >= -45 + 67i and i >= 0 and "
1949                     "256e0 <= 255i and 256e0 >= -255 + 255i and "
1950                     "191e1 <= 127i + 65e0 and 191e1 >= -190 + 127i + 65e0 and "
1951                     "65e2 <= 3i + 61e1 and 65e2 >= -64 + 3i + 61e1 and "
1952                     "61e3 <= 52i + 12e2 and 61e3 >= -60 + 52i + 12e2) }", 1 },
1953         { "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", "{ rat: [i] : 0 <= i <= 10 }", 1 },
1954         { "{ rat: [i] : 0 <= i <= 10 }", "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", 0 },
1955         { "{ rat: [0] }", "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", 1 },
1956         { "{ rat: [(1)/2] }", "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", 0 },
1957 };
1958
1959 static int test_subset(isl_ctx *ctx)
1960 {
1961         int i;
1962         isl_set *set1, *set2;
1963         int subset;
1964
1965         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(subset_tests); ++i) {
1966                 set1 = isl_set_read_from_str(ctx, subset_tests[i].set1);
1967                 set2 = isl_set_read_from_str(ctx, subset_tests[i].set2);
1968                 subset = isl_set_is_subset(set1, set2);
1969                 isl_set_free(set1);
1970                 isl_set_free(set2);
1971                 if (subset < 0)
1972                         return -1;
1973                 if (subset != subset_tests[i].subset)
1974                         isl_die(ctx, isl_error_unknown,
1975                                 "incorrect subset result", return -1);
1976         }
1977
1978         return 0;
1979 }
1980
1981 struct {
1982         const char *minuend;
1983         const char *subtrahend;
1984         const char *difference;
1985 } subtract_domain_tests[] = {
1986         { "{ A[i] -> B[i] }", "{ A[i] }", "{ }" },
1987         { "{ A[i] -> B[i] }", "{ B[i] }", "{ A[i] -> B[i] }" },
1988         { "{ A[i] -> B[i] }", "{ A[i] : i > 0 }", "{ A[i] -> B[i] : i <= 0 }" },
1989 };
1990
1991 static int test_subtract(isl_ctx *ctx)
1992 {
1993         int i;
1994         isl_union_map *umap1, *umap2;
1995         isl_union_set *uset;
1996         int equal;
1997
1998         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(subtract_domain_tests); ++i) {
1999                 umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx,
2000                                 subtract_domain_tests[i].minuend);
2001                 uset = isl_union_set_read_from_str(ctx,
2002                                 subtract_domain_tests[i].subtrahend);
2003                 umap2 = isl_union_map_read_from_str(ctx,
2004                                 subtract_domain_tests[i].difference);
2005                 umap1 = isl_union_map_subtract_domain(umap1, uset);
2006                 equal = isl_union_map_is_equal(umap1, umap2);
2007                 isl_union_map_free(umap1);
2008                 isl_union_map_free(umap2);
2009                 if (equal < 0)
2010                         return -1;
2011                 if (!equal)
2012                         isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2013                                 "incorrect subtract domain result", return -1);
2014         }
2015
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 int test_factorize(isl_ctx *ctx)
2020 {
2021         const char *str;
2022         isl_basic_set *bset;
2023         isl_factorizer *f;
2024
2025         str = "{ [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7] : 3i5 <= 2 - 2i0 and "
2026             "i0 >= -2 and i6 >= 1 + i3 and i7 >= 0 and 3i5 >= -2i0 and "
2027             "2i4 <= i2 and i6 >= 1 + 2i0 + 3i1 and i4 <= -1 and "
2028             "i6 >= 1 + 2i0 + 3i5 and i6 <= 2 + 2i0 + 3i5 and "
2029             "3i5 <= 2 - 2i0 - i2 + 3i4 and i6 <= 2 + 2i0 + 3i1 and "
2030             "i0 <= -1 and i7 <= i2 + i3 - 3i4 - i6 and "
2031             "3i5 >= -2i0 - i2 + 3i4 }";
2032         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2033         f = isl_basic_set_factorizer(bset);
2034         isl_basic_set_free(bset);
2035         isl_factorizer_free(f);
2036         if (!f)
2037                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2038                         "failed to construct factorizer", return -1);
2039
2040         str = "{ [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7, i8, i9, i10, i11, i12] : "
2041             "i12 <= 2 + i0 - i11 and 2i8 >= -i4 and i11 >= i1 and "
2042             "3i5 <= -i2 and 2i11 >= -i4 - 2i7 and i11 <= 3 + i0 + 3i9 and "
2043             "i11 <= -i4 - 2i7 and i12 >= -i10 and i2 >= -2 and "
2044             "i11 >= i1 + 3i10 and i11 >= 1 + i0 + 3i9 and "
2045             "i11 <= 1 - i4 - 2i8 and 6i6 <= 6 - i2 and 3i6 >= 1 - i2 and "
2046             "i11 <= 2 + i1 and i12 <= i4 + i11 and i12 >= i0 - i11 and "
2047             "3i5 >= -2 - i2 and i12 >= -1 + i4 + i11 and 3i3 <= 3 - i2 and "
2048             "9i6 <= 11 - i2 + 6i5 and 3i3 >= 1 - i2 and "
2049             "9i6 <= 5 - i2 + 6i3 and i12 <= -1 and i2 <= 0 }";
2050         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2051         f = isl_basic_set_factorizer(bset);
2052         isl_basic_set_free(bset);
2053         isl_factorizer_free(f);
2054         if (!f)
2055                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2056                         "failed to construct factorizer", return -1);
2057
2058         return 0;
2059 }
2060
2061 static int check_injective(__isl_take isl_map *map, void *user)
2062 {
2063         int *injective = user;
2064
2065         *injective = isl_map_is_injective(map);
2066         isl_map_free(map);
2067
2068         if (*injective < 0 || !*injective)
2069                 return -1;
2070
2071         return 0;
2072 }
2073
2074 int test_one_schedule(isl_ctx *ctx, const char *d, const char *w,
2075         const char *r, const char *s, int tilable, int parallel)
2076 {
2077         int i;
2078         isl_union_set *D;
2079         isl_union_map *W, *R, *S;
2080         isl_union_map *empty;
2081         isl_union_map *dep_raw, *dep_war, *dep_waw, *dep;
2082         isl_union_map *validity, *proximity;
2083         isl_union_map *schedule;
2084         isl_union_map *test;
2085         isl_union_set *delta;
2086         isl_union_set *domain;
2087         isl_set *delta_set;
2088         isl_set *slice;
2089         isl_set *origin;
2090         isl_schedule *sched;
2091         int is_nonneg, is_parallel, is_tilable, is_injection, is_complete;
2092
2093         D = isl_union_set_read_from_str(ctx, d);
2094         W = isl_union_map_read_from_str(ctx, w);
2095         R = isl_union_map_read_from_str(ctx, r);
2096         S = isl_union_map_read_from_str(ctx, s);
2097
2098         W = isl_union_map_intersect_domain(W, isl_union_set_copy(D));
2099         R = isl_union_map_intersect_domain(R, isl_union_set_copy(D));
2100
2101         empty = isl_union_map_empty(isl_union_map_get_space(S));
2102         isl_union_map_compute_flow(isl_union_map_copy(R),
2103                                    isl_union_map_copy(W), empty,
2104                                    isl_union_map_copy(S),
2105                                    &dep_raw, NULL, NULL, NULL);
2106         isl_union_map_compute_flow(isl_union_map_copy(W),
2107                                    isl_union_map_copy(W),
2108                                    isl_union_map_copy(R),
2109                                    isl_union_map_copy(S),
2110                                    &dep_waw, &dep_war, NULL, NULL);
2111
2112         dep = isl_union_map_union(dep_waw, dep_war);
2113         dep = isl_union_map_union(dep, dep_raw);
2114         validity = isl_union_map_copy(dep);
2115         proximity = isl_union_map_copy(dep);
2116
2117         sched = isl_union_set_compute_schedule(isl_union_set_copy(D),
2118                                                validity, proximity);
2119         schedule = isl_schedule_get_map(sched);
2120         isl_schedule_free(sched);
2121         isl_union_map_free(W);
2122         isl_union_map_free(R);
2123         isl_union_map_free(S);
2124
2125         is_injection = 1;
2126         isl_union_map_foreach_map(schedule, &check_injective, &is_injection);
2127
2128         domain = isl_union_map_domain(isl_union_map_copy(schedule));
2129         is_complete = isl_union_set_is_subset(D, domain);
2130         isl_union_set_free(D);
2131         isl_union_set_free(domain);
2132
2133         test = isl_union_map_reverse(isl_union_map_copy(schedule));
2134         test = isl_union_map_apply_range(test, dep);
2135         test = isl_union_map_apply_range(test, schedule);
2136
2137         delta = isl_union_map_deltas(test);
2138         if (isl_union_set_n_set(delta) == 0) {
2139                 is_tilable = 1;
2140                 is_parallel = 1;
2141                 is_nonneg = 1;
2142                 isl_union_set_free(delta);
2143         } else {
2144                 delta_set = isl_set_from_union_set(delta);
2145
2146                 slice = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2147                 for (i = 0; i < tilable; ++i)
2148                         slice = isl_set_lower_bound_si(slice, isl_dim_set, i, 0);
2149                 is_tilable = isl_set_is_subset(delta_set, slice);
2150                 isl_set_free(slice);
2151
2152                 slice = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2153                 for (i = 0; i < parallel; ++i)
2154                         slice = isl_set_fix_si(slice, isl_dim_set, i, 0);
2155                 is_parallel = isl_set_is_subset(delta_set, slice);
2156                 isl_set_free(slice);
2157
2158                 origin = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2159                 for (i = 0; i < isl_set_dim(origin, isl_dim_set); ++i)
2160                         origin = isl_set_fix_si(origin, isl_dim_set, i, 0);
2161
2162                 delta_set = isl_set_union(delta_set, isl_set_copy(origin));
2163                 delta_set = isl_set_lexmin(delta_set);
2164
2165                 is_nonneg = isl_set_is_equal(delta_set, origin);
2166
2167                 isl_set_free(origin);
2168                 isl_set_free(delta_set);
2169         }
2170
2171         if (is_nonneg < 0 || is_parallel < 0 || is_tilable < 0 ||
2172             is_injection < 0 || is_complete < 0)
2173                 return -1;
2174         if (!is_complete)
2175                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2176                         "generated schedule incomplete", return -1);
2177         if (!is_injection)
2178                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2179                         "generated schedule not injective on each statement",
2180                         return -1);
2181         if (!is_nonneg)
2182                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2183                         "negative dependences in generated schedule",
2184                         return -1);
2185         if (!is_tilable)
2186                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2187                         "generated schedule not as tilable as expected",
2188                         return -1);
2189         if (!is_parallel)
2190                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2191                         "generated schedule not as parallel as expected",
2192                         return -1);
2193
2194         return 0;
2195 }
2196
2197 static __isl_give isl_union_map *compute_schedule(isl_ctx *ctx,
2198         const char *domain, const char *validity, const char *proximity)
2199 {
2200         isl_union_set *dom;
2201         isl_union_map *dep;
2202         isl_union_map *prox;
2203         isl_schedule *schedule;
2204         isl_union_map *sched;
2205
2206         dom = isl_union_set_read_from_str(ctx, domain);
2207         dep = isl_union_map_read_from_str(ctx, validity);
2208         prox = isl_union_map_read_from_str(ctx, proximity);
2209         schedule = isl_union_set_compute_schedule(dom, dep, prox);
2210         sched = isl_schedule_get_map(schedule);
2211         isl_schedule_free(schedule);
2212
2213         return sched;
2214 }
2215
2216 /* Check that a schedule can be constructed on the given domain
2217  * with the given validity and proximity constraints.
