coretypes.h: Include input.h and as-a.h.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / graphite-interchange.c
index 5107f91..7a51ca4 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /* Interchange heuristics and transform for loop interchange on
    polyhedral representation.
 
-   Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2009-2015 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com> and
    Harsha Jagasia <harsha.jagasia@amd.com>.
 
@@ -20,39 +20,58 @@ GNU General Public License for more details.
 You should have received a copy of the GNU General Public License
 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
 #include "config.h"
+
+#ifdef HAVE_isl
+#include <isl/aff.h>
+#include <isl/set.h>
+#include <isl/map.h>
+#include <isl/union_map.h>
+#include <isl/ilp.h>
+#include <isl/val.h>
+
+/* Since ISL-0.13, the extern is in val_gmp.h.  */
+#if !defined(HAVE_ISL_SCHED_CONSTRAINTS_COMPUTE_SCHEDULE) && defined(__cplusplus)
+extern "C" {
+#endif
+#include <isl/val_gmp.h>
+#if !defined(HAVE_ISL_SCHED_CONSTRAINTS_COMPUTE_SCHEDULE) && defined(__cplusplus)
+}
+#endif
+#endif
+
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
-#include "tm.h"
-#include "ggc.h"
+#include "alias.h"
+#include "symtab.h"
+#include "options.h"
 #include "tree.h"
-#include "rtl.h"
-#include "output.h"
+#include "fold-const.h"
+#include "predict.h"
+#include "tm.h"
+#include "hard-reg-set.h"
+#include "function.h"
+#include "dominance.h"
+#include "cfg.h"
 #include "basic-block.h"
-#include "diagnostic.h"
-#include "tree-flow.h"
-#include "toplev.h"
-#include "tree-dump.h"
-#include "timevar.h"
+#include "tree-ssa-alias.h"
+#include "internal-fn.h"
+#include "gimple-expr.h"
+#include "gimple.h"
+#include "gimple-iterator.h"
+#include "tree-ssa-loop.h"
+#include "dumpfile.h"
 #include "cfgloop.h"
 #include "tree-chrec.h"
 #include "tree-data-ref.h"
 #include "tree-scalar-evolution.h"
-#include "tree-pass.h"
-#include "domwalk.h"
-#include "value-prof.h"
-#include "pointer-set.h"
-#include "gimple.h"
-#include "params.h"
-
-#ifdef HAVE_cloog
-#include "cloog/cloog.h"
-#include "ppl_c.h"
 #include "sese.h"
-#include "graphite-ppl.h"
-#include "graphite.h"
+
+#ifdef HAVE_isl
 #include "graphite-poly.h"
 
+/* XXX isl rewrite following comment */
 /* Builds a linear expression, of dimension DIM, representing PDR's
    memory access:
 
@@ -70,209 +89,232 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
    where the expression itself is:
    c_0 * s_0 + c_1 * s_1 + ... c_n * s_n.  */
 
-static ppl_Linear_Expression_t
-build_linearized_memory_access (ppl_dimension_type offset, poly_dr_p pdr)
+static isl_constraint *
+build_linearized_memory_access (isl_map *map, poly_dr_p pdr)
 {
-  ppl_Linear_Expression_t res;
-  ppl_Linear_Expression_t le;
-  ppl_dimension_type i;
-  ppl_dimension_type first = pdr_subscript_dim (pdr, 0);
-  ppl_dimension_type last = pdr_subscript_dim (pdr, PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr));
-  Value size, sub_size;
-  graphite_dim_t dim = offset + pdr_dim (pdr);
-
-  ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&res, dim);
-
-  value_init (size);
-  value_set_si (size, 1);
-  value_init (sub_size);
-  value_set_si (sub_size, 1);
-
-  for (i = last - 1; i >= first; i--)
-    {
-      ppl_set_coef_gmp (res, i + offset, size);
+  isl_constraint *res;
+  isl_local_space *ls = isl_local_space_from_space (isl_map_get_space (map));
+  unsigned offset, nsubs;
+  int i;
+  isl_ctx *ctx;
+
+  isl_val *size, *subsize, *size1;
 
