isl_test.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  *
   4  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 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.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
  26 static char *srcdir;
  27
  28 static char *get_filename(isl_ctx *ctx, const char *name, const char *suffix) {
  29         char *filename;
  30         int length;
  31         char *pattern = "%s/test_inputs/%s.%s";
  32
  33         length = strlen(pattern) - 6 + strlen(srcdir) + strlen(name)
  34                 + strlen(suffix) + 1;
  35         filename = isl_alloc_array(ctx, char, length);
  36
  37         if (!filename)
  38                 return NULL;
  39
  40         sprintf(filename, pattern, srcdir, name, suffix);
  41
  42         return filename;
  43 }
  44
  45 void test_parse_map(isl_ctx *ctx, const char *str)
  46 {
  47         isl_map *map;
  48
  49         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  50         assert(map);
  51         isl_map_free(map);
  52 }
  53
  54 void test_parse_map_equal(isl_ctx *ctx, const char *str, const char *str2)
  55 {
  56         isl_map *map, *map2;
  57
  58         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  59         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str2);
  60         assert(map && map2 && isl_map_is_equal(map, map2));
  61         isl_map_free(map);
  62         isl_map_free(map2);
  63 }
  64
  65 void test_parse_pwqp(isl_ctx *ctx, const char *str)
  66 {
  67         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
  68
  69         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
  70         assert(pwqp);
  71         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
  72 }
  73
  74 static void test_parse_pwaff(isl_ctx *ctx, const char *str)
  75 {
  76         isl_pw_aff *pwaff;
  77
  78         pwaff = isl_pw_aff_read_from_str(ctx, str);
  79         assert(pwaff);
  80         isl_pw_aff_free(pwaff);
  81 }
  82
  83 void test_parse(struct isl_ctx *ctx)
  84 {
  85         isl_map *map, *map2;
  86         const char *str, *str2;
  87
  88         str = "{ [i] -> [-i] }";
  89         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  90         assert(map);
  91         isl_map_free(map);
  92
  93         str = "{ A[i] -> L[([i/3])] }";
  94         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  95         assert(map);
  96         isl_map_free(map);
  97
  98         test_parse_map(ctx, "{[[s] -> A[i]] -> [[s+1] -> A[i]]}");
  99         test_parse_map(ctx, "{ [p1, y1, y2] -> [2, y1, y2] : "
 100                                 "p1 = 1 && (y1 <= y2 || y2 = 0) }");
 101
 102         str = "{ [x,y]  : [([x/2]+y)/3] >= 1 }";
 103         str2 = "{ [x, y] : 2y >= 6 - x }";
 104         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 105
 106         test_parse_map_equal(ctx, "{ [x,y] : x <= min(y, 2*y+3) }",
 107                                   "{ [x,y] : x <= y, 2*y + 3 }");
 108         str = "{ [x, y] : (y <= x and y >= -3) or (2y <= -3 + x and y <= -4) }";
 109         test_parse_map_equal(ctx, "{ [x,y] : x >= min(y, 2*y+3) }", str);
 110
 111         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
 112         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 113         str = "{ [new, old] -> [o0, o1] : "
 114                "exists (e0 = [(-1 - new + o0)/2], e1 = [(-1 - old + o1)/2]: "
 115                "2e0 = -1 - new + o0 and 2e1 = -1 - old + o1 and o0 >= 0 and "
 116                "o0 <= 1 and o1 >= 0 and o1 <= 1) }";
 117         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 118         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 119         isl_map_free(map);
 120         isl_map_free(map2);
 121
 122         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
 123         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 124         str = "{[new,old] -> [(new+1)%2,(old+1)%2]}";
 125         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 126         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 127         isl_map_free(map);
 128         isl_map_free(map2);
 129
 130         str = "[n] -> { [c1] : c1>=0 and c1<=floord(n-4,3) }";
 131         str2 = "[n] -> { [c1] : c1 >= 0 and 3c1 <= -4 + n }";
 132         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 133
 134         str = "{ [i,j] -> [i] : i < j; [i,j] -> [j] : j <= i }";
 135         str2 = "{ [i,j] -> [min(i,j)] }";
 136         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 137
 138         str = "{ [i,j] : i != j }";
 139         str2 = "{ [i,j] : i < j or i > j }";
 140         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 141
 142         str = "{ [i,j] : (i+1)*2 >= j }";
 143         str2 = "{ [i, j] : j <= 2 + 2i }";
 144         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 145
 146         str = "{ [i] -> [i > 0 ? 4 : 5] }";
 147         str2 = "{ [i] -> [5] : i <= 0; [i] -> [4] : i >= 1 }";
 148         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 149
 150         str = "[N=2,M] -> { [i=[(M+N)/4]] }";
 151         str2 = "[N, M] -> { [i] : N = 2 and 4i <= 2 + M and 4i >= -1 + M }";
 152         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 153
 154         str = "{ [x] : x >= 0 }";
 155         str2 = "{ [x] : x-0 >= 0 }";
 156         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 157
 158         str = "{ [i] : ((i > 10)) }";
 159         str2 = "{ [i] : i >= 11 }";
 160         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 161
 162         str = "{ [i] -> [0] }";
 163         str2 = "{ [i] -> [0 * i] }";
 164         test_parse_map_equal(ctx, str, str2);
 165
 166         test_parse_pwqp(ctx, "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }");
 167         test_parse_map(ctx, "{ S1[i] -> [([i/10]),i%10] : 0 <= i <= 45 }");
 168         test_parse_pwaff(ctx, "{ [i] -> [i + 1] : i > 0; [a] -> [a] : a < 0 }");
 169         test_parse_pwqp(ctx, "{ [x] -> ([(x)/2] * [(x)/3]) }");
 170 }
 171
 172 void test_read(struct isl_ctx *ctx)
 173 {
 174         char *filename;
 175         FILE *input;
 176         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 177         const char *str = "{[y]: Exists ( alpha : 2alpha = y)}";
 178
 179         filename = get_filename(ctx, "set", "omega");
 180         assert(filename);
 181         input = fopen(filename, "r");
 182         assert(input);
 183
 184         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 185         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 186
 187         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 188
 189         isl_basic_set_free(bset1);
 190         isl_basic_set_free(bset2);
 191         free(filename);
 192
 193         fclose(input);
 194 }
 195
 196 void test_bounded(struct isl_ctx *ctx)
 197 {
 198         isl_set *set;
 199         int bounded;
 200
 201         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : 0 <= i <= n }");
 202         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 203         assert(bounded);
 204         isl_set_free(set);
 205
 206         set = isl_set_read_from_str(ctx, "{[n, i] : 0 <= i <= n }");
 207         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 208         assert(!bounded);
 209         isl_set_free(set);
 210
 211         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : i <= n }");
 212         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 213         assert(!bounded);
 214         isl_set_free(set);
 215 }
 216
 217 /* Construct the basic set { [i] : 5 <= i <= N } */
 218 void test_construction(struct isl_ctx *ctx)
 219 {
 220         isl_int v;
 221         isl_space *dim;
 222         isl_local_space *ls;
 223         struct isl_basic_set *bset;
 224         struct isl_constraint *c;
 225
 226         isl_int_init(v);
 227
 228         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 1, 1);
 229         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 230         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 231
 232         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 233         isl_int_set_si(v, -1);
 234         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 235         isl_int_set_si(v, 1);
 236         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_param, 0, v);
 237         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 238
 239         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 240         isl_int_set_si(v, 1);
 241         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 242         isl_int_set_si(v, -5);
 243         isl_constraint_set_constant(c, v);
 244         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 245
 246         isl_local_space_free(ls);
 247         isl_basic_set_free(bset);
 248
 249         isl_int_clear(v);
 250 }
 251
 252 void test_dim(struct isl_ctx *ctx)
 253 {
 254         const char *str;
 255         isl_map *map1, *map2;
 256
 257         map1 = isl_map_read_from_str(ctx,
 258             "[n] -> { [i] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }");
 259         map1 = isl_map_add_dims(map1, isl_dim_in, 1);
 260         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 261             "[n] -> { [i,k] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }");
 262         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 263         isl_map_free(map2);
 264
 265         map1 = isl_map_project_out(map1, isl_dim_in, 0, 1);
 266         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, "[n] -> { [i] -> [j] : n >= 0 }");
 267         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 268
 269         isl_map_free(map1);
 270         isl_map_free(map2);
 271
 272         str = "[n] -> { [i] -> [] : exists a : 0 <= i <= n and i = 2 a }";
 273         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 274         str = "{ [i] -> [j] : exists a : 0 <= i <= j and i = 2 a }";
 275         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 276         map1 = isl_map_move_dims(map1, isl_dim_out, 0, isl_dim_param, 0, 1);
 277         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 278
 279         isl_map_free(map1);
 280         isl_map_free(map2);
 281 }
 282
 283 void test_div(struct isl_ctx *ctx)
 284 {
 285         isl_int v;
 286         isl_space *dim;
 287         isl_local_space *ls;
 288         struct isl_basic_set *bset;
 289         struct isl_constraint *c;
 290
 291         isl_int_init(v);
 292
 293         /* test 1 */
 294         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 295         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 296         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 297
 298         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 299         isl_int_set_si(v, -1);
 300         isl_constraint_set_constant(c, v);
 301         isl_int_set_si(v, 1);
 302         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 303         isl_int_set_si(v, 3);
 304         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 305         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 306
 307         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 308         isl_int_set_si(v, 1);
 309         isl_constraint_set_constant(c, v);
 310         isl_int_set_si(v, -1);
 311         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 312         isl_int_set_si(v, 3);
 313         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 314         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 315
 316         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 317
 318         assert(bset && bset->n_div == 1);
 319         isl_local_space_free(ls);
 320         isl_basic_set_free(bset);
 321
 322         /* test 2 */
 323         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 324         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 325         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 326
 327         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 328         isl_int_set_si(v, 1);
 329         isl_constraint_set_constant(c, v);
 330         isl_int_set_si(v, -1);
 331         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 332         isl_int_set_si(v, 3);
 333         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 334         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 335
 336         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 337         isl_int_set_si(v, -1);
 338         isl_constraint_set_constant(c, v);
 339         isl_int_set_si(v, 1);
 340         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 341         isl_int_set_si(v, 3);
 342         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 343         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 344
 345         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 346
 347         assert(bset && bset->n_div == 1);
 348         isl_local_space_free(ls);
 349         isl_basic_set_free(bset);
 350
 351         /* test 3 */
 352         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 353         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 354         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 355
 356         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 357         isl_int_set_si(v, 1);
 358         isl_constraint_set_constant(c, v);
 359         isl_int_set_si(v, -1);
 360         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 361         isl_int_set_si(v, 3);
 362         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 363         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 364
 365         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 366         isl_int_set_si(v, -3);
 367         isl_constraint_set_constant(c, v);
 368         isl_int_set_si(v, 1);
 369         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 370         isl_int_set_si(v, 4);
 371         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 372         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 373
 374         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 375
 376         assert(bset && bset->n_div == 1);
 377         isl_local_space_free(ls);
 378         isl_basic_set_free(bset);
 379
 380         /* test 4 */
 381         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 382         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 383         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 384
 385         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 386         isl_int_set_si(v, 2);
 387         isl_constraint_set_constant(c, v);
 388         isl_int_set_si(v, -1);
 389         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 390         isl_int_set_si(v, 3);
 391         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 392         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 393
 394         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 395         isl_int_set_si(v, -1);
 396         isl_constraint_set_constant(c, v);
 397         isl_int_set_si(v, 1);
 398         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 399         isl_int_set_si(v, 6);
 400         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 401         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 402
 403         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 404
 405         assert(isl_basic_set_is_empty(bset));
 406         isl_local_space_free(ls);
 407         isl_basic_set_free(bset);
 408
 409         /* test 5 */
 410         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 411         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 412         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 413
 414         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 415         isl_int_set_si(v, -1);
 416         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 417         isl_int_set_si(v, 3);
 418         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 419         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 420
 421         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 422         isl_int_set_si(v, 1);
 423         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 424         isl_int_set_si(v, -3);
 425         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 426         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 427
 428         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 429
 430         assert(bset && bset->n_div == 0);
 431         isl_basic_set_free(bset);
 432         isl_local_space_free(ls);
 433
 434         /* test 6 */
 435         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 436         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 437         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 438
 439         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 440         isl_int_set_si(v, -1);
 441         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 442         isl_int_set_si(v, 6);
 443         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 444         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 445
 446         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 447         isl_int_set_si(v, 1);
 448         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 449         isl_int_set_si(v, -3);
 450         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 451         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 452
 453         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 454
 455         assert(bset && bset->n_div == 1);
 456         isl_basic_set_free(bset);
 457         isl_local_space_free(ls);
 458
 459         /* test 7 */
 460         /* This test is a bit tricky.  We set up an equality
 461          *              a + 3b + 3c = 6 e0
 462          * Normalization of divs creates _two_ divs
 463          *              a = 3 e0
 464          *              c - b - e0 = 2 e1
 465          * Afterwards e0 is removed again because it has coefficient -1
 466          * and we end up with the original equality and div again.