2218  */
2219 static int test_has_schedule(isl_ctx *ctx, const char *domain,
2220         const char *validity, const char *proximity)
2221 {
2222         isl_union_map *sched;
2223
2224         sched = compute_schedule(ctx, domain, validity, proximity);
2225         if (!sched)
2226                 return -1;
2227
2228         isl_union_map_free(sched);
2229         return 0;
2230 }
2231
2232 int test_special_schedule(isl_ctx *ctx, const char *domain,
2233         const char *validity, const char *proximity, const char *expected_sched)
2234 {
2235         isl_union_map *sched1, *sched2;
2236         int equal;
2237
2238         sched1 = compute_schedule(ctx, domain, validity, proximity);
2239         sched2 = isl_union_map_read_from_str(ctx, expected_sched);
2240
2241         equal = isl_union_map_is_equal(sched1, sched2);
2242         isl_union_map_free(sched1);
2243         isl_union_map_free(sched2);
2244
2245         if (equal < 0)
2246                 return -1;
2247         if (!equal)
2248                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected schedule",
2249                         return -1);
2250
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 int test_schedule(isl_ctx *ctx)
2255 {
2256         const char *D, *W, *R, *V, *P, *S;
2257
2258         /* Handle resulting schedule with zero bands. */
2259         if (test_one_schedule(ctx, "{[]}", "{}", "{}", "{[] -> []}", 0, 0) < 0)
2260                 return -1;
2261
2262         /* Jacobi */
2263         D = "[T,N] -> { S1[t,i] : 1 <= t <= T and 2 <= i <= N - 1 }";
2264         W = "{ S1[t,i] -> a[t,i] }";
2265         R = "{ S1[t,i] -> a[t-1,i]; S1[t,i] -> a[t-1,i-1]; "
2266                 "S1[t,i] -> a[t-1,i+1] }";
2267         S = "{ S1[t,i] -> [t,i] }";
2268         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2269                 return -1;
2270
2271         /* Fig. 5 of CC2008 */
2272         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and j >= 2 and "
2273                                 "j <= -1 + N }";
2274         W = "[N] -> { S_0[i, j] -> a[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2275                                 "j >= 2 and j <= -1 + N }";
2276         R = "[N] -> { S_0[i, j] -> a[j, i] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2277                                 "j >= 2 and j <= -1 + N; "
2278                     "S_0[i, j] -> a[i, -1 + j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2279                                 "j >= 2 and j <= -1 + N }";
2280         S = "[N] -> { S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2281         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2282                 return -1;
2283
2284         D = "{ S1[i] : 0 <= i <= 10; S2[i] : 0 <= i <= 9 }";
2285         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2286         R = "{ S2[i] -> a[i+1] }";
2287         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2288         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2289                 return -1;
2290
2291         D = "{ S1[i] : 0 <= i < 10; S2[i] : 0 <= i < 10 }";
2292         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2293         R = "{ S2[i] -> a[9-i] }";
2294         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2295         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2296                 return -1;
2297
2298         D = "[N] -> { S1[i] : 0 <= i < N; S2[i] : 0 <= i < N }";
2299         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2300         R = "[N] -> { S2[i] -> a[N-1-i] }";
2301         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2302         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2303                 return -1;
2304
2305         D = "{ S1[i] : 0 < i < 10; S2[i] : 0 <= i < 10 }";
2306         W = "{ S1[i] -> a[i]; S2[i] -> b[i] }";
2307         R = "{ S2[i] -> a[i]; S1[i] -> b[i-1] }";
2308         S = "{ S1[i] -> [i,0]; S2[i] -> [i,1] }";
2309         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2310                 return -1;
2311
2312         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i,j] : 1 <= i,j <= N }";
2313         W = "{ S1[i] -> a[0,i]; S2[i,j] -> a[i,j] }";
2314         R = "{ S2[i,j] -> a[i-1,j] }";
2315         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2316         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2317                 return -1;
2318
2319         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i,j] : 1 <= i,j <= N }";
2320         W = "{ S1[i] -> a[i,0]; S2[i,j] -> a[i,j] }";
2321         R = "{ S2[i,j] -> a[i,j-1] }";
2322         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2323         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2324                 return -1;
2325
2326         D = "[N] -> { S_0[]; S_1[i] : i >= 0 and i <= -1 + N; S_2[] }";
2327         W = "[N] -> { S_0[] -> a[0]; S_2[] -> b[0]; "
2328                     "S_1[i] -> a[1 + i] : i >= 0 and i <= -1 + N }";
2329         R = "[N] -> { S_2[] -> a[N]; S_1[i] -> a[i] : i >= 0 and i <= -1 + N }";
2330         S = "[N] -> { S_1[i] -> [1, i, 0]; S_2[] -> [2, 0, 1]; "
2331                     "S_0[] -> [0, 0, 0] }";
2332         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 0) < 0)
2333                 return -1;
2334         ctx->opt->schedule_parametric = 0;
2335         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2336                 return -1;
2337         ctx->opt->schedule_parametric = 1;
2338
2339         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i] : 1 <= i <= N; "
2340                     "S3[i,j] : 1 <= i,j <= N; S4[i] : 1 <= i <= N }";
2341         W = "{ S1[i] -> a[i,0]; S2[i] -> a[0,i]; S3[i,j] -> a[i,j] }";
2342         R = "[N] -> { S3[i,j] -> a[i-1,j]; S3[i,j] -> a[i,j-1]; "
2343                     "S4[i] -> a[i,N] }";
2344         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i] -> [1,i,0]; S3[i,j] -> [2,i,j]; "
2345                 "S4[i] -> [4,i,0] }";
2346         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2347                 return -1;
2348
2349         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and j <= N }";
2350         W = "[N] -> { S_0[i, j] -> s[0] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2351                                         "j <= N }";
2352         R = "[N] -> { S_0[i, j] -> s[0] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2353                                         "j <= N; "
2354                     "S_0[i, j] -> a[i, j] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2355                                         "j <= N }";
2356         S = "[N] -> { S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2357         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2358                 return -1;
2359
2360         D = "[N] -> { S_0[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2361                     " S_2[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2362                     " S_1[t, i] : t >= 0 and t <= -1 + N and i >= 0 and "
2363                                 "i <= -1 + N }";
2364         W = "[N] -> { S_0[t] -> a[t, 0] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2365                     " S_2[t] -> b[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2366                     " S_1[t, i] -> a[t, 1 + i] : t >= 0 and t <= -1 + N and "
2367                                                 "i >= 0 and i <= -1 + N }";
2368         R = "[N] -> { S_1[t, i] -> a[t, i] : t >= 0 and t <= -1 + N and "
2369                                             "i >= 0 and i <= -1 + N; "
2370                     " S_2[t] -> a[t, N] : t >= 0 and t <= -1 + N }";
2371         S = "[N] -> { S_2[t] -> [0, t, 2]; S_1[t, i] -> [0, t, 1, i, 0]; "
2372                     " S_0[t] -> [0, t, 0] }";
2373
2374         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2375                 return -1;
2376         ctx->opt->schedule_parametric = 0;
2377         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2378                 return -1;
2379         ctx->opt->schedule_parametric = 1;
2380
2381         D = "[N] -> { S1[i,j] : 0 <= i,j < N; S2[i,j] : 0 <= i,j < N }";
2382         S = "{ S1[i,j] -> [0,i,j]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2383         if (test_one_schedule(ctx, D, "{}", "{}", S, 2, 2) < 0)
2384                 return -1;
2385
2386         D = "[M, N] -> { S_1[i] : i >= 0 and i <= -1 + M; "
2387             "S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + M and j >= 0 and j <= -1 + N }";
2388         W = "[M, N] -> { S_0[i, j] -> a[j] : i >= 0 and i <= -1 + M and "
2389                                             "j >= 0 and j <= -1 + N; "
2390                         "S_1[i] -> b[0] : i >= 0 and i <= -1 + M }";
2391         R = "[M, N] -> { S_0[i, j] -> a[0] : i >= 0 and i <= -1 + M and "
2392                                             "j >= 0 and j <= -1 + N; "
2393                         "S_1[i] -> b[0] : i >= 0 and i <= -1 + M }";
2394         S = "[M, N] -> { S_1[i] -> [1, i, 0]; S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2395         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2396                 return -1;
2397
2398         D = "{ S_0[i] : i >= 0 }";
2399         W = "{ S_0[i] -> a[i] : i >= 0 }";
2400         R = "{ S_0[i] -> a[0] : i >= 0 }";
2401         S = "{ S_0[i] -> [0, i, 0] }";
2402         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2403                 return -1;
2404
2405         D = "{ S_0[i] : i >= 0; S_1[i] : i >= 0 }";
2406         W = "{ S_0[i] -> a[i] : i >= 0; S_1[i] -> b[i] : i >= 0 }";
2407         R = "{ S_0[i] -> b[0] : i >= 0; S_1[i] -> a[i] : i >= 0 }";
2408         S = "{ S_1[i] -> [0, i, 1]; S_0[i] -> [0, i, 0] }";
2409         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2410                 return -1;
2411
2412         D = "[n] -> { S_0[j, k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2413                                 "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2414         W = "[n] -> { S_0[j, k] -> B[j] : j <= -1 + n and j >= 0 and "                                                  "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2415         R = "[n] -> { S_0[j, k] -> B[j] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2416                                         "k <= -1 + n and k >= 0; "