-      ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, dim - offset);
-      ppl_set_coef (le, i, 1);
-      ppl_max_for_le_pointset (PDR_ACCESSES (pdr), le, sub_size);
-      value_multiply (size, size, sub_size);
-      ppl_delete_Linear_Expression (le);
+  res = isl_equality_alloc (ls);
+  ctx = isl_local_space_get_ctx (ls);
+  size = isl_val_int_from_ui (ctx, 1);
+
+  nsubs = isl_set_dim (pdr->extent, isl_dim_set);
+  /* -1 for the already included L dimension.  */
+  offset = isl_map_dim (map, isl_dim_out) - 1 - nsubs;
+  res = isl_constraint_set_coefficient_si (res, isl_dim_out, offset + nsubs, -1);
+  /* Go through all subscripts from last to first.  First dimension
+     is the alias set, ignore it.  */
+  for (i = nsubs - 1; i >= 1; i--)
+    {
+      isl_space *dc;
+      isl_aff *aff;
+
+      size1 = isl_val_copy (size);
+      res = isl_constraint_set_coefficient_val (res, isl_dim_out, offset + i, size);
+      dc = isl_set_get_space (pdr->extent);
+      aff = isl_aff_zero_on_domain (isl_local_space_from_space (dc));
+      aff = isl_aff_set_coefficient_si (aff, isl_dim_in, i, 1);
+      subsize = isl_set_max_val (pdr->extent, aff);
+      isl_aff_free (aff);
+      size = isl_val_mul (size1, subsize);
     }
 
-  value_clear (sub_size);
-  value_clear (size);
+  isl_val_free (size);
+
   return res;
 }
 
 /* Set STRIDE to the stride of PDR in memory by advancing by one in
-   time dimension DEPTH.  */
+   the loop at DEPTH.  */
 