 467          * Perhaps we can avoid the introduction of this temporary div.
 468          */
 469         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 4);
 470         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 471         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 472
 473         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 474         isl_int_set_si(v, -1);
 475         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 476         isl_int_set_si(v, -3);
 477         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 478         isl_int_set_si(v, -3);
 479         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 480         isl_int_set_si(v, 6);
 481         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 482         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 483
 484         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 3, 1);
 485
 486         /* Test disabled for now */
 487         /*
 488         assert(bset && bset->n_div == 1);
 489         */
 490         isl_local_space_free(ls);
 491         isl_basic_set_free(bset);
 492
 493         /* test 8 */
 494         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 5);
 495         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 496         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 497
 498         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 499         isl_int_set_si(v, -1);
 500         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 501         isl_int_set_si(v, -3);
 502         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 503         isl_int_set_si(v, -3);
 504         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 505         isl_int_set_si(v, 6);
 506         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 4, v);
 507         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 508
 509         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 510         isl_int_set_si(v, -1);
 511         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 512         isl_int_set_si(v, 1);
 513         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 514         isl_int_set_si(v, 1);
 515         isl_constraint_set_constant(c, v);
 516         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 517
 518         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 4, 1);
 519
 520         /* Test disabled for now */
 521         /*
 522         assert(bset && bset->n_div == 1);
 523         */
 524         isl_local_space_free(ls);
 525         isl_basic_set_free(bset);
 526
 527         /* test 9 */
 528         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 4);
 529         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 530         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 531
 532         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 533         isl_int_set_si(v, 1);
 534         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 535         isl_int_set_si(v, -1);
 536         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 537         isl_int_set_si(v, -2);
 538         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 539         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 540
 541         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 542         isl_int_set_si(v, -1);
 543         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 544         isl_int_set_si(v, 3);
 545         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 546         isl_int_set_si(v, 2);
 547         isl_constraint_set_constant(c, v);
 548         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 549
 550         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 2);
 551
 552         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 553
 554         assert(!isl_basic_set_is_empty(bset));
 555
 556         isl_local_space_free(ls);
 557         isl_basic_set_free(bset);
 558
 559         /* test 10 */
 560         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 561         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 562         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 563
 564         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 565         isl_int_set_si(v, 1);
 566         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 567         isl_int_set_si(v, -2);
 568         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 569         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 570
 571         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 572
 573         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 574
 575         isl_local_space_free(ls);
 576         isl_basic_set_free(bset);
 577
 578         isl_int_clear(v);
 579 }
 580
 581 void test_application_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 582 {
 583         char *filename;
 584         FILE *input;
 585         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 586         struct isl_basic_map *bmap;
 587
 588         filename = get_filename(ctx, name, "omega");
 589         assert(filename);
 590         input = fopen(filename, "r");
 591         assert(input);
 592
 593         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 594         bmap = isl_basic_map_read_from_file(ctx, input);
 595
 596         bset1 = isl_basic_set_apply(bset1, bmap);
 597
 598         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 599
 600         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 601
 602         isl_basic_set_free(bset1);
 603         isl_basic_set_free(bset2);
 604         free(filename);
 605
 606         fclose(input);
 607 }
 608
 609 void test_application(struct isl_ctx *ctx)
 610 {
 611         test_application_case(ctx, "application");
 612         test_application_case(ctx, "application2");
 613 }
 614
 615 void test_affine_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 616 {
 617         char *filename;
 618         FILE *input;
 619         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 620
 621         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 622         assert(filename);
 623         input = fopen(filename, "r");
 624         assert(input);
 625
 626         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 627         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 628
 629         bset1 = isl_basic_set_affine_hull(bset1);
 630
 631         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 632
 633         isl_basic_set_free(bset1);
 634         isl_basic_set_free(bset2);
 635         free(filename);
 636
 637         fclose(input);
 638 }
 639
 640 int test_affine_hull(struct isl_ctx *ctx)
 641 {
 642         const char *str;
 643         isl_set *set;
 644         isl_basic_set *bset;
 645         int n;
 646
 647         test_affine_hull_case(ctx, "affine2");
 648         test_affine_hull_case(ctx, "affine");
 649         test_affine_hull_case(ctx, "affine3");
 650
 651         str = "[m] -> { [i0] : exists (e0, e1: e1 <= 1 + i0 and "
 652                         "m >= 3 and 4i0 <= 2 + m and e1 >= i0 and "
 653                         "e1 >= 0 and e1 <= 2 and e1 >= 1 + 2e0 and "
 654                         "2e1 <= 1 + m + 4e0 and 2e1 >= 2 - m + 4i0 - 4e0) }";
 655         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 656         bset = isl_set_affine_hull(set);
 657         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
 658         isl_basic_set_free(bset);
 659         if (n != 0)
 660                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "not expecting any divs",
 661                         return -1);
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 void test_convex_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 667 {
 668         char *filename;
 669         FILE *input;
 670         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 671         struct isl_set *set;
 672
 673         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 674         assert(filename);
 675         input = fopen(filename, "r");
 676         assert(input);
 677
 678         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 679         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 680
 681         set = isl_basic_set_union(bset1, bset2);
 682         bset1 = isl_set_convex_hull(set);
 683
 684         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 685
 686         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 687
 688         isl_basic_set_free(bset1);
 689         isl_basic_set_free(bset2);
 690         free(filename);
 691
 692         fclose(input);
 693 }
 694
 695 void test_convex_hull_algo(struct isl_ctx *ctx, int convex)
 696 {
 697         const char *str1, *str2;
 698         isl_set *set1, *set2;
 699         int orig_convex = ctx->opt->convex;
 700         ctx->opt->convex = convex;
 701
 702         test_convex_hull_case(ctx, "convex0");
 703         test_convex_hull_case(ctx, "convex1");
 704         test_convex_hull_case(ctx, "convex2");
 705         test_convex_hull_case(ctx, "convex3");
 706         test_convex_hull_case(ctx, "convex4");
 707         test_convex_hull_case(ctx, "convex5");
 708         test_convex_hull_case(ctx, "convex6");
 709         test_convex_hull_case(ctx, "convex7");
 710         test_convex_hull_case(ctx, "convex8");
 711         test_convex_hull_case(ctx, "convex9");
 712         test_convex_hull_case(ctx, "convex10");
 713         test_convex_hull_case(ctx, "convex11");
 714         test_convex_hull_case(ctx, "convex12");
 715         test_convex_hull_case(ctx, "convex13");
 716         test_convex_hull_case(ctx, "convex14");
 717         test_convex_hull_case(ctx, "convex15");
 718
 719         str1 = "{ [i0, i1, i2] : (i2 = 1 and i0 = 0 and i1 >= 0) or "
 720                "(i0 = 1 and i1 = 0 and i2 = 1) or "
 721                "(i0 = 0 and i1 = 0 and i2 = 0) }";
 722         str2 = "{ [i0, i1, i2] : i0 >= 0 and i2 >= i0 and i2 <= 1 and i1 >= 0 }";
 723         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str1);
 724         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str2);
 725         set1 = isl_set_from_basic_set(isl_set_convex_hull(set1));
 726         assert(isl_set_is_equal(set1, set2));
 727         isl_set_free(set1);
 728         isl_set_free(set2);
 729
 730         ctx->opt->convex = orig_convex;
 731 }
 732
 733 void test_convex_hull(struct isl_ctx *ctx)
 734 {
 735         test_convex_hull_algo(ctx, ISL_CONVEX_HULL_FM);
 736         test_convex_hull_algo(ctx, ISL_CONVEX_HULL_WRAP);
 737 }
 738
 739 void test_gist_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 740 {
 741         char *filename;
 742         FILE *input;
 743         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 744
 745         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 746         assert(filename);
 747         input = fopen(filename, "r");
 748         assert(input);
 749
 750         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 751         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 752
 753         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
 754
 755         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 756
 757         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 758
 759         isl_basic_set_free(bset1);
 760         isl_basic_set_free(bset2);
 761         free(filename);
 762
 763         fclose(input);
 764 }
 765
 766 void test_gist(struct isl_ctx *ctx)
 767 {
 768         const char *str;
 769         isl_basic_set *bset1, *bset2;
 770
 771         test_gist_case(ctx, "gist1");
 772
 773         str = "[p0, p2, p3, p5, p6, p10] -> { [] : "
 774             "exists (e0 = [(15 + p0 + 15p6 + 15p10)/16], e1 = [(p5)/8], "
 775             "e2 = [(p6)/128], e3 = [(8p2 - p5)/128], "
 776             "e4 = [(128p3 - p6)/4096]: 8e1 = p5 and 128e2 = p6 and "
 777             "128e3 = 8p2 - p5 and 4096e4 = 128p3 - p6 and p2 >= 0 and "
 778             "16e0 >= 16 + 16p6 + 15p10 and  p2 <= 15 and p3 >= 0 and "
 779             "p3 <= 31 and  p6 >= 128p3 and p5 >= 8p2 and p10 >= 0 and "
 780             "16e0 <= 15 + p0 + 15p6 + 15p10 and 16e0 >= p0 + 15p6 + 15p10 and "
 781             "p10 <= 15 and p10 <= -1 + p0 - p6) }";
 782         bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 783         str = "[p0, p2, p3, p5, p6, p10] -> { [] : exists (e0 = [(p5)/8], "
 784             "e1 = [(p6)/128], e2 = [(8p2 - p5)/128], "
 785             "e3 = [(128p3 - p6)/4096]: 8e0 = p5 and 128e1 = p6 and "
 786             "128e2 = 8p2 - p5 and 4096e3 = 128p3 - p6 and p5 >= -7 and "
 787             "p2 >= 0 and 8p2 <= -1 + p0 and p2 <= 15 and p3 >= 0 and "
 788             "p3 <= 31 and 128p3 <= -1 + p0 and p6 >= -127 and "
 789             "p5 <= -1 + p0 and p6 <= -1 + p0 and p6 >= 128p3 and "
 790             "p0 >= 1 and p5 >= 8p2 and p10 >= 0 and p10 <= 15 ) }";
 791         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 792         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
 793         assert(bset1 && bset1->n_div == 0);
 794         isl_basic_set_free(bset1);
 795 }
 796
 797 int test_coalesce_set(isl_ctx *ctx, const char *str, int check_one)
 798 {
 799         isl_set *set, *set2;
 800         int equal;
 801         int one;
 802
 803         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 804         set = isl_set_coalesce(set);
 805         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 806         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
 807         one = set && set->n == 1;
 808         isl_set_free(set);
 809         isl_set_free(set2);
 810
 811         if (equal < 0)
 812                 return -1;
 813         if (!equal)
 814                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 815                         "coalesced set not equal to input", return -1);
 816         if (check_one && !one)
 817                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 818                         "coalesced set should not be a union", return -1);
 819
 820         return 0;
 821 }
 822
 823 int test_coalesce(struct isl_ctx *ctx)
 824 {
 825         const char *str;
 826         struct isl_set *set, *set2;
 827         struct isl_map *map, *map2;
 828
 829         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 830                 "{[x,y]: x >= 0 & x <= 10 & y >= 0 & y <= 10 or "
 831                        "y >= x & x >= 2 & 5 >= y }");
 832         set = isl_set_coalesce(set);
 833         assert(set && set->n == 1);
 834         isl_set_free(set);
 835
 836         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 837                 "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 838                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 20 & y >= 0}");
 839         set = isl_set_coalesce(set);
 840         assert(set && set->n == 1);
 841         isl_set_free(set);
 842
 843         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 844                 "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 845                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 19 & y >= 0}");
 846         set = isl_set_coalesce(set);
 847         assert(set && set->n == 2);
 848         isl_set_free(set);
 849