2417                     "S_0[j, k] -> B[k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2418                                         "k <= -1 + n and k >= 0; "
2419                     "S_0[j, k] -> A[k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2420                                         "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2421         S = "[n] -> { S_0[j, k] -> [2, j, k] }";
2422         ctx->opt->schedule_outer_zero_distance = 1;
2423         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2424                 return -1;
2425         ctx->opt->schedule_outer_zero_distance = 0;
2426
2427         D = "{Stmt_for_body24[i0, i1, i2, i3]:"
2428                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 6 and i2 >= 2 and "
2429                 "i2 <= 6 - i1 and i3 >= 0 and i3 <= -1 + i2;"
2430              "Stmt_for_body24[i0, i1, 1, 0]:"
2431                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 5;"
2432              "Stmt_for_body7[i0, i1, i2]:"
2433                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 7 and i2 >= 0 and "
2434                 "i2 <= 7 }";
2435
2436         V = "{Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] -> "
2437                 "Stmt_for_body24[1, i1, i2, i3]:"
2438                 "i3 >= 0 and i3 <= -1 + i2 and i1 >= 0 and i2 <= 6 - i1 and "
2439                 "i2 >= 1;"
2440              "Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] -> "
2441                 "Stmt_for_body7[1, 1 + i1 + i3, 1 + i1 + i2]:"
2442                 "i3 <= -1 + i2 and i2 <= 6 - i1 and i2 >= 1 and i1 >= 0 and "
2443                 "i3 >= 0;"
2444               "Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] ->"
2445                 "Stmt_for_body7[1, i1, 1 + i1 + i3]:"
2446                 "i3 >= 0 and i2 <= 6 - i1 and i1 >= 0 and i3 <= -1 + i2;"
2447               "Stmt_for_body7[0, i1, i2] -> Stmt_for_body7[1, i1, i2]:"
2448                 "(i2 >= 1 + i1 and i2 <= 6 and i1 >= 0 and i1 <= 4) or "
2449                 "(i2 >= 3 and i2 <= 7 and i1 >= 1 and i2 >= 1 + i1) or "
2450                 "(i2 >= 0 and i2 <= i1 and i2 >= -7 + i1 and i1 <= 7);"
2451               "Stmt_for_body7[0, i1, 1 + i1] -> Stmt_for_body7[1, i1, 1 + i1]:"
2452                 "i1 <= 6 and i1 >= 0;"
2453               "Stmt_for_body7[0, 0, 7] -> Stmt_for_body7[1, 0, 7];"
2454               "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> "
2455                 "Stmt_for_body24[i0, o1, -1 + i2 - o1, -1 + i1 - o1]:"
2456                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and o1 >= 0 and i2 >= 1 + i1 and "
2457                 "o1 <= -2 + i2 and i2 <= 7 and o1 <= -1 + i1;"
2458               "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> "
2459                 "Stmt_for_body24[i0, i1, o2, -1 - i1 + i2]:"
2460                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and o2 >= -i1 + i2 and "
2461                 "o2 >= 1 and o2 <= 6 - i1 and i2 >= 1 + i1 }";
2462         P = V;
2463         S = "{ Stmt_for_body24[i0, i1, i2, i3] -> "
2464                 "[i0, 5i0 + i1, 6i0 + i1 + i2, 1 + 6i0 + i1 + i2 + i3, 1];"
2465             "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> [0, 5i0, 6i0 + i1, 6i0 + i2, 0] }";
2466
2467         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2468                 return -1;
2469
2470         D = "{ S_0[i, j] : i >= 1 and i <= 10 and j >= 1 and j <= 8 }";
2471         V = "{ S_0[i, j] -> S_0[i, 1 + j] : i >= 1 and i <= 10 and "
2472                                            "j >= 1 and j <= 7;"
2473                 "S_0[i, j] -> S_0[1 + i, j] : i >= 1 and i <= 9 and "
2474                                              "j >= 1 and j <= 8 }";
2475         P = "{ }";
2476         S = "{ S_0[i, j] -> [i + j, j] }";
2477         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2478         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2479                 return -1;
2480         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2481
2482         /* Fig. 1 from Feautrier's "Some Efficient Solutions..." pt. 2, 1992 */
2483         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2484                                  "j >= 0 and j <= -1 + i }";
2485         V = "[N] -> { S_0[i, j] -> S_0[i, 1 + j] : j <= -2 + i and "
2486                                         "i <= -1 + N and j >= 0;"
2487                      "S_0[i, -1 + i] -> S_0[1 + i, 0] : i >= 1 and "
2488                                         "i <= -2 + N }";
2489         P = "{ }";
2490         S = "{ S_0[i, j] -> [i, j] }";
2491         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2492         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2493                 return -1;
2494         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2495
2496         /* Test both algorithms on a case with only proximity dependences. */
2497         D = "{ S[i,j] : 0 <= i <= 10 }";
2498         V = "{ }";
2499         P = "{ S[i,j] -> S[i+1,j] : 0 <= i,j <= 10 }";
2500         S = "{ S[i, j] -> [j, i] }";
2501         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2502         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2503                 return -1;
2504         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2505         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2506                 return -1;
2507
2508         D = "{ A[a]; B[] }";
2509         V = "{}";
2510         P = "{ A[a] -> B[] }";
2511         if (test_has_schedule(ctx, D, V, P) < 0)
2512                 return -1;
2513
2514         return 0;
2515 }
2516
2517 int test_plain_injective(isl_ctx *ctx, const char *str, int injective)
2518 {
2519         isl_union_map *umap;
2520         int test;
2521
2522         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
2523         test = isl_union_map_plain_is_injective(umap);
2524         isl_union_map_free(umap);
2525         if (test < 0)
2526                 return -1;
2527         if (test == injective)
2528                 return 0;
2529         if (injective)
2530                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2531                         "map not detected as injective", return -1);
2532         else
2533                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2534                         "map detected as injective", return -1);
2535 }
2536
2537 int test_injective(isl_ctx *ctx)
2538 {
2539         const char *str;
2540
2541         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i,j] -> A[0]; T[i,j] -> B[1]}", 0))
2542                 return -1;
2543         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> B[0]}", 1))
2544                 return -1;
2545         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[1]}", 1))
2546                 return -1;
2547         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[0]}", 0))
2548                 return -1;
2549         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i,0]; T[i] -> A[i,1]}", 1))
2550                 return -1;
2551         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i]; T[i] -> A[i]}", 0))
2552                 return -1;
2553         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]}", 1))
2554                 return -1;
2555         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[1,0]}", 1))
2556                 return -1;
2557
2558         str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[1,0]}";
2559         if (test_plain_injective(ctx, str, 1))
2560                 return -1;
2561         str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[0,0]}";
2562         if (test_plain_injective(ctx, str, 0))
2563                 return -1;
2564
2565         return 0;
2566 }
2567
2568 static int aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff, const char *str)
2569 {
2570         isl_aff *aff2;
2571         int equal;
2572
2573         if (!aff)
2574                 return -1;
2575
2576         aff2 = isl_aff_read_from_str(isl_aff_get_ctx(aff), str);
2577         equal = isl_aff_plain_is_equal(aff, aff2);
2578         isl_aff_free(aff2);
2579
2580         return equal;
2581 }
2582
2583 static int aff_check_plain_equal(__isl_keep isl_aff *aff, const char *str)
2584 {
2585         int equal;
2586
2587         equal = aff_plain_is_equal(aff, str);
2588         if (equal < 0)
2589                 return -1;
2590         if (!equal)
2591                 isl_die(isl_aff_get_ctx(aff), isl_error_unknown,
2592                         "result not as expected", return -1);
2593         return 0;
2594 }
2595
2596 int test_aff(isl_ctx *ctx)
2597 {
2598         const char *str;
2599         isl_set *set;
2600         isl_space *space;
2601         isl_local_space *ls;
2602         isl_aff *aff;
2603         int zero, equal;
2604
2605         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 1);
2606         ls = isl_local_space_from_space(space);
2607         aff = isl_aff_zero_on_domain(ls);
2608
2609         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2610         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 3);
2611         aff = isl_aff_floor(aff);
2612         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2613         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 2);
2614         aff = isl_aff_floor(aff);
2615         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2616
2617         str = "{ [10] }";
2618         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2619         aff = isl_aff_gist(aff, set);
2620
2621         aff = isl_aff_add_constant_si(aff, -16);
2622         zero = isl_aff_plain_is_zero(aff);
2623         isl_aff_free(aff);
2624
2625         if (zero < 0)
2626                 return -1;
2627         if (!zero)
2628                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2629
2630         aff = isl_aff_read_from_str(ctx, "{ [-1] }");
2631         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 64);
2632         aff = isl_aff_floor(aff);
2633         equal = aff_check_plain_equal(aff, "{ [-1] }");
2634         isl_aff_free(aff);
2635         if (equal < 0)
2636                 return -1;
2637
2638         return 0;
2639 }
2640
2641 int test_dim_max(isl_ctx *ctx)
2642 {
2643         int equal;
2644         const char *str;
2645         isl_set *set1, *set2;
2646         isl_set *set;
