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