 850         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 851                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 852                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y <= x}");
 853         set = isl_set_coalesce(set);
 854         assert(set && set->n == 1);
 855         isl_set_free(set);
 856
 857         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 858                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 859                        "y >= 0 & x >= 7 & x <= 10 & y <= x}");
 860         set = isl_set_coalesce(set);
 861         assert(set && set->n == 2);
 862         isl_set_free(set);
 863
 864         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 865                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 866                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y + 1 <= x}");
 867         set = isl_set_coalesce(set);
 868         assert(set && set->n == 2);
 869         isl_set_free(set);
 870
 871         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 872                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 873                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 6}");
 874         set = isl_set_coalesce(set);
 875         assert(set && set->n == 1);
 876         isl_set_free(set);
 877
 878         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 879                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 880                        "y >= 0 & x = 7 & y <= 6}");
 881         set = isl_set_coalesce(set);
 882         assert(set && set->n == 2);
 883         isl_set_free(set);
 884
 885         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 886                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 887                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 5}");
 888         set = isl_set_coalesce(set);
 889         assert(set && set->n == 1);
 890         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 891                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 892                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 5}");
 893         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 894         isl_set_free(set);
 895         isl_set_free(set2);
 896
 897         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 898                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 899                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 7}");
 900         set = isl_set_coalesce(set);
 901         assert(set && set->n == 2);
 902         isl_set_free(set);
 903
 904         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 905                 "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }");
 906         set = isl_set_coalesce(set);
 907         assert(set && set->n == 1);
 908         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 909                 "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }");
 910         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 911         isl_set_free(set);
 912         isl_set_free(set2);
 913
 914         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 915                 "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}");
 916         set = isl_set_coalesce(set);
 917         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 918                 "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}");
 919         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 920         isl_set_free(set);
 921         isl_set_free(set2);
 922
 923         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 924                 "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or "
 925                                 "2 <= i and i <= n }");
 926         set = isl_set_coalesce(set);
 927         assert(set && set->n == 1);
 928         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 929                 "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or "
 930                                 "2 <= i and i <= n }");
 931         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 932         isl_set_free(set);
 933         isl_set_free(set2);
 934
 935         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 936                 "[n] -> { [i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 937                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 938                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 939                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 940                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 941                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 942                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 943                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 944                 "[i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 945                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 946                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 947                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 948                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 949                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 950                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 951                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 952                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 953                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }");
 954         map = isl_map_coalesce(map);
 955         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 956                 "[n] -> { [i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 957                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 958                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 959                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 960                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 961                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 962                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 963                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 964                 "[i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 965                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 966                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 967                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 968                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 969                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 970                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 971                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 972                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 973                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }");
 974         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 975         isl_map_free(map);
 976         isl_map_free(map2);
 977
 978         str = "[n, m] -> { [] -> [o0, o2, o3] : (o3 = 1 and o0 >= 1 + m and "
 979               "o0 <= n + m and o2 <= m and o0 >= 2 + n and o2 >= 3) or "
 980               "(o0 >= 2 + n and o0 >= 1 + m and o0 <= n + m and n >= 1 and "
 981               "o3 <= -1 + o2 and o3 >= 1 - m + o2 and o3 >= 2 and o3 <= n) }";
 982         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 983         map = isl_map_coalesce(map);
 984         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 985         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 986         isl_map_free(map);
 987         isl_map_free(map2);
 988
 989         str = "[M, N] -> { [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6] -> "
 990           "[o0, o1, o2, o3, o4, o5, o6] : "
 991           "(o6 <= -4 + 2M - 2N + i0 + i1 - i2 + i6 - o0 - o1 + o2 and "
 992           "o3 <= -2 + i3 and o6 >= 2 + i0 + i3 + i6 - o0 - o3 and "
 993           "o6 >= 2 - M + N + i3 + i4 + i6 - o3 - o4 and o0 <= -1 + i0 and "
 994           "o4 >= 4 - 3M + 3N - i0 - i1 + i2 + 2i3 + i4 + o0 + o1 - o2 - 2o3 "
 995           "and o6 <= -3 + 2M - 2N + i3 + i4 - i5 + i6 - o3 - o4 + o5 and "
 996           "2o6 <= -5 + 5M - 5N + 2i0 + i1 - i2 - i5 + 2i6 - 2o0 - o1 + o2 + o5 "
 997           "and o6 >= 2i0 + i1 + i6 - 2o0 - o1 and "
 998           "3o6 <= -5 + 4M - 4N + 2i0 + i1 - i2 + 2i3 + i4 - i5 + 3i6 "
 999           "- 2o0 - o1 + o2 - 2o3 - o4 + o5) or "
1000           "(N >= 2 and o3 <= -1 + i3 and o0 <= -1 + i0 and "
1001           "o6 >= i3 + i6 - o3 and M >= 0 and "
1002           "2o6 >= 1 + i0 + i3 + 2i6 - o0 - o3 and "
1003           "o6 >= 1 - M + i0 + i6 - o0 and N >= 2M and o6 >= i0 + i6 - o0) }";
1004         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1005         map = isl_map_coalesce(map);
1006         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1007         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1008         isl_map_free(map);
1009         isl_map_free(map2);
1010
1011         str = "[M, N] -> { [] -> [o0] : (o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2) or "
1012                 "(o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2M and N >= 2 + M) or "
1013                 "(o0 = 0 and M >= 2 and N >= 3) or "
1014                 "(M = 0 and o0 = 0 and N >= 3) }";
1015         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1016         map = isl_map_coalesce(map);
1017         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1018         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1019         isl_map_free(map);
1020         isl_map_free(map2);
1021
1022         str = "{ [i0, i1, i2, i3] : (i1 = 10i0 and i0 >= 1 and 10i0 <= 100 and "
1023                 "i3 <= 9 + 10 i2 and i3 >= 1 + 10i2 and i3 >= 0) or "
1024                 "(i1 <= 9 + 10i0 and i1 >= 1 + 10i0 and i2 >= 0 and "
1025                 "i0 >= 0 and i1 <= 100 and i3 <= 9 + 10i2 and i3 >= 1 + 10i2) }";
1026         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1027         map = isl_map_coalesce(map);
1028         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1029         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1030         isl_map_free(map);
1031         isl_map_free(map2);
1032
1033         test_coalesce_set(ctx,
1034                 "[M] -> { [i1] : (i1 >= 2 and i1 <= M) or "
1035                                 "(i1 = M and M >= 1) }", 0);
1036         test_coalesce_set(ctx,
1037                 "{[x,y] : x,y >= 0; [x,y] : 10 <= x <= 20 and y >= -1 }", 0);
1038         test_coalesce_set(ctx,
1039                 "{ [x, y] : (x >= 1 and y >= 1 and x <= 2 and y <= 2) or "
1040                 "(y = 3 and x = 1) }", 1);
1041         test_coalesce_set(ctx,
1042                 "[M] -> { [i0, i1, i2, i3, i4] : (i1 >= 3 and i4 >= 2 + i2 and "
1043                 "i2 >= 2 and i0 >= 2 and i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and "
1044                 "i1 <= M and i3 <= M and i4 <= M) or "
1045                 "(i1 >= 2 and i4 >= 1 + i2 and i2 >= 2 and i0 >= 2 and "
1046                 "i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and i1 <= -1 + M and i3 <= M and "
1047                 "i4 <= -1 + M) }", 1);
1048         test_coalesce_set(ctx,
1049                 "{ [x, y] : (x >= 0 and y >= 0 and x <= 10 and y <= 10) or "
1050                 "(x >= 1 and y >= 1 and x <= 11 and y <= 11) }", 1);
1051         test_coalesce_set(ctx,
1052                 "{[x,y,z] : y + 2 >= 0 and x - y + 1 >= 0 and "
1053                         "-x - y + 1 >= 0 and -3 <= z <= 3;"
1054                 "[x,y,z] : -x+z + 20 >= 0 and -x-z + 20 >= 0 and "
1055                         "x-z + 20 >= 0 and x+z + 20 >= 0 and -10 <= y <= 0}", 1);
1056         if (test_coalesce_set(ctx,
1057                 "{[x,y] : 0 <= x,y <= 10; [5,y]: 4 <=y <= 11}", 1) < 0)
1058                 return -1;
1059         if (test_coalesce_set(ctx, "{[x,0] : x >= 0; [x,1] : x <= 20}", 0) < 0)
1060                 return -1;
1061         if (test_coalesce_set(ctx,
1062                 "{[x,0,0] : -5 <= x <= 5; [0,y,1] : -5 <= y <= 5 }", 1) < 0)
1063                 return -1;
1064         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [x, 1 - x] : 0 <= x <= 1; [0,0] }", 1) < 0)
1065                 return -1;
1066         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [0,0]; [i,i] : 1 <= i <= 10 }", 1) < 0)
1067                 return -1;
1068         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [0,0]; [i,j] : 1 <= i,j <= 10 }", 0) < 0)
1069                 return -1;
1070         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [0,0]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }", 1) < 0)
1071                 return -1;
1072         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [0,0]; [i,2i] : 2 <= i <= 10 }", 0) < 0)
1073                 return -1;
1074         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [1,0]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }", 0) < 0)
1075                 return -1;
1076         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [0,1]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }", 0) < 0)
1077                 return -1;
1078         if (test_coalesce_set(ctx, "{ [a, b] : exists e : 2e = a and "
1079                     "a >= 0 and (a <= 3 or (b <= 0 and b >= -4 + a)) }", 0) < 0)
1080                 return -1;
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 void test_closure(struct isl_ctx *ctx)
1085 {
1086         const char *str;
1087         isl_set *dom;
1088         isl_map *up, *right;
1089         isl_map *map, *map2;
1090         int exact;
1091
1092         /* COCOA example 1 */
1093         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1094                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
1095                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
1096                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
1097                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }");
1098         map = isl_map_power(map, &exact);
1099         assert(exact);
1100         isl_map_free(map);
1101
1102         /* COCOA example 1 */
1103         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1104                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
1105                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
1106                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
1107                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }");
1108         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1109         assert(exact);
1110         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1111                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
1112                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j <= n and "
1113                         "2 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
1114                         "i2 = i + k1 + k2 and j2 = j + k1 - k2 and "
1115                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1 )}");
1116         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1117         isl_map_free(map2);
1118         isl_map_free(map);
1119