2647         isl_map *map;
2648         isl_pw_aff *pwaff;
2649
2650         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= min(N,10) }";
2651         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2652         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2653         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2654         str = "[N] -> { [10] : N >= 10; [N] : N <= 9 and N >= 0 }";
2655         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2656         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2657         isl_set_free(set1);
2658         isl_set_free(set2);
2659         if (equal < 0)
2660                 return -1;
2661         if (!equal)
2662                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2663
2664         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= max(2N,N+6) }";
2665         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2666         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2667         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2668         str = "[N] -> { [6 + N] : -6 <= N <= 5; [2N] : N >= 6 }";
2669         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2670         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2671         isl_set_free(set1);
2672         isl_set_free(set2);
2673         if (equal < 0)
2674                 return -1;
2675         if (!equal)
2676                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2677
2678         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= 2N or 0 <= i <= N+6 }";
2679         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2680         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2681         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2682         str = "[N] -> { [6 + N] : -6 <= N <= 5; [2N] : N >= 6 }";
2683         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2684         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2685         isl_set_free(set1);
2686         isl_set_free(set2);
2687         if (equal < 0)
2688                 return -1;
2689         if (!equal)
2690                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2691
2692         str = "[N,M] -> { [i,j] -> [([i/16]), i%16, ([j/16]), j%16] : "
2693                         "0 <= i < N and 0 <= j < M }";
2694         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2695         set = isl_map_range(map);
2696
2697         pwaff = isl_set_dim_max(isl_set_copy(set), 0);
2698         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2699         str = "[N,M] -> { [([(N-1)/16])] : M,N > 0 }";
2700         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2701         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2702         isl_set_free(set1);
2703         isl_set_free(set2);
2704
2705         pwaff = isl_set_dim_max(isl_set_copy(set), 3);
2706         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2707         str = "[N,M] -> { [t] : t = min(M-1,15) and M,N > 0 }";
2708         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2709         if (equal >= 0 && equal)
2710                 equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2711         isl_set_free(set1);
2712         isl_set_free(set2);
2713
2714         isl_set_free(set);
2715
2716         if (equal < 0)
2717                 return -1;
2718         if (!equal)
2719                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2720
2721         /* Check that solutions are properly merged. */
2722         str = "[n] -> { [a, b, c] : c >= -4a - 2b and "
2723                                 "c <= -1 + n - 4a - 2b and c >= -2b and "
2724                                 "4a >= -4 + n and c >= 0 }";
2725         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2726         pwaff = isl_set_dim_min(set, 2);
2727         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2728         str = "[n] -> { [(0)] : n >= 1 }";
2729         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2730         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2731         isl_set_free(set1);
2732         isl_set_free(set2);
2733
2734         if (equal < 0)
2735                 return -1;
2736         if (!equal)
2737                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2738
2739         return 0;
2740 }
2741
2742 int test_product(isl_ctx *ctx)
2743 {
2744         const char *str;
2745         isl_set *set;
2746         isl_union_set *uset1, *uset2;
2747         int ok;
2748
2749         str = "{ A[i] }";
2750         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2751         set = isl_set_product(set, isl_set_copy(set));
2752         ok = isl_set_is_wrapping(set);
2753         isl_set_free(set);
2754         if (ok < 0)
2755                 return -1;
2756         if (!ok)
2757                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2758
2759         str = "{ [] }";
2760         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2761         uset1 = isl_union_set_product(uset1, isl_union_set_copy(uset1));
2762         str = "{ [[] -> []] }";
2763         uset2 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2764         ok = isl_union_set_is_equal(uset1, uset2);
2765         isl_union_set_free(uset1);
2766         isl_union_set_free(uset2);
2767         if (ok < 0)
2768                 return -1;
2769         if (!ok)
2770                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2771
2772         return 0;
2773 }
2774
2775 int test_equal(isl_ctx *ctx)
2776 {
2777         const char *str;
2778         isl_set *set, *set2;
2779         int equal;
2780
2781         str = "{ S_6[i] }";
2782         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2783         str = "{ S_7[i] }";
2784         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2785         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
2786         isl_set_free(set);
2787         isl_set_free(set2);
2788         if (equal < 0)
2789                 return -1;
2790         if (equal)
2791                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2792
2793         return 0;
2794 }
2795
2796 static int test_plain_fixed(isl_ctx *ctx, __isl_take isl_map *map,
2797         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int fixed)
2798 {
2799         int test;
2800
2801         test = isl_map_plain_is_fixed(map, type, pos, NULL);
2802         isl_map_free(map);
2803         if (test < 0)
2804                 return -1;
2805         if (test == fixed)
2806                 return 0;
2807         if (fixed)
2808                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2809                         "map not detected as fixed", return -1);
2810         else
2811                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2812                         "map detected as fixed", return -1);
2813 }
2814
2815 int test_fixed(isl_ctx *ctx)
2816 {
2817         const char *str;
2818         isl_map *map;
2819
2820         str = "{ [i] -> [i] }";
2821         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2822         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 0))
2823                 return -1;
2824         str = "{ [i] -> [1] }";
2825         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2826         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
2827                 return -1;
2828         str = "{ S_1[p1] -> [o0] : o0 = -2 and p1 >= 1 and p1 <= 7 }";
2829         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2830         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
2831                 return -1;
2832         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2833         map = isl_map_neg(map);
2834         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
2835                 return -1;
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 int test_vertices(isl_ctx *ctx)
2841 {
2842         const char *str;
2843         isl_basic_set *bset;
2844         isl_vertices *vertices;
2845
2846         str = "{ A[t, i] : t = 12 and i >= 4 and i <= 12 }";
2847         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2848         vertices = isl_basic_set_compute_vertices(bset);
2849         isl_basic_set_free(bset);
2850         isl_vertices_free(vertices);
2851         if (!vertices)
2852                 return -1;
2853
2854         str = "{ A[t, i] : t = 14 and i = 1 }";
2855         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2856         vertices = isl_basic_set_compute_vertices(bset);
2857         isl_basic_set_free(bset);
2858         isl_vertices_free(vertices);
2859         if (!vertices)
2860                 return -1;
2861
2862         return 0;
2863 }
2864
2865 int test_union_pw(isl_ctx *ctx)
2866 {
2867         int equal;
2868         const char *str;
2869         isl_union_set *uset;
2870         isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1, *upwqp2;
2871
2872         str = "{ [x] -> x^2 }";
2873         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2874         upwqp2 = isl_union_pw_qpolynomial_copy(upwqp1);
2875         uset = isl_union_pw_qpolynomial_domain(upwqp1);
2876         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_copy(upwqp2);
2877         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(upwqp1, uset);
2878         equal = isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(upwqp1, upwqp2);
2879         isl_union_pw_qpolynomial_free(upwqp1);
2880         isl_union_pw_qpolynomial_free(upwqp2);
2881         if (equal < 0)
2882                 return -1;
2883         if (!equal)
2884                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2885
2886         return 0;
2887 }
2888
2889 int test_output(isl_ctx *ctx)
2890 {
2891         char *s;
2892         const char *str;
2893         isl_pw_aff *pa;
2894         isl_printer *p;
2895         int equal;
2896
2897         str = "[x] -> { [1] : x % 4 <= 2; [2] : x = 3 }";
2898         pa = isl_pw_aff_read_from_str(ctx, str);
2899
2900         p = isl_printer_to_str(ctx);
2901         p = isl_printer_set_output_format(p, ISL_FORMAT_C);
2902         p = isl_printer_print_pw_aff(p, pa);
2903         s = isl_printer_get_str(p);
2904         isl_printer_free(p);
2905         isl_pw_aff_free(pa);
2906         if (!s)
2907                 equal = -1;
2908         else