 static void
-memory_stride_in_loop (Value stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
+pdr_stride_in_loop (mpz_t stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
 {
-  ppl_dimension_type time_depth;
-  ppl_Linear_Expression_t le, lma;
-  ppl_Constraint_t new_cstr;
-  ppl_dimension_type i, *map;
-  ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t p1, p2, sctr;
-  graphite_dim_t nb_subscripts = PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr) + 1;
   poly_bb_p pbb = PDR_PBB (pdr);
-  ppl_dimension_type offset = pbb_nb_scattering_transform (pbb)
-                              + pbb_nb_local_vars (pbb)
-                              + pbb_dim_iter_domain (pbb);
-  ppl_dimension_type offsetg = offset + pbb_nb_params (pbb);
-  ppl_dimension_type dim_sctr = pbb_nb_scattering_transform (pbb)
-                                + pbb_nb_local_vars (pbb);
-  ppl_dimension_type dim_L1 = offset + offsetg + 2 * nb_subscripts;
-  ppl_dimension_type dim_L2 = offset + offsetg + 2 * nb_subscripts + 1;
-  ppl_dimension_type new_dim = offset + offsetg + 2 * nb_subscripts + 2;
-
-  /* The resulting polyhedron should have the following format:
-     T|I|T'|I'|G|S|S'|l1|l2
-     where:
-     | T = t_1..t_{dim_sctr}
-     | I = i_1..i_{dim_iter_domain}
-     | T'= t'_1..t'_{dim_sctr}
-     | I'= i'_1..i'_{dim_iter_domain}
-     | G = g_1..g_{nb_params}
-     | S = s_1..s_{nb_subscripts}
-     | S'= s'_1..s'_{nb_subscripts}
-     | l1 and l2 are scalars.
-
-     Some invariants:
-     offset = dim_sctr + dim_iter_domain + nb_local_vars
-     offsetg = dim_sctr + dim_iter_domain + nb_local_vars + nb_params.  */
-
-  /* Construct the T|I|0|0|G|0|0|0|0 part.  */
-  {
-    ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
-      (&sctr, PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb));
-    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_space_dimensions_and_embed
-      (sctr, 2 * nb_subscripts + 2);
-    ppl_insert_dimensions_pointset (sctr, offset, offset);
-  }
-
-  /* Construct the 0|I|0|0|G|S|0|0|0 part.  */
-  {
-    ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
-      (&p1, PDR_ACCESSES (pdr));
-    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_space_dimensions_and_embed
-      (p1, nb_subscripts + 2);
-    ppl_insert_dimensions_pointset (p1, 0, dim_sctr);
-    ppl_insert_dimensions_pointset (p1, offset, offset);
-  }
-
-  /* Construct the 0|0|0|0|0|S|0|l1|0 part.  */
-  {
-    lma = build_linearized_memory_access (offset + dim_sctr, pdr);
-    ppl_set_coef (lma, dim_L1, -1);
-    ppl_new_Constraint (&new_cstr, lma, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
-    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (p1, new_cstr);
-    ppl_delete_Linear_Expression (lma);
-    ppl_delete_Constraint (new_cstr);
-  }
-
-  /* Now intersect all the parts to get the polyhedron P1:
-     T|I|0|0|G|0|0|0 |0
-     0|I|0|0|G|S|0|0 |0
-     0|0|0|0|0|S|0|l1|0
-     ------------------
-     T|I|0|0|G|S|0|l1|0.  */
-
-  ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (p1, sctr);
-  ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sctr);
-
-  /* Build P2, which would have the following form:
-     0|0|T'|I'|G|0|S'|0|l2
-
-     P2 is built, by remapping the P1 polyhedron:
-     T|I|0|0|G|S|0|l1|0
-
-     using the following mapping:
-     T->T'
-     I->I'
-     S->S'
-     l1->l2.  */
-  {
-    ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
-      (&p2, p1);
-
-    map = ppl_new_id_map (new_dim);
-
-    /* TI -> T'I'.  */
-    for (i = 0; i < offset; i++)
-      ppl_interchange (map, i, i + offset);
-
-    /* l1 -> l2.  */
-    ppl_interchange (map, dim_L1, dim_L2);
-
-    /* S -> S'.  */
-    for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
-      ppl_interchange (map, offset + offsetg + i,
-                      offset + offsetg + nb_subscripts + i);
-
-    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_map_space_dimensions (p2, map, new_dim);
-    free (map);
-  }
+  isl_map *map;
+  isl_set *set;
+  isl_aff *aff;
+  isl_space *dc;
+  isl_constraint *lma, *c;
+  isl_val *islstride;
+  graphite_dim_t time_depth;
+  unsigned offset, nt;
+  unsigned i;
+  /* XXX isl rewrite following comments.  */
+  /* Builds a partial difference equations and inserts them
+     into pointset powerset polyhedron P.  Polyhedron is assumed
+     to have the format: T|I|T'|I'|G|S|S'|l1|l2.
+
+     TIME_DEPTH is the time dimension w.r.t. which we are
+     differentiating.
+     OFFSET represents the number of dimensions between
+     columns t_{time_depth} and t'_{time_depth}.
+     DIM_SCTR is the number of scattering dimensions.  It is
+     essentially the dimensionality of the T vector.
+
+     The following equations are inserted into the polyhedron P:
+     | t_1 = t_1'
+     | ...
+     | t_{time_depth-1} = t'_{time_depth-1}
+     | t_{time_depth} = t'_{time_depth} + 1
+     | t_{time_depth+1} = t'_{time_depth + 1}
+     | ...
+     | t_{dim_sctr} = t'_{dim_sctr}.  */
+
+  /* Add the equality: t_{time_depth} = t'_{time_depth} + 1.
+     This is the core part of this alogrithm, since this
+     constraint asks for the memory access stride (difference)
+     between two consecutive points in time dimensions.  */
 
   /* Add equalities:
      | t1 = t1'
      | ...
-     | t_{depth-1} = t'_{depth-1}
-     | t_{depth+1} = t'_{depth+1}
+     | t_{time_depth-1} = t'_{time_depth-1}
+     | t_{time_depth+1} = t'_{time_depth+1}
      | ...
      | t_{dim_sctr} = t'_{dim_sctr}
 