1120         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1121                 "[n] -> { [x] -> [y] : y = x + 1 and 0 <= x and x <= n and "
1122                                      " 0 <= y and y <= n }");
1123         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1124         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1125                 "[n] -> { [x] -> [y] : y > x and 0 <= x and x <= n and "
1126                                      " 0 <= y and y <= n }");
1127         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1128         isl_map_free(map2);
1129         isl_map_free(map);
1130
1131         /* COCOA example 2 */
1132         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1133                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j + 2 and "
1134                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j < n - 1 or "
1135                         "i2 = i + 2 and j2 = j - 2 and "
1136                         "1 <= i and i < n - 1 and 3 <= j and j <= n }");
1137         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1138         assert(exact);
1139         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1140                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
1141                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j <= n and "
1142                         "3 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
1143                         "i2 = i + 2 k1 + 2 k2 and j2 = j + 2 k1 - 2 k2 and "
1144                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1) }");
1145         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1146         isl_map_free(map);
1147         isl_map_free(map2);
1148
1149         /* COCOA Fig.2 left */
1150         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1151                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j and "
1152                         "i <= 2 j - 3 and i <= n - 2 and j <= 2 i - 1 and "
1153                         "j <= n or "
1154                         "i2 = i and j2 = j + 2 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1155                         "j <= 2 i - 3 and j <= n - 2 or "
1156                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1157                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1158         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1159         assert(exact);
1160         isl_map_free(map);
1161
1162         /* COCOA Fig.2 right */
1163         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1164                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
1165                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
1166                         "j <= n or "
1167                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1168                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
1169                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1170                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1171         map = isl_map_power(map, &exact);
1172         assert(exact);
1173         isl_map_free(map);
1174
1175         /* COCOA Fig.2 right */
1176         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1177                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
1178                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
1179                         "j <= n or "
1180                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1181                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
1182                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1183                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1184         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1185         assert(exact);
1186         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1187                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k3,k : "
1188                         "i <= 2 j - 1 and i <= n and j <= 2 i - 1 and "
1189                         "j <= n and 3 + i + 2 j <= 3 n and "
1190                         "3 + 2 i + j <= 3n and i2 <= 2 j2 -1 and i2 <= n and "
1191                         "i2 <= 3 j2 - 4 and j2 <= 2 i2 -1 and j2 <= n and "
1192                         "13 + 4 j2 <= 11 i2 and i2 = i + 3 k1 + k3 and "
1193                         "j2 = j + 3 k2 + k3 and k1 >= 0 and k2 >= 0 and "
1194                         "k3 >= 0 and k1 + k2 + k3 = k and k > 0) }");
1195         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1196         isl_map_free(map2);
1197         isl_map_free(map);
1198
1199         /* COCOA Fig.1 right */
1200         dom = isl_set_read_from_str(ctx,
1201                 "{ [x,y] : x >= 0 and -2 x + 3 y >= 0 and x <= 3 and "
1202                         "2 x - 3 y + 3 >= 0 }");
1203         right = isl_map_read_from_str(ctx,
1204                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x + 1 and y2 = y }");
1205         up = isl_map_read_from_str(ctx,
1206                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 }");
1207         right = isl_map_intersect_domain(right, isl_set_copy(dom));
1208         right = isl_map_intersect_range(right, isl_set_copy(dom));
1209         up = isl_map_intersect_domain(up, isl_set_copy(dom));
1210         up = isl_map_intersect_range(up, dom);
1211         map = isl_map_union(up, right);
1212         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1213         assert(exact);
1214         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1215                 "{ [0,0] -> [0,1]; [0,0] -> [1,1]; [0,1] -> [1,1]; "
1216                 "  [2,2] -> [3,2]; [2,2] -> [3,3]; [3,2] -> [3,3] }");
1217         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1218         isl_map_free(map2);
1219         isl_map_free(map);
1220
1221         /* COCOA Theorem 1 counter example */
1222         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1223                 "{ [i,j] -> [i2,j2] : i = 0 and 0 <= j and j <= 1 and "
1224                         "i2 = 1 and j2 = j or "
1225                         "i = 0 and j = 0 and i2 = 0 and j2 = 1 }");
1226         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1227         assert(exact);
1228         isl_map_free(map);
1229
1230         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1231                 "[m,n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 2 and "
1232                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m or "
1233                         "i2 = i + 1 and 3 <= j2 - j <= 4 and "
1234                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m }");
1235         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1236         assert(exact);
1237         isl_map_free(map);
1238
1239         /* Kelly et al 1996, fig 12 */
1240         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1241                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 1 and "
1242                         "1 <= i,j,j+1 <= n or "
1243                         "j = n and j2 = 1 and i2 = i + 1 and "
1244                         "1 <= i,i+1 <= n }");
1245         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1246         assert(exact);
1247         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1248                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : 1 <= j < j2 <= n and "
1249                         "1 <= i <= n and i = i2 or "
1250                         "1 <= i < i2 <= n and 1 <= j <= n and "
1251                         "1 <= j2 <= n }");
1252         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1253         isl_map_free(map2);
1254         isl_map_free(map);
1255
1256         /* Omega's closure4 */
1257         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1258                 "[m,n] -> { [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 and "
1259                         "1 <= x,y <= 10 or "
1260                         "x2 = x + 1 and y2 = y and "
1261                         "1 <= x <= 20 && 5 <= y <= 15 }");
1262         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1263         assert(exact);
1264         isl_map_free(map);
1265
1266         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1267                 "[n] -> { [x] -> [y]: 1 <= n <= y - x <= 10 }");
1268         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1269         assert(!exact);
1270         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1271                 "[n] -> { [x] -> [y] : 1 <= n <= 10 and y >= n + x }");
1272         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1273         isl_map_free(map);
1274         isl_map_free(map2);
1275
1276         str = "[n, m] -> { [i0, i1, i2, i3] -> [o0, o1, o2, o3] : "
1277             "i3 = 1 and o0 = i0 and o1 = -1 + i1 and o2 = -1 + i2 and "
1278             "o3 = -2 + i2 and i1 <= -1 + i0 and i1 >= 1 - m + i0 and "
1279             "i1 >= 2 and i1 <= n and i2 >= 3 and i2 <= 1 + n and i2 <= m }";
1280         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1281         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1282         assert(exact);
1283         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1284         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1285         isl_map_free(map);
1286         isl_map_free(map2);
1287
1288         str = "{[0] -> [1]; [2] -> [3]}";
1289         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1290         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1291         assert(exact);
1292         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1293         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1294         isl_map_free(map);
1295         isl_map_free(map2);
1296
1297         str = "[n] -> { [[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 1]] -> "
1298             "[[i0, -1 + i1, 2, 0, i0] -> [-1 + i5, 2]] : "
1299             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 2 and i1 >= 2 and "
1300             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1301             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1302             "[[i0, i1, 2, 0, i0] -> [i5, 1]] -> "
1303             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [-1 + i5, 2]] : "
1304             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 2 and i1 >= 1 and "
1305             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1306             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1307             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 2]] -> "
1308             "[[i0, -1 + i1, 2, 0, i0] -> [i5, 1]] : "
1309             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i1 >= 2 and i5 >= 1 and "
1310             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1311             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1312             "[[i0, i1, 2, 0, i0] -> [i5, 2]] -> "
1313             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 1]] : "
1314             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 1 and i1 >= 1 and "
1315             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1316             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n) }";
1317         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1318         map = isl_map_transitive_closure(map, NULL);
1319         assert(map);
1320         isl_map_free(map);
1321 }
1322
1323 void test_lex(struct isl_ctx *ctx)
1324 {
1325         isl_space *dim;
1326         isl_map *map;
1327
1328         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 0);
1329         map = isl_map_lex_le(dim);
1330         assert(!isl_map_is_empty(map));
1331         isl_map_free(map);
1332 }
1333
1334 void test_lexmin(struct isl_ctx *ctx)
1335 {
1336         const char *str;
1337         isl_basic_map *bmap;
1338         isl_map *map, *map2;
1339         isl_set *set;
1340         isl_set *set2;
1341         isl_pw_multi_aff *pma;
1342
1343         str = "[p0, p1] -> { [] -> [] : "
1344             "exists (e0 = [(2p1)/3], e1, e2, e3 = [(3 - p1 + 3e0)/3], "
1345             "e4 = [(p1)/3], e5 = [(p1 + 3e4)/3]: "
1346             "3e0 >= -2 + 2p1 and 3e0 >= p1 and 3e3 >= 1 - p1 + 3e0 and "
1347             "3e0 <= 2p1 and 3e3 >= -2 + p1 and 3e3 <= -1 + p1 and p1 >= 3 and "
1348             "3e5 >= -2 + 2p1 and 3e5 >= p1 and 3e5 <= -1 + p1 + 3e4 and "
1349             "3e4 <= p1 and 3e4 >= -2 + p1 and e3 <= -1 + e0 and "
1350             "3e4 >= 6 - p1 + 3e1 and 3e1 >= p1 and 3e5 >= -2 + p1 + 3e4 and "
1351             "2e4 >= 3 - p1 + 2e1 and e4 <= e1 and 3e3 <= 2 - p1 + 3e0 and "
1352             "e5 >= 1 + e1 and 3e4 >= 6 - 2p1 + 3e1 and "
1353             "p0 >= 2 and p1 >= p0 and 3e2 >= p1 and 3e4 >= 6 - p1 + 3e2 and "
1354             "e2 <= e1 and e3 >= 1 and e4 <= e2) }";
1355         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1356         map = isl_map_lexmin(map);
1357         isl_map_free(map);
1358
1359         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : obj <= 38 a + 7 b + 10 c and "
1360             "a + b <= 1 and c <= 10 b and c <= C and a,b,c,C >= 0 }";
1361         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1362         set = isl_set_lexmax(set);
1363         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : C = 8 }";
1364         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1365         set = isl_set_intersect(set, set2);
1366         assert(!isl_set_is_empty(set));
1367         isl_set_free(set);
1368
1369         str = "{ [x] -> [y] : x <= y <= 10; [x] -> [5] : -8 <= x <= 8 }";
1370         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1371         map = isl_map_lexmin(map);
1372         str = "{ [x] -> [5] : 6 <= x <= 8; "
1373                 "[x] -> [x] : x <= 5 or (9 <= x <= 10) }";
1374         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1375         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1376         isl_map_free(map);
1377         isl_map_free(map2);
1378
1379         str = "{ [x] -> [y] : 4y = x or 4y = -1 + x or 4y = -2 + x }";
1380         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1381         map2 = isl_map_copy(map);
1382         map = isl_map_lexmin(map);
1383         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1384         isl_map_free(map);
1385         isl_map_free(map2);
1386
1387         str = "{ [x] -> [y] : x = 4y; [x] -> [y] : x = 2y }";
1388         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1389         map = isl_map_lexmin(map);
1390         str = "{ [x] -> [y] : (4y = x and x >= 0) or "
1391                 "(exists (e0 = [(x)/4], e1 = [(-2 + x)/4]: 2y = x and "
1392                 "4e1 = -2 + x and 4e0 <= -1 + x and 4e0 >= -3 + x)) or "
1393                 "(exists (e0 = [(x)/4]: 2y = x and 4e0 = x and x <= -4)) }";
1394         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1395         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1396         isl_map_free(map);
1397         isl_map_free(map2);
1398
1399         str = "{ [i] -> [i', j] : j = i - 8i' and i' >= 0 and i' <= 7 and "
1400                                 " 8i' <= i and 8i' >= -7 + i }";
1401         bmap = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
1402         pma = isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(isl_basic_map_copy(bmap));