2909                 equal = !strcmp(s, "(2 - x + 4*floord(x, 4) >= 0) ? (1) : 2");
2910         free(s);
2911         if (equal < 0)
2912                 return -1;
2913         if (!equal)
2914                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2915
2916         return 0;
2917 }
2918
2919 int test_sample(isl_ctx *ctx)
2920 {
2921         const char *str;
2922         isl_basic_set *bset1, *bset2;
2923         int empty, subset;
2924
2925         str = "{ [a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k] : "
2926             "3i >= 1073741823b - c - 1073741823e + f and c >= 0 and "
2927             "3i >= -1 + 3221225466b + c + d - 3221225466e - f and "
2928             "2e >= a - b and 3e <= 2a and 3k <= -a and f <= -1 + a and "
2929             "3i <= 4 - a + 4b + 2c - e - 2f and 3k <= -a + c - f and "
2930             "3h >= -2 + a and 3g >= -3 - a and 3k >= -2 - a and "
2931             "3i >= -2 - a - 2c + 3e + 2f and 3h <= a + c - f and "
2932             "3h >= a + 2147483646b + 2c - 2147483646e - 2f and "
2933             "3g <= -1 - a and 3i <= 1 + c + d - f and a <= 1073741823 and "
2934             "f >= 1 - a + 1073741822b + c + d - 1073741822e and "
2935             "3i >= 1 + 2b - 2c + e + 2f + 3g and "
2936             "1073741822f <= 1073741822 - a + 1073741821b + 1073741822c +"
2937                 "d - 1073741821e and "
2938             "3j <= 3 - a + 3b and 3g <= -2 - 2b + c + d - e - f and "
2939             "3j >= 1 - a + b + 2e and "
2940             "3f >= -3 + a + 3221225462b + 3c + d - 3221225465e and "
2941             "3i <= 4 - a + 4b - e and "
2942             "f <= 1073741822 + 1073741822b - 1073741822e and 3h <= a and "
2943             "f >= 0 and 2e <= 4 - a + 5b - d and 2e <= a - b + d and "
2944             "c <= -1 + a and 3i >= -2 - a + 3e and "
2945             "1073741822e <= 1073741823 - a + 1073741822b + c and "
2946             "3g >= -4 + 3221225464b + 3c + d - 3221225467e - 3f and "
2947             "3i >= -1 + 3221225466b + 3c + d - 3221225466e - 3f and "
2948             "1073741823e >= 1 + 1073741823b - d and "
2949             "3i >= 1073741823b + c - 1073741823e - f and "
2950             "3i >= 1 + 2b + e + 3g }";
2951         bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2952         bset2 = isl_basic_set_sample(isl_basic_set_copy(bset1));
2953         empty = isl_basic_set_is_empty(bset2);
2954         subset = isl_basic_set_is_subset(bset2, bset1);
2955         isl_basic_set_free(bset1);
2956         isl_basic_set_free(bset2);
2957         if (empty < 0 || subset < 0)
2958                 return -1;
2959         if (empty)
2960                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "point not found", return -1);
2961         if (!subset)
2962                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad point found", return -1);
2963
2964         return 0;
2965 }
2966
2967 int test_fixed_power(isl_ctx *ctx)
2968 {
2969         const char *str;
2970         isl_map *map;
2971         isl_int exp;
2972         int equal;
2973
2974         isl_int_init(exp);
2975         str = "{ [i] -> [i + 1] }";
2976         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2977         isl_int_set_si(exp, 23);
2978         map = isl_map_fixed_power(map, exp);
2979         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [i + 23] }");
2980         isl_int_clear(exp);
2981         isl_map_free(map);
2982         if (equal < 0)
2983                 return -1;
2984
2985         return 0;
2986 }
2987
2988 int test_slice(isl_ctx *ctx)
2989 {
2990         const char *str;
2991         isl_map *map;
2992         int equal;
2993
2994         str = "{ [i] -> [j] }";
2995         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2996         map = isl_map_equate(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_out, 0);
2997         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [i] }");
2998         isl_map_free(map);
2999         if (equal < 0)
3000                 return -1;
3001
3002         str = "{ [i] -> [j] }";
3003         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3004         map = isl_map_equate(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_in, 0);
3005         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] }");
3006         isl_map_free(map);
3007         if (equal < 0)
3008                 return -1;
3009
3010         str = "{ [i] -> [j] }";
3011         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3012         map = isl_map_oppose(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_out, 0);
3013         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [-i] }");
3014         isl_map_free(map);
3015         if (equal < 0)
3016                 return -1;
3017
3018         str = "{ [i] -> [j] }";
3019         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3020         map = isl_map_oppose(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_in, 0);
3021         equal = map_check_equal(map, "{ [0] -> [j] }");
3022         isl_map_free(map);
3023         if (equal < 0)
3024                 return -1;
3025
3026         str = "{ [i] -> [j] }";
3027         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3028         map = isl_map_order_gt(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_out, 0);
3029         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] : i > j }");
3030         isl_map_free(map);
3031         if (equal < 0)
3032                 return -1;
3033
3034         str = "{ [i] -> [j] }";
3035         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3036         map = isl_map_order_gt(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_in, 0);
3037         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] : false }");
3038         isl_map_free(map);
3039         if (equal < 0)
3040                 return -1;
3041
3042         return 0;
3043 }
3044
3045 int test_eliminate(isl_ctx *ctx)
3046 {
3047         const char *str;
3048         isl_map *map;
3049         int equal;
3050
3051         str = "{ [i] -> [j] : i = 2j }";
3052         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3053         map = isl_map_eliminate(map, isl_dim_out, 0, 1);
3054         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] : exists a : i = 2a }");
3055         isl_map_free(map);
3056         if (equal < 0)
3057                 return -1;
3058
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 /* Check that isl_set_dim_residue_class detects that the values of j
3063  * in the set below are all odd and that it does not detect any spurious
3064  * strides.
3065  */
3066 static int test_residue_class(isl_ctx *ctx)
3067 {
3068         const char *str;
3069         isl_set *set;
3070         isl_int m, r;
3071         int res;
3072
3073         str = "{ [i,j] : j = 4 i + 1 and 0 <= i <= 100; "
3074                 "[i,j] : j = 4 i + 3 and 500 <= i <= 600 }";
3075         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3076         isl_int_init(m);
3077         isl_int_init(r);
3078         res = isl_set_dim_residue_class(set, 1, &m, &r);
3079         if (res >= 0 &&
3080             (isl_int_cmp_si(m, 2) != 0 || isl_int_cmp_si(r, 1) != 0))
3081                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "incorrect residue class",
3082                         res = -1);
3083         isl_int_clear(r);
3084         isl_int_clear(m);
3085         isl_set_free(set);
3086
3087         return res;
3088 }
3089
3090 int test_align_parameters(isl_ctx *ctx)
3091 {
3092         const char *str;
3093         isl_space *space;
3094         isl_multi_aff *ma1, *ma2;
3095         int equal;
3096
3097         str = "{ A[B[] -> C[]] -> D[E[] -> F[]] }";
3098         ma1 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
3099
3100         space = isl_space_params_alloc(ctx, 1);
3101         space = isl_space_set_dim_name(space, isl_dim_param, 0, "N");
3102         ma1 = isl_multi_aff_align_params(ma1, space);
3103
3104         str = "[N] -> { A[B[] -> C[]] -> D[E[] -> F[]] }";
3105         ma2 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
3106
3107         equal = isl_multi_aff_plain_is_equal(ma1, ma2);
3108
3109         isl_multi_aff_free(ma1);
3110         isl_multi_aff_free(ma2);
3111
3112         if (equal < 0)
3113                 return -1;
3114         if (!equal)
3115                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3116                         "result not as expected", return -1);
3117
3118         return 0;
3119 }
3120
3121 static int test_list(isl_ctx *ctx)
3122 {
3123         isl_id *a, *b, *c, *d, *id;
3124         isl_id_list *list;
3125         int ok;
3126
3127         a = isl_id_alloc(ctx, "a", NULL);
3128         b = isl_id_alloc(ctx, "b", NULL);
3129         c = isl_id_alloc(ctx, "c", NULL);
3130         d = isl_id_alloc(ctx, "d", NULL);
3131
3132         list = isl_id_list_alloc(ctx, 4);
3133         list = isl_id_list_add(list, a);
3134         list = isl_id_list_add(list, b);
3135         list = isl_id_list_add(list, c);
3136         list = isl_id_list_add(list, d);
3137         list = isl_id_list_drop(list, 1, 1);
3138
3139         if (isl_id_list_n_id(list) != 3) {
3140                 isl_id_list_free(list);
3141                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3142                         "unexpected number of elements in list", return -1);
3143         }
3144
3145         id = isl_id_list_get_id(list, 0);
3146         ok = id == a;
3147         isl_id_free(id);
3148         id = isl_id_list_get_id(list, 1);
3149         ok = ok && id == c;
3150         isl_id_free(id);
3151         id = isl_id_list_get_id(list, 2);
3152         ok = ok && id == d;
3153         isl_id_free(id);
3154
3155         isl_id_list_free(list);
3156
3157         if (!ok)
3158                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3159                         "unexpected elements in list", return -1);
3160
3161         return 0;
3162 }
3163
3164 const char *set_conversion_tests[] = {
3165         "[N] -> { [i] : N - 1 <= 2 i <= N }",
3166         "[N] -> { [i] : exists a : i = 4 a and N - 1 <= i <= N }",
3167         "[N] -> { [i,j] : exists a : i = 4 a and N - 1 <= i, 2j <= N }",
3168         "[N] -> { [[i]->[j]] : exists a : i = 4 a and N - 1 <= i, 2j <= N }",
3169 };
3170
3171 /* Check that converting from isl_set to isl_pw_multi_aff and back
3172  * to isl_set produces the original isl_set.
