isl_test.c

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