1403         map2 = isl_map_from_pw_multi_aff(pma);
1404         map = isl_map_from_basic_map(bmap);
1405         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1406         isl_map_free(map);
1407         isl_map_free(map2);
1408
1409         str = "{ T[a] -> S[b, c] : a = 4b-2c and c >= b }";
1410         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1411         map = isl_map_lexmin(map);
1412         str = "{ T[a] -> S[b, c] : 2b = a and 2c = a }";
1413         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1414         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1415         isl_map_free(map);
1416         isl_map_free(map2);
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 void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
1459 {
1460         const char *str;
1461         isl_space *dim;
1462         isl_map *map;
1463         isl_access_info *ai;
1464         isl_flow *flow;
1465         int depth;
1466         struct must_may mm;
1467
1468         depth = 3;
1469
1470         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1471         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1472         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1473
1474         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1475         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1476         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1477
1478         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1479         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1480         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1481
1482         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1483         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1484         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1485         mm.may = isl_map_empty(dim);
1486
1487         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1488
1489         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10); "
1490               "  [1,10,0] -> [2,5,0] }";
1491         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1492         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1493         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1494
1495         isl_map_free(mm.must);
1496         isl_map_free(mm.may);
1497         isl_flow_free(flow);
1498
1499
1500         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1501         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1502         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1503
1504         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1505         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1506         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1507
1508         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1509         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1510         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1511
1512         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1513         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1514         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1515         mm.may = isl_map_empty(dim);
1516
1517         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1518
1519         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10) }";
1520         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1521         str = "{ [0,5,0] -> [2,5,0]; [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1522         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1523
1524         isl_map_free(mm.must);
1525         isl_map_free(mm.may);
1526         isl_flow_free(flow);
1527
1528
1529         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1530         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1531         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1532
1533         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1534         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1535         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1536
1537         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1538         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1539         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1540
1541         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1542         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1543         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1544         mm.may = isl_map_empty(dim);
1545
1546         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1547
1548         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : 0 <= i <= 10; "
1549               "  [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1550         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1551         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1552         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1553
1554         isl_map_free(mm.must);
1555         isl_map_free(mm.may);
1556         isl_flow_free(flow);
1557
1558
1559         str = "{ [0,i,2] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1560         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1561         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1562
1563         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1564         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1565         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1566
1567         str = "{ [0,i,1] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1568         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1569         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1570
1571         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1572         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1573         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1574         mm.may = isl_map_empty(dim);
1575
1576         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1577
1578         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,2] : 0 <= i <= 10; "
1579               "  [0,i,1] -> [0,5,2] : 0 <= i <= 5 }";
1580         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1581         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1582         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1583
1584         isl_map_free(mm.must);
1585         isl_map_free(mm.may);
1586         isl_flow_free(flow);
1587
1588
1589         str = "{ [0,i,1] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1590         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1591         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1592
1593         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1594         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1595         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1596
1597         str = "{ [0,i,2] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1598         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1599         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1600
1601         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1602         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1603         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1604         mm.may = isl_map_empty(dim);
1605
1606         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1607
1608         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,1] : 0 <= i <= 10; "
1609               "  [0,i,2] -> [0,5,1] : 0 <= i <= 4 }";
1610         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1611         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1612         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1613
1614         isl_map_free(mm.must);
1615         isl_map_free(mm.may);
1616         isl_flow_free(flow);
1617
1618
1619         depth = 5;
1620
1621         str = "{ [1,i,0,0,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1622         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1623         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 1);
1624
1625         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1626         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1627         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1628
1629         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1630         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 5, 5);
1631         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1632         mm.may = isl_map_empty(dim);
1633
1634         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1635
1636         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [1,i,0,0,0] : 0 <= i,j <= 10 }";
1637         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1638         str = "{ [0,0,0,0,0] -> [0,0,0,0,0] : 1 = 0 }";
1639         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1640
1641         isl_map_free(mm.must);
1642         isl_map_free(mm.may);
1643         isl_flow_free(flow);
1644 }
1645
1646 int test_sv(isl_ctx *ctx)
1647 {
1648         const char *str;
1649         isl_map *map;
1650         isl_union_map *umap;
1651         int sv;
1652
1653         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 9 }";
1654         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1655         sv = isl_map_is_single_valued(map);
1656         isl_map_free(map);
1657         if (sv < 0)
1658                 return -1;
1659         if (!sv)
1660                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1661                         "map not detected as single valued", return -1);
1662
1663         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 10 }";
1664         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1665         sv = isl_map_is_single_valued(map);
1666         isl_map_free(map);
1667         if (sv < 0)
1668                 return -1;
1669         if (sv)
1670                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1671                         "map detected as single valued", return -1);
1672
1673         str = "{ S1[i] -> [i] : 0 <= i <= 9; S2[i] -> [i] : 0 <= i <= 9 }";
1674         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1675         sv = isl_union_map_is_single_valued(umap);
1676         isl_union_map_free(umap);
1677         if (sv < 0)
1678                 return -1;
1679         if (!sv)
1680                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1681                         "map not detected as single valued", return -1);
1682
1683         str = "{ [i] -> S1[i] : 0 <= i <= 9; [i] -> S2[i] : 0 <= i <= 9 }";
1684         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1685         sv = isl_union_map_is_single_valued(umap);
1686         isl_union_map_free(umap);
1687         if (sv < 0)
1688                 return -1;
1689         if (sv)
1690                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1691                         "map detected as single valued", return -1);
1692
1693         return 0;
1694 }
1695
1696 void test_bijective_case(struct isl_ctx *ctx, const char *str, int bijective)
1697 {
1698         isl_map *map;
1699
1700         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1701         if (bijective)
1702                 assert(isl_map_is_bijective(map));
1703         else
1704                 assert(!isl_map_is_bijective(map));
1705         isl_map_free(map);
1706 }
1707
1708 void test_bijective(struct isl_ctx *ctx)
1709 {
1710         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i]}", 0);
1711         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=i}", 1);
1712         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=0}", 1);
1713         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=N}", 1);
1714         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [j,i]}", 1);
1715         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i+j]}", 0);
1716         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> []}", 0);
1717         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,j,N]}", 1);
1718         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i]}", 0);
1719         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,i]}", 0);
1720         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,i]}", 0);
1721         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,j]}", 1);
1722         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [x,y] : 2x=i & y =j}", 1);
1723 }
1724
1725 void test_pwqp(struct isl_ctx *ctx)
1726 {
1727         const char *str;
1728         isl_set *set;
1729         isl_pw_qpolynomial *pwqp1, *pwqp2;
1730
1731         str = "{ [i,j,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
1732         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1733
1734         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_move_dims(pwqp1, isl_dim_param, 0,
1735                                                 isl_dim_in, 1, 1);
1736
1737         str = "[j] -> { [i,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
1738         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1739
1740         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1741
1742         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1743
1744         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1745
1746         str = "{ [i] -> i }";
1747         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1748         str = "{ [k] : exists a : k = 2a }";
1749         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1750         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1751         str = "{ [i] -> i }";
1752         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1753
1754         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1755
1756         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1757
1758         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1759
1760         str = "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }";
1761         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1762         str = "{ [10] }";
1763         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1764         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1765         str = "{ [i] -> 16 }";
1766         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1767
1768         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1769
1770         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1771
1772         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1773
1774         str = "{ [i] -> ([(i)/2]) }";
1775         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1776         str = "{ [k] : exists a : k = 2a+1 }";
1777         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1778         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1779         str = "{ [i] -> -1/2 + 1/2 * i }";
1780         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1781
1782         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1783
1784         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1785
1786         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1787
1788         str = "{ [i] -> ([([i/2] + [i/2])/5]) }";