3173  */
3174 static int test_set_conversion(isl_ctx *ctx)
3175 {
3176         int i;
3177         const char *str;
3178         isl_set *set1, *set2;
3179         isl_pw_multi_aff *pma;
3180         int equal;
3181
3182         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(set_conversion_tests); ++i) {
3183                 str = set_conversion_tests[i];
3184                 set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3185                 pma = isl_pw_multi_aff_from_set(isl_set_copy(set1));
3186                 set2 = isl_set_from_pw_multi_aff(pma);
3187                 equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
3188                 isl_set_free(set1);
3189                 isl_set_free(set2);
3190
3191                 if (equal < 0)
3192                         return -1;
3193                 if (!equal)
3194                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad conversion",
3195                                 return -1);
3196         }
3197
3198         return 0;
3199 }
3200
3201 /* Check that converting from isl_map to isl_pw_multi_aff and back
3202  * to isl_map produces the original isl_map.
3203  */
3204 static int test_map_conversion(isl_ctx *ctx)
3205 {
3206         const char *str;
3207         isl_map *map1, *map2;
3208         isl_pw_multi_aff *pma;
3209         int equal;
3210
3211         str = "{ [a, b, c, d] -> s0[a, b, e, f] : "
3212                 "exists (e0 = [(a - 2c)/3], e1 = [(-4 + b - 5d)/9], "
3213                 "e2 = [(-d + f)/9]: 3e0 = a - 2c and 9e1 = -4 + b - 5d and "
3214                 "9e2 = -d + f and f >= 0 and f <= 8 and 9e >= -5 - 2a and "
3215                 "9e <= -2 - 2a) }";
3216         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3217         pma = isl_pw_multi_aff_from_map(isl_map_copy(map1));
3218         map2 = isl_map_from_pw_multi_aff(pma);
3219         equal = isl_map_is_equal(map1, map2);
3220         isl_map_free(map1);
3221         isl_map_free(map2);
3222
3223         if (equal < 0)
3224                 return -1;
3225         if (!equal)
3226                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad conversion", return -1);
3227
3228         return 0;
3229 }
3230
3231 static int test_conversion(isl_ctx *ctx)
3232 {
3233         if (test_set_conversion(ctx) < 0)
3234                 return -1;
3235         if (test_map_conversion(ctx) < 0)
3236                 return -1;
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 /* Check that isl_basic_map_curry does not modify input.
3241  */
3242 static int test_curry(isl_ctx *ctx)
3243 {
3244         const char *str;
3245         isl_basic_map *bmap1, *bmap2;
3246         int equal;
3247
3248         str = "{ [A[] -> B[]] -> C[] }";
3249         bmap1 = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
3250         bmap2 = isl_basic_map_curry(isl_basic_map_copy(bmap1));
3251         equal = isl_basic_map_is_equal(bmap1, bmap2);
3252         isl_basic_map_free(bmap1);
3253         isl_basic_map_free(bmap2);
3254
3255         if (equal < 0)
3256                 return -1;
3257         if (equal)
3258                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3259                         "curried map should not be equal to original",
3260                         return -1);
3261
3262         return 0;
3263 }
3264
3265 struct {
3266         const char *set;
3267         const char *ma;
3268         const char *res;
3269 } preimage_tests[] = {
3270         { "{ B[i,j] : 0 <= i < 10 and 0 <= j < 100 }",
3271           "{ A[j,i] -> B[i,j] }",
3272           "{ A[j,i] : 0 <= i < 10 and 0 <= j < 100 }" },
3273         { "{ rat: B[i,j] : 0 <= i, j and 3 i + 5 j <= 100 }",
3274           "{ A[a,b] -> B[a/2,b/6] }",
3275           "{ rat: A[a,b] : 0 <= a, b and 9 a + 5 b <= 600 }" },
3276         { "{ B[i,j] : 0 <= i, j and 3 i + 5 j <= 100 }",
3277           "{ A[a,b] -> B[a/2,b/6] }",
3278           "{ A[a,b] : 0 <= a, b and 9 a + 5 b <= 600 and "
3279                     "exists i,j : a = 2 i and b = 6 j }" },
3280         { "[n] -> { S[i] : 0 <= i <= 100 }", "[n] -> { S[n] }",
3281           "[n] -> { : 0 <= n <= 100 }" },
3282         { "{ B[i] : 0 <= i < 100 and exists a : i = 4 a }",
3283           "{ A[a] -> B[2a] }",
3284           "{ A[a] : 0 <= a < 50 and exists b : a = 2 b }" },
3285         { "{ B[i] : 0 <= i < 100 and exists a : i = 4 a }",
3286           "{ A[a] -> B[([a/2])] }",
3287           "{ A[a] : 0 <= a < 200 and exists b : [a/2] = 4 b }" },
3288         { "{ B[i,j,k] : 0 <= i,j,k <= 100 }",
3289           "{ A[a] -> B[a,a,a/3] }",
3290           "{ A[a] : 0 <= a <= 100 and exists b : a = 3 b }" },
3291         { "{ B[i,j] : j = [(i)/2] } ", "{ A[i,j] -> B[i/3,j] }",
3292           "{ A[i,j] : j = [(i)/6] and exists a : i = 3 a }" },
3293 };
3294
3295 int test_preimage(isl_ctx *ctx)
3296 {
3297         int i;
3298         isl_basic_set *bset1, *bset2;
3299         isl_multi_aff *ma;
3300         int equal;
3301
3302         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(preimage_tests); ++i) {
3303                 bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, preimage_tests[i].set);
3304                 ma = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, preimage_tests[i].ma);
3305                 bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, preimage_tests[i].res);
3306                 bset1 = isl_basic_set_preimage_multi_aff(bset1, ma);
3307                 equal = isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2);
3308                 isl_basic_set_free(bset1);
3309                 isl_basic_set_free(bset2);
3310                 if (equal < 0)
3311                         return -1;
3312                 if (!equal)
3313                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad preimage",
3314                                 return -1);
3315         }
3316
3317         return 0;
3318 }
3319
3320 struct {
3321         const char *ma1;
3322         const char *ma;
3323         const char *res;
3324 } pullback_tests[] = {
3325         { "{ B[i,j] -> C[i + 2j] }" , "{ A[a,b] -> B[b,a] }",
3326           "{ A[a,b] -> C[b + 2a] }" },
3327         { "{ B[i] -> C[2i] }", "{ A[a] -> B[(a)/2] }", "{ A[a] -> C[a] }" },
3328         { "{ B[i] -> C[(i)/2] }", "{ A[a] -> B[2a] }", "{ A[a] -> C[a] }" },
3329         { "{ B[i] -> C[(i)/2] }", "{ A[a] -> B[(a)/3] }",
3330           "{ A[a] -> C[(a)/6] }" },
3331         { "{ B[i] -> C[2i] }", "{ A[a] -> B[5a] }", "{ A[a] -> C[10a] }" },
3332         { "{ B[i] -> C[2i] }", "{ A[a] -> B[(a)/3] }",
3333           "{ A[a] -> C[(2a)/3] }" },
3334         { "{ B[i,j] -> C[i + j] }", "{ A[a] -> B[a,a] }", "{ A[a] -> C[2a] }"},
3335         { "{ B[a] -> C[a,a] }", "{ A[i,j] -> B[i + j] }",
3336           "{ A[i,j] -> C[i + j, i + j] }"},
3337         { "{ B[i] -> C[([i/2])] }", "{ B[5] }", "{ C[2] }" },
3338         { "[n] -> { B[i,j] -> C[([i/2]) + 2j] }",
3339           "[n] -> { B[n,[n/3]] }", "[n] -> { C[([n/2]) + 2*[n/3]] }", },
3340 };
3341
3342 static int test_pullback(isl_ctx *ctx)
3343 {
3344         int i;
3345         isl_multi_aff *ma1, *ma2;
3346         isl_multi_aff *ma;
3347         int equal;
3348
3349         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pullback_tests); ++i) {
3350                 ma1 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, pullback_tests[i].ma1);
3351                 ma = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, pullback_tests[i].ma);
3352                 ma2 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, pullback_tests[i].res);
3353                 ma1 = isl_multi_aff_pullback_multi_aff(ma1, ma);
3354                 equal = isl_multi_aff_plain_is_equal(ma1, ma2);
3355                 isl_multi_aff_free(ma1);
3356                 isl_multi_aff_free(ma2);
3357                 if (equal < 0)
3358                         return -1;
3359                 if (!equal)
3360                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad pullback",
3361                                 return -1);
3362         }
3363
3364         return 0;
3365 }
3366
3367 /* Check that negation is printed correctly.