      This means that all the time dimensions are equal except for
-     depth, where we will add t_{depth} = t'_{depth} + 1 in the next
-     step.  */
-
+     time_depth, where the constraint is t_{depth} = t'_{depth} + 1
+     step.  More to this: we should be careful not to add equalities
+     to the 'coupled' dimensions, which happens when the one dimension
+     is stripmined dimension, and the other dimension corresponds
+     to the point loop inside stripmined dimension.  */
+
+  /* pdr->accesses:    [P1..nb_param,I1..nb_domain]->[a,S1..nb_subscript]
+          ??? [P] not used for PDRs?
+     pdr->extent:      [a,S1..nb_subscript]
+     pbb->domain:      [P1..nb_param,I1..nb_domain]
+     pbb->transformed: [P1..nb_param,I1..nb_domain]->[T1..Tnb_sctr]
+          [T] includes local vars (currently unused)
+     
+     First we create [P,I] -> [T,a,S].  */
+  
+  map = isl_map_flat_range_product (isl_map_copy (pbb->transformed),
+                                   isl_map_copy (pdr->accesses));
+  /* Add a dimension for L: [P,I] -> [T,a,S,L].*/
+  map = isl_map_add_dims (map, isl_dim_out, 1);
+  /* Build a constraint for "lma[S] - L == 0", effectively calculating
+     L in terms of subscripts.  */
+  lma = build_linearized_memory_access (map, pdr);
+  /* And add it to the map, so we now have:
+     [P,I] -> [T,a,S,L] : lma([S]) == L.  */
+  map = isl_map_add_constraint (map, lma);
+
+  /* Then we create  [P,I,P',I'] -> [T,a,S,L,T',a',S',L'].  */
+  map = isl_map_flat_product (map, isl_map_copy (map));
+
+  /* Now add the equality T[time_depth] == T'[time_depth]+1.  This will
+     force L' to be the linear address at T[time_depth] + 1. */
   time_depth = psct_dynamic_dim (pbb, depth);
-  for (i = 0; i < dim_sctr; i++)
+  /* Length of [a,S] plus [L] ...  */
+  offset = 1 + isl_map_dim (pdr->accesses, isl_dim_out);
+  /* ... plus [T].  */
+  offset += isl_map_dim (pbb->transformed, isl_dim_out);
+
+  c = isl_equality_alloc (isl_local_space_from_space (isl_map_get_space (map)));
+  c = isl_constraint_set_coefficient_si (c, isl_dim_out, time_depth, 1);
+  c = isl_constraint_set_coefficient_si (c, isl_dim_out,
+                                        offset + time_depth, -1);
+  c = isl_constraint_set_constant_si (c, 1);
+  map = isl_map_add_constraint (map, c);
+
+  /* Now we equate most of the T/T' elements (making PITaSL nearly
+     the same is (PITaSL)', except for one dimension, namely for 'depth'
+     (an index into [I]), after translating to index into [T].  Take care
+     to not produce an empty map, which indicates we wanted to equate
+     two dimensions that are already coupled via the above time_depth
+     dimension.  Happens with strip mining where several scatter dimension
+     are interdependend.  */
+  /* Length of [T].  */
+  nt = pbb_nb_scattering_transform (pbb) + pbb_nb_local_vars (pbb);
+  for (i = 0; i < nt; i++)
     if (i != time_depth)
       {
-        ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, new_dim);
-        ppl_set_coef (le, i, 1);
-        ppl_set_coef (le, i + offset, -1);
-        ppl_new_Constraint (&new_cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
-        ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (p2, new_cstr);
-        ppl_delete_Linear_Expression (le);
-        ppl_delete_Constraint (new_cstr);
+       isl_map *temp = isl_map_equate (isl_map_copy (map),
+                                       isl_dim_out, i,
+                                       isl_dim_out, offset + i);
+       if (isl_map_is_empty (temp))
+         isl_map_free (temp);
+       else
+         {
+           isl_map_free (map);
+           map = temp;
+         }
       }
 