1789         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1790         str = "{ [i] -> ([(2 * [i/2])/5]) }";
1791         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1792
1793         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1794
1795         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1796
1797         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1798
1799         str = "{ [x] -> ([x/2] + [(x+1)/2]) }";
1800         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1801         str = "{ [x] -> x }";
1802         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1803
1804         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1805
1806         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1807
1808         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1809
1810         str = "{ [i] -> ([i/2]) : i >= 0; [i] -> ([i/3]) : i < 0 }";
1811         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1812         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1813         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_coalesce(pwqp1);
1814         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1815         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1816         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1817 }
1818
1819 void test_split_periods(isl_ctx *ctx)
1820 {
1821         const char *str;
1822         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1823
1824         str = "{ [U,V] -> 1/3 * U + 2/3 * V - [(U + 2V)/3] + [U/2] : "
1825                 "U + 2V + 3 >= 0 and - U -2V  >= 0 and - U + 10 >= 0 and "
1826                 "U  >= 0; [U,V] -> U^2 : U >= 100 }";
1827         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1828
1829         pwqp = isl_pw_qpolynomial_split_periods(pwqp, 2);
1830         assert(pwqp);
1831
1832         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
1833 }
1834
1835 void test_union(isl_ctx *ctx)
1836 {
1837         const char *str;
1838         isl_union_set *uset1, *uset2;
1839         isl_union_map *umap1, *umap2;
1840
1841         str = "{ [i] : 0 <= i <= 1 }";
1842         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
1843         str = "{ [1] -> [0] }";
1844         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1845
1846         umap2 = isl_union_set_lex_gt_union_set(isl_union_set_copy(uset1), uset1);
1847         assert(isl_union_map_is_equal(umap1, umap2));
1848
1849         isl_union_map_free(umap1);
1850         isl_union_map_free(umap2);
1851
1852         str = "{ A[i] -> B[i]; B[i] -> C[i]; A[0] -> C[1] }";
1853         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1854         str = "{ A[i]; B[i] }";
1855         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
1856
1857         uset2 = isl_union_map_domain(umap1);
1858
1859         assert(isl_union_set_is_equal(uset1, uset2));
1860
1861         isl_union_set_free(uset1);
1862         isl_union_set_free(uset2);
1863 }
1864
1865 void test_bound(isl_ctx *ctx)
1866 {
1867         const char *str;
1868         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1869         isl_pw_qpolynomial_fold *pwf;
1870
1871         str = "{ [[a, b, c, d] -> [e]] -> 0 }";
1872         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1873         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
1874         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_in) == 4);
1875         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1876
1877         str = "{ [[x]->[x]] -> 1 : exists a : x = 2 a }";
1878         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1879         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
1880         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_in) == 1);
1881         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1882 }
1883
1884 void test_lift(isl_ctx *ctx)
1885 {
1886         const char *str;
1887         isl_basic_map *bmap;
1888         isl_basic_set *bset;
1889
1890         str = "{ [i0] : exists e0 : i0 = 4e0 }";
1891         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
1892         bset = isl_basic_set_lift(bset);
1893         bmap = isl_basic_map_from_range(bset);
1894         bset = isl_basic_map_domain(bmap);
1895         isl_basic_set_free(bset);
1896 }
1897
1898 void test_subset(isl_ctx *ctx)
1899 {
1900         const char *str;
1901         isl_set *set1, *set2;
1902
1903         str = "{ [112, 0] }";
1904         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1905         str = "{ [i0, i1] : exists (e0 = [(i0 - i1)/16], e1: "
1906                 "16e0 <= i0 - i1 and 16e0 >= -15 + i0 - i1 and "
1907                 "16e1 <= i1 and 16e0 >= -i1 and 16e1 >= -i0 + i1) }";
1908         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1909         assert(isl_set_is_subset(set1, set2));
1910         isl_set_free(set1);
1911         isl_set_free(set2);
1912 }
1913
1914 void test_factorize(isl_ctx *ctx)
1915 {
1916         const char *str;
1917         isl_basic_set *bset;
1918         isl_factorizer *f;
1919
1920         str = "{ [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7] : 3i5 <= 2 - 2i0 and "
1921             "i0 >= -2 and i6 >= 1 + i3 and i7 >= 0 and 3i5 >= -2i0 and "
1922             "2i4 <= i2 and i6 >= 1 + 2i0 + 3i1 and i4 <= -1 and "
1923             "i6 >= 1 + 2i0 + 3i5 and i6 <= 2 + 2i0 + 3i5 and "
1924             "3i5 <= 2 - 2i0 - i2 + 3i4 and i6 <= 2 + 2i0 + 3i1 and "
1925             "i0 <= -1 and i7 <= i2 + i3 - 3i4 - i6 and "
1926             "3i5 >= -2i0 - i2 + 3i4 }";
1927         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
1928         f = isl_basic_set_factorizer(bset);
1929         assert(f);
1930         isl_basic_set_free(bset);
1931         isl_factorizer_free(f);
1932
1933         str = "{ [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7, i8, i9, i10, i11, i12] : "
1934             "i12 <= 2 + i0 - i11 and 2i8 >= -i4 and i11 >= i1 and "
1935             "3i5 <= -i2 and 2i11 >= -i4 - 2i7 and i11 <= 3 + i0 + 3i9 and "
1936             "i11 <= -i4 - 2i7 and i12 >= -i10 and i2 >= -2 and "
1937             "i11 >= i1 + 3i10 and i11 >= 1 + i0 + 3i9 and "
1938             "i11 <= 1 - i4 - 2i8 and 6i6 <= 6 - i2 and 3i6 >= 1 - i2 and "
1939             "i11 <= 2 + i1 and i12 <= i4 + i11 and i12 >= i0 - i11 and "
1940             "3i5 >= -2 - i2 and i12 >= -1 + i4 + i11 and 3i3 <= 3 - i2 and "
1941             "9i6 <= 11 - i2 + 6i5 and 3i3 >= 1 - i2 and "
1942             "9i6 <= 5 - i2 + 6i3 and i12 <= -1 and i2 <= 0 }";
1943         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
1944         f = isl_basic_set_factorizer(bset);
1945         assert(f);
1946         isl_basic_set_free(bset);
1947         isl_factorizer_free(f);
1948 }
1949
1950 static int check_injective(__isl_take isl_map *map, void *user)
1951 {
1952         int *injective = user;
1953
1954         *injective = isl_map_is_injective(map);
1955         isl_map_free(map);
1956
1957         if (*injective < 0 || !*injective)
1958                 return -1;
1959
1960         return 0;
1961 }
1962
1963 int test_one_schedule(isl_ctx *ctx, const char *d, const char *w,
1964         const char *r, const char *s, int tilable, int parallel)
1965 {
1966         int i;
1967         isl_union_set *D;
1968         isl_union_map *W, *R, *S;
1969         isl_union_map *empty;
1970         isl_union_map *dep_raw, *dep_war, *dep_waw, *dep;
1971         isl_union_map *validity, *proximity;
1972         isl_union_map *schedule;
1973         isl_union_map *test;
1974         isl_union_set *delta;
1975         isl_union_set *domain;
1976         isl_set *delta_set;
1977         isl_set *slice;
1978         isl_set *origin;
1979         isl_schedule *sched;
1980         int is_nonneg, is_parallel, is_tilable, is_injection, is_complete;
1981
1982         D = isl_union_set_read_from_str(ctx, d);
1983         W = isl_union_map_read_from_str(ctx, w);
1984         R = isl_union_map_read_from_str(ctx, r);
1985         S = isl_union_map_read_from_str(ctx, s);
1986
1987         W = isl_union_map_intersect_domain(W, isl_union_set_copy(D));
1988         R = isl_union_map_intersect_domain(R, isl_union_set_copy(D));
1989
1990         empty = isl_union_map_empty(isl_union_map_get_space(S));
1991         isl_union_map_compute_flow(isl_union_map_copy(R),
1992                                    isl_union_map_copy(W), empty,
1993                                    isl_union_map_copy(S),
1994                                    &dep_raw, NULL, NULL, NULL);
1995         isl_union_map_compute_flow(isl_union_map_copy(W),
1996                                    isl_union_map_copy(W),
1997                                    isl_union_map_copy(R),
1998                                    isl_union_map_copy(S),
1999                                    &dep_waw, &dep_war, NULL, NULL);
2000
2001         dep = isl_union_map_union(dep_waw, dep_war);
2002         dep = isl_union_map_union(dep, dep_raw);
2003         validity = isl_union_map_copy(dep);
2004         proximity = isl_union_map_copy(dep);
2005
2006         sched = isl_union_set_compute_schedule(isl_union_set_copy(D),
2007                                                validity, proximity);
2008         schedule = isl_schedule_get_map(sched);
2009         isl_schedule_free(sched);
2010         isl_union_map_free(W);
2011         isl_union_map_free(R);
2012         isl_union_map_free(S);
2013
2014         is_injection = 1;
2015         isl_union_map_foreach_map(schedule, &check_injective, &is_injection);
2016
2017         domain = isl_union_map_domain(isl_union_map_copy(schedule));
2018         is_complete = isl_union_set_is_subset(D, domain);
2019         isl_union_set_free(D);
2020         isl_union_set_free(domain);
2021
2022         test = isl_union_map_reverse(isl_union_map_copy(schedule));
2023         test = isl_union_map_apply_range(test, dep);
2024         test = isl_union_map_apply_range(test, schedule);
2025
2026         delta = isl_union_map_deltas(test);
2027         if (isl_union_set_n_set(delta) == 0) {
2028                 is_tilable = 1;
2029                 is_parallel = 1;
2030                 is_nonneg = 1;
2031                 isl_union_set_free(delta);
2032         } else {
2033                 delta_set = isl_set_from_union_set(delta);
2034
2035                 slice = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2036                 for (i = 0; i < tilable; ++i)
2037                         slice = isl_set_lower_bound_si(slice, isl_dim_set, i, 0);
2038                 is_tilable = isl_set_is_subset(delta_set, slice);
2039                 isl_set_free(slice);
2040
2041                 slice = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2042                 for (i = 0; i < parallel; ++i)
2043                         slice = isl_set_fix_si(slice, isl_dim_set, i, 0);
2044                 is_parallel = isl_set_is_subset(delta_set, slice);
2045                 isl_set_free(slice);
2046
2047                 origin = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2048                 for (i = 0; i < isl_set_dim(origin, isl_dim_set); ++i)
2049                         origin = isl_set_fix_si(origin, isl_dim_set, i, 0);
2050
2051                 delta_set = isl_set_union(delta_set, isl_set_copy(origin));
2052                 delta_set = isl_set_lexmin(delta_set);
2053
2054                 is_nonneg = isl_set_is_equal(delta_set, origin);
2055
2056                 isl_set_free(origin);
2057                 isl_set_free(delta_set);
2058         }
2059
2060         if (is_nonneg < 0 || is_parallel < 0 || is_tilable < 0 ||
2061             is_injection < 0 || is_complete < 0)
2062                 return -1;
2063         if (!is_complete)
2064                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2065                         "generated schedule incomplete", return -1);
2066         if (!is_injection)
2067                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2068                         "generated schedule not injective on each statement",
2069                         return -1);
2070         if (!is_nonneg)
2071                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2072                         "negative dependences in generated schedule",
2073                         return -1);
2074         if (!is_tilable)
2075                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2076                         "generated schedule not as tilable as expected",
2077                         return -1);
2078         if (!is_parallel)
2079                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2080                         "generated schedule not as parallel as expected",
2081                         return -1);
2082
2083         return 0;
2084 }
2085
2086 int test_special_schedule(isl_ctx *ctx, const char *domain,
2087         const char *validity, const char *proximity, const char *expected_sched)
2088 {
2089         isl_union_set *dom;
2090         isl_union_map *dep;
2091         isl_union_map *prox;
2092         isl_union_map *sched1, *sched2;
2093         isl_schedule *schedule;
2094         int equal;
2095
2096         dom = isl_union_set_read_from_str(ctx, domain);
2097         dep = isl_union_map_read_from_str(ctx, validity);
2098         prox = isl_union_map_read_from_str(ctx, proximity);
2099         schedule = isl_union_set_compute_schedule(dom, dep, prox);
2100         sched1 = isl_schedule_get_map(schedule);
2101         isl_schedule_free(schedule);
2102
2103         sched2 = isl_union_map_read_from_str(ctx, expected_sched);
2104
2105         equal = isl_union_map_is_equal(sched1, sched2);
2106         isl_union_map_free(sched1);
2107         isl_union_map_free(sched2);
2108
2109         if (equal < 0)
2110                 return -1;
2111         if (!equal)
2112                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected schedule",
2113                         return -1);
2114
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 int test_schedule(isl_ctx *ctx)
2119 {
2120         const char *D, *W, *R, *V, *P, *S;
2121
2122         /* Jacobi */
2123         D = "[T,N] -> { S1[t,i] : 1 <= t <= T and 2 <= i <= N - 1 }";
2124         W = "{ S1[t,i] -> a[t,i] }";
2125         R = "{ S1[t,i] -> a[t-1,i]; S1[t,i] -> a[t-1,i-1]; "
2126                 "S1[t,i] -> a[t-1,i+1] }";
2127         S = "{ S1[t,i] -> [t,i] }";
2128         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2129                 return -1;
2130
2131         /* Fig. 5 of CC2008 */
2132         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and j >= 2 and "
2133                                 "j <= -1 + N }";
2134         W = "[N] -> { S_0[i, j] -> a[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2135                                 "j >= 2 and j <= -1 + N }";
2136         R = "[N] -> { S_0[i, j] -> a[j, i] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2137                                 "j >= 2 and j <= -1 + N; "
2138                     "S_0[i, j] -> a[i, -1 + j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2139                                 "j >= 2 and j <= -1 + N }";
2140         S = "[N] -> { S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2141         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2142                 return -1;
2143
2144         D = "{ S1[i] : 0 <= i <= 10; S2[i] : 0 <= i <= 9 }";