3368  */
3369 static int test_ast(isl_ctx *ctx)
3370 {
3371         isl_ast_expr *expr, *expr1, *expr2, *expr3;
3372         char *str;
3373         int ok;
3374
3375         expr1 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "A", NULL));
3376         expr2 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "B", NULL));
3377         expr = isl_ast_expr_add(expr1, expr2);
3378         expr = isl_ast_expr_neg(expr);
3379         str = isl_ast_expr_to_str(expr);
3380         ok = str ? !strcmp(str, "-(A + B)") : -1;
3381         free(str);
3382         isl_ast_expr_free(expr);
3383
3384         if (ok < 0)
3385                 return -1;
3386         if (!ok)
3387                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3388                         "isl_ast_expr printed incorrectly", return -1);
3389
3390         expr1 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "A", NULL));
3391         expr2 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "B", NULL));
3392         expr = isl_ast_expr_add(expr1, expr2);
3393         expr3 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "C", NULL));
3394         expr = isl_ast_expr_sub(expr3, expr);
3395         str = isl_ast_expr_to_str(expr);
3396         ok = str ? !strcmp(str, "C - (A + B)") : -1;
3397         free(str);
3398         isl_ast_expr_free(expr);
3399
3400         if (ok < 0)
3401                 return -1;
3402         if (!ok)
3403                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3404                         "isl_ast_expr printed incorrectly", return -1);
3405
3406         return 0;
3407 }
3408
3409 /* Internal data structure for before_for and after_for callbacks.
3410  *
3411  * depth is the current depth
3412  * before is the number of times before_for has been called
3413  * after is the number of times after_for has been called
3414  */
3415 struct isl_test_codegen_data {
3416         int depth;
3417         int before;
3418         int after;
3419 };
3420
3421 /* This function is called before each for loop in the AST generated
3422  * from test_ast_gen1.
3423  *
3424  * Increment the number of calls and the depth.
3425  * Check that the space returned by isl_ast_build_get_schedule_space
3426  * matches the target space of the schedule returned by
3427  * isl_ast_build_get_schedule.
3428  * Return an isl_id that is checked by the corresponding call
3429  * to after_for.
3430  */
3431 static __isl_give isl_id *before_for(__isl_keep isl_ast_build *build,
3432         void *user)
3433 {
3434         struct isl_test_codegen_data *data = user;
3435         isl_ctx *ctx;
3436         isl_space *space;
3437         isl_union_map *schedule;
3438         isl_union_set *uset;
3439         isl_set *set;
3440         int empty;
3441         char name[] = "d0";
3442
3443         ctx = isl_ast_build_get_ctx(build);
3444
3445         if (data->before >= 3)
3446                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3447                         "unexpected number of for nodes", return NULL);
3448         if (data->depth >= 2)
3449                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3450                         "unexpected depth", return NULL);
3451
3452         snprintf(name, sizeof(name), "d%d", data->depth);
3453         data->before++;
3454         data->depth++;
3455
3456         schedule = isl_ast_build_get_schedule(build);
3457         uset = isl_union_map_range(schedule);
3458         if (!uset)
3459                 return NULL;
3460         if (isl_union_set_n_set(uset) != 1) {
3461                 isl_union_set_free(uset);
3462                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3463                         "expecting single range space", return NULL);
3464         }
3465
3466         space = isl_ast_build_get_schedule_space(build);
3467         set = isl_union_set_extract_set(uset, space);
3468         isl_union_set_free(uset);
3469         empty = isl_set_is_empty(set);
3470         isl_set_free(set);
3471
3472         if (empty < 0)
3473                 return NULL;
3474         if (empty)
3475                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3476                         "spaces don't match", return NULL);
3477
3478         return isl_id_alloc(ctx, name, NULL);
3479 }
3480
3481 /* This function is called after each for loop in the AST generated
3482  * from test_ast_gen1.
3483  *
3484  * Increment the number of calls and decrement the depth.
3485  * Check that the annotation attached to the node matches
3486  * the isl_id returned by the corresponding call to before_for.
3487  */
3488 static __isl_give isl_ast_node *after_for(__isl_take isl_ast_node *node,
3489         __isl_keep isl_ast_build *build, void *user)
3490 {
3491         struct isl_test_codegen_data *data = user;
3492         isl_id *id;
3493         const char *name;
3494         int valid;
3495
3496         data->after++;
3497         data->depth--;
3498
3499         if (data->after > data->before)
3500                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(node), isl_error_unknown,
3501                         "mismatch in number of for nodes",
3502                         return isl_ast_node_free(node));
3503
3504         id = isl_ast_node_get_annotation(node);
3505         if (!id)
3506                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(node), isl_error_unknown,
3507                         "missing annotation", return isl_ast_node_free(node));
3508
3509         name = isl_id_get_name(id);
3510         valid = name && atoi(name + 1) == data->depth;
3511         isl_id_free(id);
3512
3513         if (!valid)
3514                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(node), isl_error_unknown,
3515                         "wrong annotation", return isl_ast_node_free(node));
3516
3517         return node;
3518 }
3519
3520 /* Check that the before_each_for and after_each_for callbacks
3521  * are called for each for loop in the generated code,
3522  * that they are called in the right order and that the isl_id
3523  * returned from the before_each_for callback is attached to
3524  * the isl_ast_node passed to the corresponding after_each_for call.
3525  */
3526 static int test_ast_gen1(isl_ctx *ctx)
3527 {
3528         const char *str;
3529         isl_set *set;
3530         isl_union_map *schedule;
3531         isl_ast_build *build;
3532         isl_ast_node *tree;
3533         struct isl_test_codegen_data data;
3534
3535         str = "[N] -> { : N >= 10 }";
3536         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3537         str = "[N] -> { A[i,j] -> S[8,i,3,j] : 0 <= i,j <= N; "
3538                     "B[i,j] -> S[8,j,9,i] : 0 <= i,j <= N }";
3539         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3540
3541         data.before = 0;
3542         data.after = 0;
3543         data.depth = 0;
3544         build = isl_ast_build_from_context(set);
3545         build = isl_ast_build_set_before_each_for(build,
3546                         &before_for, &data);
3547         build = isl_ast_build_set_after_each_for(build,
3548                         &after_for, &data);
3549         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3550         isl_ast_build_free(build);
3551         if (!tree)
3552                 return -1;
3553
3554         isl_ast_node_free(tree);
3555
3556         if (data.before != 3 || data.after != 3)
3557                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3558                         "unexpected number of for nodes", return -1);
3559
3560         return 0;
3561 }
3562
3563 /* Check that the AST generator handles domains that are integrally disjoint
3564  * but not ratinoally disjoint.
3565  */
3566 static int test_ast_gen2(isl_ctx *ctx)
3567 {
3568         const char *str;
3569         isl_set *set;
3570         isl_union_map *schedule;
3571         isl_union_map *options;
3572         isl_ast_build *build;
3573         isl_ast_node *tree;
3574
3575         str = "{ A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i,j <= 1 }";
3576         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3577         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
3578         build = isl_ast_build_from_context(set);
3579
3580         str = "{ [i,j] -> atomic[1] : i + j = 1; [i,j] -> unroll[1] : i = j }";
3581         options = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3582         build = isl_ast_build_set_options(build, options);
3583         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3584         isl_ast_build_free(build);
3585         if (!tree)
3586                 return -1;
3587         isl_ast_node_free(tree);
3588
3589         return 0;
3590 }
3591
3592 /* Increment *user on each call.
3593  */
3594 static __isl_give isl_ast_node *count_domains(__isl_take isl_ast_node *node,
3595         __isl_keep isl_ast_build *build, void *user)
3596 {
3597         int *n = user;
3598
3599         (*n)++;
3600
3601         return node;
3602 }
3603
3604 /* Test that unrolling tries to minimize the number of instances.
3605  * In particular, for the schedule given below, make sure it generates
3606  * 3 nodes (rather than 101).