-  /* Add equality : t_{depth} = t'_{depth} + 1.
-     This is the core part of this alogrithm, since this
-     constraint asks for the memory access stride (difference)
-     between two consecutive points in time dimensions.  */
-  {
-    ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, new_dim);
-    ppl_set_coef (le, time_depth, 1);
-    ppl_set_coef (le, time_depth + offset, -1);
-    ppl_set_inhomogeneous (le, 1);
-    ppl_new_Constraint (&new_cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
-    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (p2, new_cstr);
-    ppl_delete_Linear_Expression (le);
-    ppl_delete_Constraint (new_cstr);
-  }
-
-  /* P1 = P1 inter P2.  */
-  ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (p1, p2);
-
-  /* Maximise the expression L2 - L1.  */
-  {
-    ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, new_dim);
-    ppl_set_coef (le, dim_L2, 1);
-    ppl_set_coef (le, dim_L1, -1);
-    ppl_max_for_le_pointset (p1, le, stride);
-  }
-
-  ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (p1);
-  ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (p2);
-  ppl_delete_Linear_Expression (le);
+  /* Now maximize the expression L' - L.  */
+  set = isl_map_range (map);
+  dc = isl_set_get_space (set);
+  aff = isl_aff_zero_on_domain (isl_local_space_from_space (dc));
+  aff = isl_aff_set_coefficient_si (aff, isl_dim_in, offset - 1, -1);
+  aff = isl_aff_set_coefficient_si (aff, isl_dim_in, offset + offset - 1, 1);
+  islstride = isl_set_max_val (set, aff);
+  isl_val_get_num_gmp (islstride, stride);
+  isl_val_free (islstride);
+  isl_aff_free (aff);
+  isl_set_free (set);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      gmp_fprintf (dump_file, "\nStride in BB_%d, DR_%d, depth %d:  %Zd ",
+                  pbb_index (pbb), PDR_ID (pdr), (int) depth, stride);
+    }
 }
 
-/* Returns true when it is profitable to interchange time dimensions DEPTH1
-   and DEPTH2 with DEPTH1 < DEPTH2 for PBB.
+/* Sets STRIDES to the sum of all the strides of the data references
+   accessed in LOOP at DEPTH.  */
+
+static void
+memory_strides_in_loop_1 (lst_p loop, graphite_dim_t depth, mpz_t strides)
+{
+  int i, j;
+  lst_p l;
+  poly_dr_p pdr;
+  mpz_t s, n;
+
+  mpz_init (s);
+  mpz_init (n);
+
+  FOR_EACH_VEC_ELT (LST_SEQ (loop), j, l)
+    if (LST_LOOP_P (l))
+      memory_strides_in_loop_1 (l, depth, strides);
+    else
+      FOR_EACH_VEC_ELT (PBB_DRS (LST_PBB (l)), i, pdr)
+       {
+         pdr_stride_in_loop (s, depth, pdr);
+         mpz_set_si (n, PDR_NB_REFS (pdr));
+         mpz_mul (s, s, n);
+         mpz_add (strides, strides, s);
+       }
+
+  mpz_clear (s);
+  mpz_clear (n);
+}
+
+/* Sets STRIDES to the sum of all the strides of the data references
+   accessed in LOOP at DEPTH.  */
+
+static void
+memory_strides_in_loop (lst_p loop, graphite_dim_t depth, mpz_t strides)
+{
+  if (mpz_cmp_si (loop->memory_strides, -1) == 0)
+    {
+      mpz_set_si (strides, 0);
+      memory_strides_in_loop_1 (loop, depth, strides);
+    }
+  else
+    mpz_set (strides, loop->memory_strides);
+}
+
+/* Return true when the interchange of loops LOOP1 and LOOP2 is
+   profitable.
 