2145         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2146         R = "{ S2[i] -> a[i+1] }";
2147         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2148         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2149                 return -1;
2150
2151         D = "{ S1[i] : 0 <= i < 10; S2[i] : 0 <= i < 10 }";
2152         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2153         R = "{ S2[i] -> a[9-i] }";
2154         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2155         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2156                 return -1;
2157
2158         D = "[N] -> { S1[i] : 0 <= i < N; S2[i] : 0 <= i < N }";
2159         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2160         R = "[N] -> { S2[i] -> a[N-1-i] }";
2161         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2162         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2163                 return -1;
2164
2165         D = "{ S1[i] : 0 < i < 10; S2[i] : 0 <= i < 10 }";
2166         W = "{ S1[i] -> a[i]; S2[i] -> b[i] }";
2167         R = "{ S2[i] -> a[i]; S1[i] -> b[i-1] }";
2168         S = "{ S1[i] -> [i,0]; S2[i] -> [i,1] }";
2169         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2170                 return -1;
2171
2172         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i,j] : 1 <= i,j <= N }";
2173         W = "{ S1[i] -> a[0,i]; S2[i,j] -> a[i,j] }";
2174         R = "{ S2[i,j] -> a[i-1,j] }";
2175         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2176         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2177                 return -1;
2178
2179         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i,j] : 1 <= i,j <= N }";
2180         W = "{ S1[i] -> a[i,0]; S2[i,j] -> a[i,j] }";
2181         R = "{ S2[i,j] -> a[i,j-1] }";
2182         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2183         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2184                 return -1;
2185
2186         D = "[N] -> { S_0[]; S_1[i] : i >= 0 and i <= -1 + N; S_2[] }";
2187         W = "[N] -> { S_0[] -> a[0]; S_2[] -> b[0]; "
2188                     "S_1[i] -> a[1 + i] : i >= 0 and i <= -1 + N }";
2189         R = "[N] -> { S_2[] -> a[N]; S_1[i] -> a[i] : i >= 0 and i <= -1 + N }";
2190         S = "[N] -> { S_1[i] -> [1, i, 0]; S_2[] -> [2, 0, 1]; "
2191                     "S_0[] -> [0, 0, 0] }";
2192         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 0) < 0)
2193                 return -1;
2194         ctx->opt->schedule_parametric = 0;
2195         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2196                 return -1;
2197         ctx->opt->schedule_parametric = 1;
2198
2199         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i] : 1 <= i <= N; "
2200                     "S3[i,j] : 1 <= i,j <= N; S4[i] : 1 <= i <= N }";
2201         W = "{ S1[i] -> a[i,0]; S2[i] -> a[0,i]; S3[i,j] -> a[i,j] }";
2202         R = "[N] -> { S3[i,j] -> a[i-1,j]; S3[i,j] -> a[i,j-1]; "
2203                     "S4[i] -> a[i,N] }";
2204         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i] -> [1,i,0]; S3[i,j] -> [2,i,j]; "
2205                 "S4[i] -> [4,i,0] }";
2206         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2207                 return -1;
2208
2209         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and j <= N }";
2210         W = "[N] -> { S_0[i, j] -> s[0] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2211                                         "j <= N }";
2212         R = "[N] -> { S_0[i, j] -> s[0] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2213                                         "j <= N; "
2214                     "S_0[i, j] -> a[i, j] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2215                                         "j <= N }";
2216         S = "[N] -> { S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2217         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2218                 return -1;
2219
2220         D = "[N] -> { S_0[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2221                     " S_2[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2222                     " S_1[t, i] : t >= 0 and t <= -1 + N and i >= 0 and "
2223                                 "i <= -1 + N }";
2224         W = "[N] -> { S_0[t] -> a[t, 0] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2225                     " S_2[t] -> b[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2226                     " S_1[t, i] -> a[t, 1 + i] : t >= 0 and t <= -1 + N and "
2227                                                 "i >= 0 and i <= -1 + N }";
2228         R = "[N] -> { S_1[t, i] -> a[t, i] : t >= 0 and t <= -1 + N and "
2229                                             "i >= 0 and i <= -1 + N; "
2230                     " S_2[t] -> a[t, N] : t >= 0 and t <= -1 + N }";
2231         S = "[N] -> { S_2[t] -> [0, t, 2]; S_1[t, i] -> [0, t, 1, i, 0]; "
2232                     " S_0[t] -> [0, t, 0] }";
2233
2234         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2235                 return -1;
2236         ctx->opt->schedule_parametric = 0;
2237         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2238                 return -1;
2239         ctx->opt->schedule_parametric = 1;
2240
2241         D = "[N] -> { S1[i,j] : 0 <= i,j < N; S2[i,j] : 0 <= i,j < N }";
2242         S = "{ S1[i,j] -> [0,i,j]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2243         if (test_one_schedule(ctx, D, "{}", "{}", S, 2, 2) < 0)
2244                 return -1;
2245
2246         D = "[M, N] -> { S_1[i] : i >= 0 and i <= -1 + M; "
2247             "S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + M and j >= 0 and j <= -1 + N }";
2248         W = "[M, N] -> { S_0[i, j] -> a[j] : i >= 0 and i <= -1 + M and "
2249                                             "j >= 0 and j <= -1 + N; "
2250                         "S_1[i] -> b[0] : i >= 0 and i <= -1 + M }";
2251         R = "[M, N] -> { S_0[i, j] -> a[0] : i >= 0 and i <= -1 + M and "
2252                                             "j >= 0 and j <= -1 + N; "
2253                         "S_1[i] -> b[0] : i >= 0 and i <= -1 + M }";
2254         S = "[M, N] -> { S_1[i] -> [1, i, 0]; S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2255         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2256                 return -1;
2257
2258         D = "{ S_0[i] : i >= 0 }";
2259         W = "{ S_0[i] -> a[i] : i >= 0 }";
2260         R = "{ S_0[i] -> a[0] : i >= 0 }";
2261         S = "{ S_0[i] -> [0, i, 0] }";
2262         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2263                 return -1;
2264
2265         D = "{ S_0[i] : i >= 0; S_1[i] : i >= 0 }";
2266         W = "{ S_0[i] -> a[i] : i >= 0; S_1[i] -> b[i] : i >= 0 }";
2267         R = "{ S_0[i] -> b[0] : i >= 0; S_1[i] -> a[i] : i >= 0 }";
2268         S = "{ S_1[i] -> [0, i, 1]; S_0[i] -> [0, i, 0] }";
2269         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2270                 return -1;
2271
2272         D = "[n] -> { S_0[j, k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2273                                 "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2274         W = "[n] -> { S_0[j, k] -> B[j] : j <= -1 + n and j >= 0 and "                                                  "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2275         R = "[n] -> { S_0[j, k] -> B[j] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2276                                         "k <= -1 + n and k >= 0; "
2277                     "S_0[j, k] -> B[k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2278                                         "k <= -1 + n and k >= 0; "
2279                     "S_0[j, k] -> A[k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2280                                         "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2281         S = "[n] -> { S_0[j, k] -> [2, j, k] }";
2282         ctx->opt->schedule_outer_zero_distance = 1;
2283         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2284                 return -1;
2285         ctx->opt->schedule_outer_zero_distance = 0;
2286
2287         D = "{Stmt_for_body24[i0, i1, i2, i3]:"
2288                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 6 and i2 >= 2 and "
2289                 "i2 <= 6 - i1 and i3 >= 0 and i3 <= -1 + i2;"
2290              "Stmt_for_body24[i0, i1, 1, 0]:"
2291                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 5;"
2292              "Stmt_for_body7[i0, i1, i2]:"
2293                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 7 and i2 >= 0 and "
2294                 "i2 <= 7 }";
2295
2296         V = "{Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] -> "
2297                 "Stmt_for_body24[1, i1, i2, i3]:"
2298                 "i3 >= 0 and i3 <= -1 + i2 and i1 >= 0 and i2 <= 6 - i1 and "
2299                 "i2 >= 1;"
2300              "Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] -> "
2301                 "Stmt_for_body7[1, 1 + i1 + i3, 1 + i1 + i2]:"
2302                 "i3 <= -1 + i2 and i2 <= 6 - i1 and i2 >= 1 and i1 >= 0 and "
2303                 "i3 >= 0;"
2304               "Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] ->"
2305                 "Stmt_for_body7[1, i1, 1 + i1 + i3]:"
2306                 "i3 >= 0 and i2 <= 6 - i1 and i1 >= 0 and i3 <= -1 + i2;"
2307               "Stmt_for_body7[0, i1, i2] -> Stmt_for_body7[1, i1, i2]:"
2308                 "(i2 >= 1 + i1 and i2 <= 6 and i1 >= 0 and i1 <= 4) or "
2309                 "(i2 >= 3 and i2 <= 7 and i1 >= 1 and i2 >= 1 + i1) or "
2310                 "(i2 >= 0 and i2 <= i1 and i2 >= -7 + i1 and i1 <= 7);"
2311               "Stmt_for_body7[0, i1, 1 + i1] -> Stmt_for_body7[1, i1, 1 + i1]:"
2312                 "i1 <= 6 and i1 >= 0;"
2313               "Stmt_for_body7[0, 0, 7] -> Stmt_for_body7[1, 0, 7];"
2314               "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> "
2315                 "Stmt_for_body24[i0, o1, -1 + i2 - o1, -1 + i1 - o1]:"
2316                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and o1 >= 0 and i2 >= 1 + i1 and "
2317                 "o1 <= -2 + i2 and i2 <= 7 and o1 <= -1 + i1;"
2318               "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> "
2319                 "Stmt_for_body24[i0, i1, o2, -1 - i1 + i2]:"
2320                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and o2 >= -i1 + i2 and "
2321                 "o2 >= 1 and o2 <= 6 - i1 and i2 >= 1 + i1 }";
2322         P = V;
2323         S = "{ Stmt_for_body24[i0, i1, i2, i3] -> "
2324                 "[i0, 5i0 + i1, 6i0 + i1 + i2, 1 + 6i0 + i1 + i2 + i3, 1];"
2325             "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> [0, 5i0, 6i0 + i1, 6i0 + i2, 0] }";
2326
2327         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2328                 return -1;
2329
2330         D = "{ S_0[i, j] : i >= 1 and i <= 10 and j >= 1 and j <= 8 }";
2331         V = "{ S_0[i, j] -> S_0[i, 1 + j] : i >= 1 and i <= 10 and "
2332                                            "j >= 1 and j <= 7;"
2333                 "S_0[i, j] -> S_0[1 + i, j] : i >= 1 and i <= 9 and "
2334                                              "j >= 1 and j <= 8 }";
2335         P = "{ }";
2336         S = "{ S_0[i, j] -> [i + j, j] }";
2337         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2338         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2339                 return -1;
2340         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2341
2342         /* Fig. 1 from Feautrier's "Some Efficient Solutions..." pt. 2, 1992 */
2343         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2344                                  "j >= 0 and j <= -1 + i }";
2345         V = "[N] -> { S_0[i, j] -> S_0[i, 1 + j] : j <= -2 + i and "
2346                                         "i <= -1 + N and j >= 0;"
2347                      "S_0[i, -1 + i] -> S_0[1 + i, 0] : i >= 1 and "
2348                                         "i <= -2 + N }";
2349         P = "{ }";
2350         S = "{ S_0[i, j] -> [i, j] }";
2351         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2352         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2353                 return -1;
2354         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2355
2356         /* Test both algorithms on a case with only proximity dependences. */
2357         D = "{ S[i,j] : 0 <= i <= 10 }";
2358         V = "{ }";
2359         P = "{ S[i,j] -> S[i+1,j] : 0 <= i,j <= 10 }";
2360         S = "{ S[i, j] -> [j, i] }";
2361         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2362         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2363                 return -1;
2364         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2365         return test_special_schedule(ctx, D, V, P, S);
2366 }
2367
2368 int test_plain_injective(isl_ctx *ctx, const char *str, int injective)
2369 {
2370         isl_union_map *umap;
2371         int test;
2372
2373         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
2374         test = isl_union_map_plain_is_injective(umap);
2375         isl_union_map_free(umap);
2376         if (test < 0)
2377                 return -1;
2378         if (test == injective)
2379                 return 0;
2380         if (injective)
2381                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2382                         "map not detected as injective", return -1);
2383         else
2384                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2385                         "map detected as injective", return -1);
2386 }
2387
2388 int test_injective(isl_ctx *ctx)
2389 {
2390         const char *str;
2391
2392         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i,j] -> A[0]; T[i,j] -> B[1]}", 0))
2393                 return -1;
2394         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> B[0]}", 1))
2395                 return -1;
2396         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[1]}", 1))
2397                 return -1;
2398         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[0]}", 0))
2399                 return -1;
2400         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i,0]; T[i] -> A[i,1]}", 1))
2401                 return -1;
2402         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i]; T[i] -> A[i]}", 0))
2403                 return -1;
2404         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]}", 1))
2405                 return -1;
2406         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[1,0]}", 1))
2407                 return -1;
2408
2409         str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[1,0]}";
2410         if (test_plain_injective(ctx, str, 1))
2411                 return -1;
2412         str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[0,0]}";
2413         if (test_plain_injective(ctx, str, 0))
2414                 return -1;
2415
2416         return 0;
2417 }
2418
2419 int test_aff(isl_ctx *ctx)
2420 {
2421         const char *str;
2422         isl_set *set;
2423         isl_space *dim;
2424         isl_local_space *ls;
2425         isl_aff *aff;
2426         int zero;
2427
2428         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 1);