3607  */
3608 static int test_ast_gen3(isl_ctx *ctx)
3609 {
3610         const char *str;
3611         isl_set *set;
3612         isl_union_map *schedule;
3613         isl_union_map *options;
3614         isl_ast_build *build;
3615         isl_ast_node *tree;
3616         int n_domain = 0;
3617
3618         str = "[n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100 and n <= i <= n + 2 }";
3619         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3620         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
3621
3622         str = "{ [i] -> unroll[0] }";
3623         options = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3624
3625         build = isl_ast_build_from_context(set);
3626         build = isl_ast_build_set_options(build, options);
3627         build = isl_ast_build_set_at_each_domain(build,
3628                         &count_domains, &n_domain);
3629         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3630         isl_ast_build_free(build);
3631         if (!tree)
3632                 return -1;
3633
3634         isl_ast_node_free(tree);
3635
3636         if (n_domain != 3)
3637                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3638                         "unexpected number of for nodes", return -1);
3639
3640         return 0;
3641 }
3642
3643 /* Check that if the ast_build_exploit_nested_bounds options is set,
3644  * we do not get an outer if node in the generated AST,
3645  * while we do get such an outer if node if the options is not set.
3646  */
3647 static int test_ast_gen4(isl_ctx *ctx)
3648 {
3649         const char *str;
3650         isl_set *set;
3651         isl_union_map *schedule;
3652         isl_ast_build *build;
3653         isl_ast_node *tree;
3654         enum isl_ast_node_type type;
3655         int enb;
3656
3657         enb = isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx);
3658         str = "[N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and 0 <= j <= M }";
3659
3660         isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx, 1);
3661
3662         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3663         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
3664         build = isl_ast_build_from_context(set);
3665         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3666         isl_ast_build_free(build);
3667         if (!tree)
3668                 return -1;
3669
3670         type = isl_ast_node_get_type(tree);
3671         isl_ast_node_free(tree);
3672
3673         if (type == isl_ast_node_if)
3674                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3675                         "not expecting if node", return -1);
3676
3677         isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx, 0);
3678
3679         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3680         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
3681         build = isl_ast_build_from_context(set);
3682         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3683         isl_ast_build_free(build);
3684         if (!tree)
3685                 return -1;
3686
3687         type = isl_ast_node_get_type(tree);
3688         isl_ast_node_free(tree);
3689
3690         if (type != isl_ast_node_if)
3691                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3692                         "expecting if node", return -1);
3693
3694         isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx, enb);
3695
3696         return 0;
3697 }
3698
3699 static int test_ast_gen(isl_ctx *ctx)
3700 {
3701         if (test_ast_gen1(ctx) < 0)
3702                 return -1;
3703         if (test_ast_gen2(ctx) < 0)
3704                 return -1;
3705         if (test_ast_gen3(ctx) < 0)
3706                 return -1;
3707         if (test_ast_gen4(ctx) < 0)
3708                 return -1;
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 /* Check if dropping output dimensions from an isl_pw_multi_aff
3713  * works properly.
3714  */
3715 static int test_pw_multi_aff(isl_ctx *ctx)
3716 {
3717         const char *str;
3718         isl_pw_multi_aff *pma1, *pma2;
3719         int equal;
3720
3721         str = "{ [i,j] -> [i+j, 4i-j] }";
3722         pma1 = isl_pw_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
3723         str = "{ [i,j] -> [4i-j] }";
3724         pma2 = isl_pw_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
3725
3726         pma1 = isl_pw_multi_aff_drop_dims(pma1, isl_dim_out, 0, 1);
3727
3728         equal = isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(pma1, pma2);
3729
3730         isl_pw_multi_aff_free(pma1);
3731         isl_pw_multi_aff_free(pma2);
3732         if (equal < 0)
3733                 return -1;
3734         if (!equal)
3735                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3736                         "expressions not equal", return -1);
3737
3738         return 0;
3739 }
3740
3741 /* This is a regression test for a bug where isl_basic_map_simplify
3742  * would end up in an infinite loop.  In particular, we construct
3743  * an empty basic set that is not obviously empty.
3744  * isl_basic_set_is_empty marks the basic set as empty.
3745  * After projecting out i3, the variable can be dropped completely,
3746  * but isl_basic_map_simplify refrains from doing so if the basic set
3747  * is empty and would end up in an infinite loop if it didn't test
3748  * explicitly for empty basic maps in the outer loop.
3749  */
3750 static int test_simplify(isl_ctx *ctx)
3751 {
3752         const char *str;
3753         isl_basic_set *bset;
3754         int empty;
3755
3756         str = "{ [i0, i1, i2, i3] : i0 >= -2 and 6i2 <= 4 + i0 + 5i1 and "
3757                 "i2 <= 22 and 75i2 <= 111 + 13i0 + 60i1 and "
3758                 "25i2 >= 38 + 6i0 + 20i1 and i0 <= -1 and i2 >= 20 and "
3759                 "i3 >= i2 }";
3760         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
3761         empty = isl_basic_set_is_empty(bset);
3762         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 3, 1);
3763         isl_basic_set_free(bset);
3764         if (!bset)
3765                 return -1;
3766         if (!empty)
3767                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3768                         "basic set should be empty", return -1);
3769
3770         return 0;
3771 }
3772
3773 /* This is a regression test for a bug where isl_tab_basic_map_partial_lexopt
3774  * with gbr context would fail to disable the use of the shifted tableau
3775  * when transferring equalities for the input to the context, resulting
3776  * in invalid sample values.
3777  */
3778 static int test_partial_lexmin(isl_ctx *ctx)
3779 {
3780         const char *str;
3781         isl_basic_set *bset;
3782         isl_basic_map *bmap;
3783         isl_map *map;
3784
3785         str = "{ [1, b, c, 1 - c] -> [e] : 2e <= -c and 2e >= -3 + c }";
3786         bmap = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
3787         str = "{ [a, b, c, d] : c <= 1 and 2d >= 6 - 4b - c }";
3788         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
3789         map = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, bset, NULL);
3790         isl_map_free(map);
3791
3792         if (!map)
3793                 return -1;
3794
3795         return 0;
3796 }
3797
3798 /* Check that the variable compression performed on the existentially
3799  * quantified variables inside isl_basic_set_compute_divs is not confused
3800  * by the implicit equalities among the parameters.
3801  */
3802 static int test_compute_divs(isl_ctx *ctx)
3803 {
3804         const char *str;
3805         isl_basic_set *bset;
3806         isl_set *set;
3807
3808         str = "[a, b, c, d, e] -> { [] : exists (e0: 2d = b and a <= 124 and "
3809                 "b <= 2046 and b >= 0 and b <= 60 + 64a and 2e >= b + 2c and "
3810                 "2e >= b and 2e <= 1 + b and 2e <= 1 + b + 2c and "
3811                 "32768e0 >= -124 + a and 2097152e0 <= 60 + 64a - b) }";
3812         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
3813         set = isl_basic_set_compute_divs(bset);
3814         isl_set_free(set);
3815         if (!set)
3816                 return -1;
3817
3818         return 0;
3819 }
3820
3821 struct {
3822         const char *name;
3823         int (*fn)(isl_ctx *ctx);
3824 } tests [] = {
3825         { "compute divs", &test_compute_divs },
3826         { "partial lexmin", &test_partial_lexmin },
3827         { "simplify", &test_simplify },
3828         { "curry", &test_curry },
3829         { "piecewise multi affine expressions", &test_pw_multi_aff },
3830         { "conversion", &test_conversion },
3831         { "list", &test_list },
3832         { "align parameters", &test_align_parameters },
3833         { "preimage", &test_preimage },
3834         { "pullback", &test_pullback },
3835         { "AST", &test_ast },
3836         { "AST generation", &test_ast_gen },
3837         { "eliminate", &test_eliminate },
3838         { "residue class", &test_residue_class },
3839         { "div", &test_div },
3840         { "slice", &test_slice },
3841         { "fixed power", &test_fixed_power },
3842         { "sample", &test_sample },
3843         { "output", &test_output },
3844         { "vertices", &test_vertices },
3845         { "fixed", &test_fixed },
3846         { "equal", &test_equal },
3847         { "product", &test_product },
3848         { "dim_max", &test_dim_max },
3849         { "affine", &test_aff },
3850         { "injective", &test_injective },
3851         { "schedule", &test_schedule },
3852         { "union_pw", &test_union_pw },
3853         { "parse", &test_parse },
3854         { "single-valued", &test_sv },
3855         { "affine hull", &test_affine_hull },
3856         { "coalesce", &test_coalesce },
3857         { "factorize", &test_factorize },
3858         { "subset", &test_subset },
3859         { "subtract", &test_subtract },
3860         { "lexmin", &test_lexmin },
3861 };
3862
3863 int main()
3864 {
3865         int i;
3866         struct isl_ctx *ctx;
3867
3868         srcdir = getenv("srcdir");
3869         assert(srcdir);
3870
3871         ctx = isl_ctx_alloc();
3872         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); ++i) {
3873                 printf("%s\n", tests[i].name);
3874                 if (tests[i].fn(ctx) < 0)
3875                         goto error;
3876         }
3877         test_lift(ctx);
3878         test_bound(ctx);
3879         test_union(ctx);
3880         test_split_periods(ctx);
3881         test_pwqp(ctx);
3882         test_lex(ctx);
3883         test_bijective(ctx);
3884         test_dep(ctx);
3885         test_read(ctx);
3886         test_bounded(ctx);
3887         test_construction(ctx);
3888         test_dim(ctx);
3889         test_application(ctx);
3890         test_convex_hull(ctx);
3891         test_gist(ctx);
3892         test_closure(ctx);
3893         isl_ctx_free(ctx);
3894         return 0;
3895 error:
3896         isl_ctx_free(ctx);
3897         return -1;
3898 }