    Example:
 
@@ -353,42 +395,23 @@ memory_stride_in_loop (Value stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
    profitable to interchange the loops at DEPTH1 and DEPTH2.  */
 
 static bool
-pbb_interchange_profitable_p (graphite_dim_t depth1, graphite_dim_t depth2,
-                             poly_bb_p pbb)
+lst_interchange_profitable_p (lst_p nest, int depth1, int depth2)
 {
-  int i;
-  poly_dr_p pdr;
-  Value d1, d2, s, n;
+  mpz_t d1, d2;
   bool res;
 
   gcc_assert (depth1 < depth2);
 
-  value_init (d1);
-  value_set_si (d1, 0);
-  value_init (d2);
-  value_set_si (d2, 0);
-  value_init (s);
-  value_init (n);
+  mpz_init (d1);
+  mpz_init (d2);
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb), i, pdr); i++)
-    {
-      value_set_si (n, PDR_NB_REFS (pdr));
+  memory_strides_in_loop (nest, depth1, d1);
+  memory_strides_in_loop (nest, depth2, d2);
 
-      memory_stride_in_loop (s, depth1, pdr);
-      value_multiply (s, s, n);
-      value_addto (d1, d1, s);
+  res = mpz_cmp (d1, d2) < 0;
 
-      memory_stride_in_loop (s, depth2, pdr);
-      value_multiply (s, s, n);
-      value_addto (d2, d2, s);
-    }
-
-  res = value_lt (d1, d2);
-
-  value_clear (d1);
-  value_clear (d2);
-  value_clear (s);
-  value_clear (n);
+  mpz_clear (d1);
+  mpz_clear (d2);
 
   return res;
 }
@@ -401,23 +424,23 @@ static void
 pbb_interchange_loop_depths (graphite_dim_t depth1, graphite_dim_t depth2,
                             poly_bb_p pbb)
 {
-  ppl_dimension_type i, dim;
-  ppl_dimension_type *map;
-  ppl_Polyhedron_t poly = PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb);
-  ppl_dimension_type dim1 = psct_dynamic_dim (pbb, depth1);
-  ppl_dimension_type dim2 = psct_dynamic_dim (pbb, depth2);
-
-  ppl_Polyhedron_space_dimension (poly, &dim);
-  map = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim);
-
-  for (i = 0; i < dim; i++)
-    map[i] = i;
-
-  map[dim1] = dim2;
-  map[dim2] = dim1;
-
-  ppl_Polyhedron_map_space_dimensions (poly, map, dim);
-  free (map);
+  unsigned i;
+  unsigned dim1 = psct_dynamic_dim (pbb, depth1);
+  unsigned dim2 = psct_dynamic_dim (pbb, depth2);
+  isl_space *d = isl_map_get_space (pbb->transformed);
+  isl_space *d1 = isl_space_range (d);
+  unsigned n = isl_space_dim (d1, isl_dim_out);
+  isl_space *d2 = isl_space_add_dims (d1, isl_dim_in, n);
+  isl_map *x = isl_map_universe (d2);
+
+  x = isl_map_equate (x, isl_dim_in, dim1, isl_dim_out, dim2);
+  x = isl_map_equate (x, isl_dim_in, dim2, isl_dim_out, dim1);
+
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    if (i != dim1 && i != dim2)
+      x = isl_map_equate (x, isl_dim_in, i, isl_dim_out, i);
+
+  pbb->transformed = isl_map_apply_range (pbb->transformed, x);
 }
 
 /* Apply the interchange of loops at depths DEPTH1 and DEPTH2 to all
@@ -434,48 +457,75 @@ lst_apply_interchange (lst_p lst, int depth1, int depth2)
       int i;
       lst_p l;
 
-      for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (LST_SEQ (lst), i, l)
        lst_apply_interchange (l, depth1, depth2);
     }
   else
     pbb_interchange_loop_depths (depth1, depth2, LST_PBB (lst));
 }
 
-/* Return true when the interchange of loops at depths DEPTH1 and
-   DEPTH2 to all the statements below LST is profitable.  */
+/* Return true when the nest starting at LOOP1 and ending on LOOP2 is
+   perfect: i.e. there are no sequence of statements.  */
 
 static bool
-lst_interchange_profitable_p (lst_p lst, int depth1, int depth2)
+lst_perfectly_nested_p (lst_p loop1, lst_p loop2)
 {
-  if (!lst)
+  if (loop1 == loop2)
+    return true;
+
+  if (!LST_LOOP_P (loop1))
     return false;
 
