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