2429         ls = isl_local_space_from_space(dim);
2430         aff = isl_aff_zero_on_domain(ls);
2431
2432         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2433         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 3);
2434         aff = isl_aff_floor(aff);
2435         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2436         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 2);
2437         aff = isl_aff_floor(aff);
2438         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2439
2440         str = "{ [10] }";
2441         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2442         aff = isl_aff_gist(aff, set);
2443
2444         aff = isl_aff_add_constant_si(aff, -16);
2445         zero = isl_aff_plain_is_zero(aff);
2446         isl_aff_free(aff);
2447
2448         if (zero < 0)
2449                 return -1;
2450         if (!zero)
2451                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2452
2453         return 0;
2454 }
2455
2456 int test_dim_max(isl_ctx *ctx)
2457 {
2458         int equal;
2459         const char *str;
2460         isl_set *set1, *set2;
2461         isl_set *set;
2462         isl_map *map;
2463         isl_pw_aff *pwaff;
2464
2465         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= min(N,10) }";
2466         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2467         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2468         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2469         str = "[N] -> { [10] : N >= 10; [N] : N <= 9 and N >= 0 }";
2470         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2471         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2472         isl_set_free(set1);
2473         isl_set_free(set2);
2474         if (equal < 0)
2475                 return -1;
2476         if (!equal)
2477                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2478
2479         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= max(2N,N+6) }";
2480         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2481         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2482         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2483         str = "[N] -> { [6 + N] : -6 <= N <= 5; [2N] : N >= 6 }";
2484         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2485         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2486         isl_set_free(set1);
2487         isl_set_free(set2);
2488         if (equal < 0)
2489                 return -1;
2490         if (!equal)
2491                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2492
2493         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= 2N or 0 <= i <= N+6 }";
2494         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2495         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2496         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2497         str = "[N] -> { [6 + N] : -6 <= N <= 5; [2N] : N >= 6 }";
2498         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2499         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2500         isl_set_free(set1);
2501         isl_set_free(set2);
2502         if (equal < 0)
2503                 return -1;
2504         if (!equal)
2505                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2506
2507         str = "[N,M] -> { [i,j] -> [([i/16]), i%16, ([j/16]), j%16] : "
2508                         "0 <= i < N and 0 <= j < M }";
2509         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2510         set = isl_map_range(map);
2511
2512         pwaff = isl_set_dim_max(isl_set_copy(set), 0);
2513         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2514         str = "[N,M] -> { [([(N-1)/16])] : M,N > 0 }";
2515         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2516         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2517         isl_set_free(set1);
2518         isl_set_free(set2);
2519
2520         pwaff = isl_set_dim_max(isl_set_copy(set), 3);
2521         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2522         str = "[N,M] -> { [t] : t = min(M-1,15) and M,N > 0 }";
2523         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2524         if (equal >= 0 && equal)
2525                 equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2526         isl_set_free(set1);
2527         isl_set_free(set2);
2528
2529         isl_set_free(set);
2530
2531         if (equal < 0)
2532                 return -1;
2533         if (!equal)
2534                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2535
2536         return 0;
2537 }
2538
2539 int test_product(isl_ctx *ctx)
2540 {
2541         const char *str;
2542         isl_set *set;
2543         isl_union_set *uset1, *uset2;
2544         int ok;
2545
2546         str = "{ A[i] }";
2547         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2548         set = isl_set_product(set, isl_set_copy(set));
2549         ok = isl_set_is_wrapping(set);
2550         isl_set_free(set);
2551         if (ok < 0)
2552                 return -1;
2553         if (!ok)
2554                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2555
2556         str = "{ [] }";
2557         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2558         uset1 = isl_union_set_product(uset1, isl_union_set_copy(uset1));
2559         str = "{ [[] -> []] }";
2560         uset2 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2561         ok = isl_union_set_is_equal(uset1, uset2);
2562         isl_union_set_free(uset1);
2563         isl_union_set_free(uset2);
2564         if (ok < 0)
2565                 return -1;
2566         if (!ok)
2567                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2568
2569         return 0;
2570 }
2571
2572 int test_equal(isl_ctx *ctx)
2573 {
2574         const char *str;
2575         isl_set *set, *set2;
2576         int equal;
2577
2578         str = "{ S_6[i] }";
2579         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2580         str = "{ S_7[i] }";
2581         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2582         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
2583         isl_set_free(set);
2584         isl_set_free(set2);
2585         if (equal < 0)
2586                 return -1;
2587         if (equal)
2588                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2589
2590         return 0;
2591 }
2592
2593 static int test_plain_fixed(isl_ctx *ctx, __isl_take isl_map *map,
2594         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int fixed)
2595 {
2596         int test;
2597
2598         test = isl_map_plain_is_fixed(map, type, pos, NULL);
2599         isl_map_free(map);
2600         if (test < 0)
2601                 return -1;
2602         if (test == fixed)
2603                 return 0;
2604         if (fixed)
2605                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2606                         "map not detected as fixed", return -1);
2607         else
2608                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2609                         "map detected as fixed", return -1);
2610 }
2611
2612 int test_fixed(isl_ctx *ctx)
2613 {
2614         const char *str;
2615         isl_map *map;
2616
2617         str = "{ [i] -> [i] }";
2618         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2619         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 0))
2620                 return -1;
2621         str = "{ [i] -> [1] }";
2622         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2623         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
2624                 return -1;
2625         str = "{ S_1[p1] -> [o0] : o0 = -2 and p1 >= 1 and p1 <= 7 }";
2626         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2627         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
2628                 return -1;
2629         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2630         map = isl_map_neg(map);
2631         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
2632                 return -1;
2633
2634         return 0;
2635 }
2636
2637 int test_vertices(isl_ctx *ctx)
2638 {
2639         const char *str;
2640         isl_basic_set *bset;
2641         isl_vertices *vertices;
2642
2643         str = "{ A[t, i] : t = 12 and i >= 4 and i <= 12 }";
2644         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2645         vertices = isl_basic_set_compute_vertices(bset);
2646         isl_basic_set_free(bset);
2647         isl_vertices_free(vertices);
2648         if (!vertices)
2649                 return -1;
2650
2651         str = "{ A[t, i] : t = 14 and i = 1 }";
2652         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2653         vertices = isl_basic_set_compute_vertices(bset);
2654         isl_basic_set_free(bset);
2655         isl_vertices_free(vertices);
2656         if (!vertices)
2657                 return -1;
2658
2659         return 0;
2660 }
2661
2662 int test_union_pw(isl_ctx *ctx)
2663 {
2664         int equal;
2665         const char *str;
2666         isl_union_set *uset;
2667         isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1, *upwqp2;
2668
2669         str = "{ [x] -> x^2 }";
2670         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2671         upwqp2 = isl_union_pw_qpolynomial_copy(upwqp1);
2672         uset = isl_union_pw_qpolynomial_domain(upwqp1);
2673         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_copy(upwqp2);
2674         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(upwqp1, uset);
2675         equal = isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(upwqp1, upwqp2);
2676         isl_union_pw_qpolynomial_free(upwqp1);
2677         isl_union_pw_qpolynomial_free(upwqp2);
2678         if (equal < 0)
2679                 return -1;
2680         if (!equal)
2681                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2682
2683         return 0;
2684 }
2685
2686 int test_output(isl_ctx *ctx)
2687 {
2688         char *s;
2689         const char *str;
2690         isl_pw_aff *pa;
2691         isl_printer *p;
2692         int equal;
2693
2694         str = "[x] -> { [1] : x % 4 <= 2; [2] : x = 3 }";
2695         pa = isl_pw_aff_read_from_str(ctx, str);
2696
2697         p = isl_printer_to_str(ctx);
2698         p = isl_printer_set_output_format(p, ISL_FORMAT_C);
2699         p = isl_printer_print_pw_aff(p, pa);
2700         s = isl_printer_get_str(p);
2701         isl_printer_free(p);
2702         isl_pw_aff_free(pa);
2703         equal = !strcmp(s, "(2 - x + 4*floord(x, 4) >= 0) ? (1) : 2");
2704         free(s);
2705         if (equal < 0)
2706                 return -1;
2707         if (!equal)
2708                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2709
2710         return 0;
2711 }
2712
2713 int test_sample(isl_ctx *ctx)
2714 {
2715         const char *str;
2716         isl_basic_set *bset1, *bset2;
2717         int empty, subset;
2718
2719         str = "{ [a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k] : "
2720             "3i >= 1073741823b - c - 1073741823e + f and c >= 0 and "
2721             "3i >= -1 + 3221225466b + c + d - 3221225466e - f and "
2722             "2e >= a - b and 3e <= 2a and 3k <= -a and f <= -1 + a and "
2723             "3i <= 4 - a + 4b + 2c - e - 2f and 3k <= -a + c - f and "
2724             "3h >= -2 + a and 3g >= -3 - a and 3k >= -2 - a and "
2725             "3i >= -2 - a - 2c + 3e + 2f and 3h <= a + c - f and "
2726             "3h >= a + 2147483646b + 2c - 2147483646e - 2f and "
2727             "3g <= -1 - a and 3i <= 1 + c + d - f and a <= 1073741823 and "
2728             "f >= 1 - a + 1073741822b + c + d - 1073741822e and "
2729             "3i >= 1 + 2b - 2c + e + 2f + 3g and "
2730             "1073741822f <= 1073741822 - a + 1073741821b + 1073741822c +"
2731                 "d - 1073741821e and "
2732             "3j <= 3 - a + 3b and 3g <= -2 - 2b + c + d - e - f and "
2733             "3j >= 1 - a + b + 2e and "
2734             "3f >= -3 + a + 3221225462b + 3c + d - 3221225465e and "
2735             "3i <= 4 - a + 4b - e and "
2736             "f <= 1073741822 + 1073741822b - 1073741822e and 3h <= a and "
2737             "f >= 0 and 2e <= 4 - a + 5b - d and 2e <= a - b + d and "
2738             "c <= -1 + a and 3i >= -2 - a + 3e and "
2739             "1073741822e <= 1073741823 - a + 1073741822b + c and "
2740             "3g >= -4 + 3221225464b + 3c + d - 3221225467e - 3f and "
2741             "3i >= -1 + 3221225466b + 3c + d - 3221225466e - 3f and "
2742             "1073741823e >= 1 + 1073741823b - d and "
2743             "3i >= 1073741823b + c - 1073741823e - f and "
2744             "3i >= 1 + 2b + e + 3g }";
2745         bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2746         bset2 = isl_basic_set_sample(isl_basic_set_copy(bset1));
2747         empty = isl_basic_set_is_empty(bset2);
2748         subset = isl_basic_set_is_subset(bset2, bset1);
2749         isl_basic_set_free(bset1);
2750         isl_basic_set_free(bset2);
2751         if (empty)
2752                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "point not found", return -1);
2753         if (!subset)
2754                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad point found", return -1);
2755
2756         return 0;
2757 }
2758
2759 int main()
2760 {
2761         struct isl_ctx *ctx;
2762
2763         srcdir = getenv("srcdir");
2764         assert(srcdir);
2765
2766         ctx = isl_ctx_alloc();
2767         if (test_sample(ctx) < 0)
2768                 goto error;
2769         if (test_output(ctx) < 0)
2770                 goto error;
2771         if (test_vertices(ctx) < 0)
2772                 goto error;
2773         if (test_fixed(ctx) < 0)
2774                 goto error;
2775         if (test_equal(ctx) < 0)
2776                 goto error;
2777         if (test_product(ctx) < 0)
2778                 goto error;
2779         if (test_dim_max(ctx) < 0)
2780                 goto error;
2781         if (test_aff(ctx) < 0)
2782                 goto error;
2783         if (test_injective(ctx) < 0)
2784                 goto error;
2785         if (test_schedule(ctx) < 0)
2786                 goto error;
2787         if (test_union_pw(ctx) < 0)
2788                 goto error;
2789         test_factorize(ctx);
2790         test_subset(ctx);
2791         test_lift(ctx);
2792         test_bound(ctx);
2793         test_union(ctx);
2794         test_split_periods(ctx);
2795         test_parse(ctx);
2796         test_pwqp(ctx);
2797         test_lex(ctx);
2798         if (test_sv(ctx) < 0)
2799                 goto error;
2800         test_bijective(ctx);
2801         test_dep(ctx);
2802         test_read(ctx);
2803         test_bounded(ctx);
2804         test_construction(ctx);
2805         test_dim(ctx);
2806         test_div(ctx);
2807         test_application(ctx);
2808         if (test_affine_hull(ctx) < 0)
2809                 goto error;
2810         test_convex_hull(ctx);
2811         test_gist(ctx);
2812         if (test_coalesce(ctx) < 0)
2813                 goto error;
2814         test_closure(ctx);
2815         test_lexmin(ctx);
2816         isl_ctx_free(ctx);
2817         return 0;
2818 error:
2819         isl_ctx_free(ctx);
2820         return -1;
2821 }