-  if (LST_LOOP_P (lst))
-    {
-      int i;
-      lst_p l;
-      bool res = false;
+  return LST_SEQ (loop1).length () == 1
+         && lst_perfectly_nested_p (LST_SEQ (loop1)[0], loop2);
+}
 
-      for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
-       {
-         bool profitable = lst_interchange_profitable_p (l, depth1, depth2);
+/* Transform the loop nest between LOOP1 and LOOP2 into a perfect
+   nest.  To continue the naming tradition, this function is called
+   after perfect_nestify.  NEST is set to the perfectly nested loop
+   that is created.  BEFORE/AFTER are set to the loops distributed
+   before/after the loop NEST.  */
 
-         if (profitable && !LST_LOOP_P (lst)
-             && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-           fprintf (dump_file,
-                    "Interchanging loops at depths %d and %d is profitable for stmt_%d.\n",
-                    depth1, depth2, pbb_index (LST_PBB (lst)));
+static void
+lst_perfect_nestify (lst_p loop1, lst_p loop2, lst_p *before,
+                    lst_p *nest, lst_p *after)
+{
+  poly_bb_p first, last;
 
-         res |= profitable;
-       }
+  gcc_assert (loop1 && loop2
+             && loop1 != loop2
+             && LST_LOOP_P (loop1) && LST_LOOP_P (loop2));
+
+  first = LST_PBB (lst_find_first_pbb (loop2));
+  last = LST_PBB (lst_find_last_pbb (loop2));
+
+  *before = copy_lst (loop1);
+  *nest = copy_lst (loop1);
+  *after = copy_lst (loop1);
 
-      return res;
+  lst_remove_all_before_including_pbb (*before, first, false);
+  lst_remove_all_before_including_pbb (*after, last, true);
+
+  lst_remove_all_before_excluding_pbb (*nest, first, true);
+  lst_remove_all_before_excluding_pbb (*nest, last, false);
+
+  if (lst_empty_p (*before))
+    {
+      free_lst (*before);
+      *before = NULL;
+    }
+  if (lst_empty_p (*after))
+    {
+      free_lst (*after);
+      *after = NULL;
+    }
+  if (lst_empty_p (*nest))
+    {
+      free_lst (*nest);
+      *nest = NULL;
     }
-  else
-    return pbb_interchange_profitable_p (depth1, depth2, LST_PBB (lst));
 }
 
-
 /* Try to interchange LOOP1 with LOOP2 for all the statements of the
    body of LOOP2.  LOOP1 contains LOOP2.  Return true if it did the
    interchange.  */
@@ -485,12 +535,28 @@ lst_try_interchange_loops (scop_p scop, lst_p loop1, lst_p loop2)
 {
   int depth1 = lst_depth (loop1);
   int depth2 = lst_depth (loop2);
+  lst_p transformed;
+
+  lst_p before = NULL, nest = NULL, after = NULL;
+
+  if (!lst_perfectly_nested_p (loop1, loop2))
+    lst_perfect_nestify (loop1, loop2, &before, &nest, &after);
 
   if (!lst_interchange_profitable_p (loop2, depth1, depth2))
     return false;
 
   lst_apply_interchange (loop2, depth1, depth2);
 
+  /* Sync the transformed LST information and the PBB scatterings
+     before using the scatterings in the data dependence analysis.  */
+  if (before || nest || after)
+    {
+      transformed = lst_substitute_3 (SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop), loop1,
+                                     before, nest, after);
+      lst_update_scattering (transformed);
+      free_lst (transformed);
+    }
+
   if (graphite_legal_transform (scop))
     {
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
@@ -498,87 +564,100 @@ lst_try_interchange_loops (scop_p scop, lst_p loop1, lst_p loop2)
                 "Loops at depths %d and %d will be interchanged.\n",
                 depth1, depth2);
 
+      /* Transform the SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE of the SCOP.  */
+      lst_insert_in_sequence (before, loop1, true);
+      lst_insert_in_sequence (after, loop1, false);
+
+      if (nest)
+       {
+         lst_replace (loop1, nest);
+         free_lst (loop1);
+       }
+
       return true;
     }
 
   /* Undo the transform.  */
+  free_lst (before);
+  free_lst (nest);
+  free_lst (after);
   lst_apply_interchange (loop2, depth2, depth1);
   return false;
 }
 
-/* Try to interchange LOOP with all the loops contained in the body of
-   LST.  Return true if it did interchanged some loops.  */
+/* Selects the inner loop in LST_SEQ (INNER_FATHER) to be interchanged
+   with the loop OUTER in LST_SEQ (OUTER_FATHER).  */
 
 static bool
-lst_try_interchange (scop_p scop, lst_p loop, lst_p lst)
+lst_interchange_select_inner (scop_p scop, lst_p outer_father, int outer,
+                             lst_p inner_father)
 {
-  if (!lst)
-    return false;
+  int inner;
+  lst_p loop1, loop2;
 
-  if (LST_LOOP_P (lst))
-    {
-      int i;
-      lst_p l;
-      bool res = lst_try_interchange_loops (scop, loop, lst);
+  gcc_assert (outer_father
+             && LST_LOOP_P (outer_father)
+             && LST_LOOP_P (LST_SEQ (outer_father)[outer])
+             && inner_father
+             && LST_LOOP_P (inner_father));
 
-      for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
-       res |= lst_try_interchange (scop, loop, l);
+  loop1 = LST_SEQ (outer_father)[outer];
 
-      return res;
-    }
+  FOR_EACH_VEC_ELT (LST_SEQ (inner_father), inner, loop2)
+    if (LST_LOOP_P (loop2)
+       && (lst_try_interchange_loops (scop, loop1, loop2)
+           || lst_interchange_select_inner (scop, outer_father, outer, loop2)))
+      return true;
 
   return false;
 }
 
-/* Interchanges all the loops of LST that are considered profitable to
-   interchange.  Return true if it did interchanged some loops.  */
+/* Interchanges all the loops of LOOP and the loops of its body that
+   are considered profitable to interchange.  Return the number of
+   interchanged loops.  OUTER is the index in LST_SEQ (LOOP) that
+   points to the next outer loop to be considered for interchange.  */
 
-static bool
-lst_do_interchange (scop_p scop, lst_p lst)
+static int
+lst_interchange_select_outer (scop_p scop, lst_p loop, int outer)
 {
-  if (!lst)
-    return false;
-
-  if (LST_LOOP_P (lst))
-    {
-      int i;
-      lst_p l;
-      bool res = false;
-
-      if (lst_depth (lst) >= 0)
-       for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
-         res |= lst_try_interchange (scop, lst, l);
+  lst_p l;
+  int res = 0;
+  int i = 0;
+  lst_p father;
 
-      for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
-       res |= lst_do_interchange (scop, l);
+  if (!loop || !LST_LOOP_P (loop))
+    return 0;
 
-      return res;
+  father = LST_LOOP_FATHER (loop);
+  if (father)
+    {
+      while (lst_interchange_select_inner (scop, father, outer, loop))
+       {
+         res++;
+         loop = LST_SEQ (father)[outer];
+       }
     }
 
-  return false;
+  if (LST_LOOP_P (loop))
+    FOR_EACH_VEC_ELT (LST_SEQ (loop), i, l)
+      if (LST_LOOP_P (l))
+       res += lst_interchange_select_outer (scop, l, i);
+
+  return res;
 }
 
-/* Interchanges all the loop depths that are considered profitable for SCOP.  */
+/* Interchanges all the loop depths that are considered profitable for
+   SCOP.  Return the number of interchanged loops.  */
 
-bool
+int
 scop_do_interchange (scop_p scop)
 {
-  bool transform_done = false;
+  int res = lst_interchange_select_outer
+    (scop, SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop), 0);
 
-  store_scattering (scop);
+  lst_update_scattering (SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop));
 
-  transform_done = lst_do_interchange (scop, SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop));
-
-  if (!transform_done)
-    return false;
-
-  if (!graphite_legal_transform (scop))
-    {
-      restore_scattering (scop);
-      return false;
-    }
-
-  return transform_done;
+  return res;
 }