add isl_set_from_pw_aff
[platform/upstream/isl.git] / isl_aff.c
index 82d9a55..a10789e 100644 (file)
--- a/isl_aff.c
+++ b/isl_aff.c
@@ -1,21 +1,21 @@
 /*
  * Copyright 2011      INRIA Saclay
- * Copyright 2011      Universiteit Leiden
+ * Copyright 2011      Sven Verdoolaege
  *
  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
  *
  * Written by Sven Verdoolaege, INRIA Saclay - Ile-de-France,
  * Parc Club Orsay Universite, ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod,
  * 91893 Orsay, France
- * and Leiden Institute of Advanced Computer Science,
- * Universiteit Leiden, Niels Bohrweg 1, 2333 CA Leiden, The Netherlands
  */
 
+#include <isl_ctx_private.h>
 #include <isl_map_private.h>
 #include <isl_aff_private.h>
-#include <isl_dim_private.h>
+#include <isl_space_private.h>
 #include <isl_local_space_private.h>
 #include <isl_mat_private.h>
+#include <isl_list_private.h>
 #include <isl/constraint.h>
 #include <isl/seq.h>
 #include <isl/set.h>
@@ -134,9 +134,9 @@ int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff, enum isl_dim_type type)
        return aff ? isl_local_space_dim(aff->ls, type) : 0;
 }
 
-__isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(__isl_keep isl_aff *aff)
+__isl_give isl_space *isl_aff_get_space(__isl_keep isl_aff *aff)
 {
-       return aff ? isl_local_space_get_dim(aff->ls) : NULL;
+       return aff ? isl_local_space_get_space(aff->ls) : NULL;
 }
 
 __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(__isl_keep isl_aff *aff)
@@ -150,21 +150,21 @@ const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
        return aff ? isl_local_space_get_dim_name(aff->ls, type, pos) : 0;
 }
 
-__isl_give isl_aff *isl_aff_reset_dim(__isl_take isl_aff *aff,
-       __isl_take isl_dim *dim)
+__isl_give isl_aff *isl_aff_reset_space(__isl_take isl_aff *aff,
+       __isl_take isl_space *dim)
 {
        aff = isl_aff_cow(aff);
        if (!aff || !dim)
                goto error;
 
-       aff->ls = isl_local_space_reset_dim(aff->ls, dim);
+       aff->ls = isl_local_space_reset_space(aff->ls, dim);
        if (!aff->ls)
                return isl_aff_free(aff);
 
        return aff;
 error:
        isl_aff_free(aff);
-       isl_dim_free(dim);
+       isl_space_free(dim);
        return NULL;
 }
 
@@ -182,7 +182,8 @@ static __isl_give isl_vec *vec_reorder(__isl_take isl_vec *vec,
        if (!vec || !r)
                goto error;
 
-       res = isl_vec_alloc(vec->ctx, 2 + isl_dim_total(r->dim) + n_div);
+       res = isl_vec_alloc(vec->ctx,
+                           2 + isl_space_dim(r->dim, isl_dim_all) + n_div);
        isl_seq_cpy(res->el, vec->el, 2);
        isl_seq_clr(res->el + 2, res->size - 2);
        for (i = 0; i < r->len; ++i)
@@ -459,12 +460,16 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff)
 
 /* Given f, return floor(f).
  * If f is an integer expression, then just return f.
- * Otherwise, create a new div d = [f] and return the expression d.
+ * Otherwise, if f = g/m, write g = q m + r,
+ * create a new div d = [r/m] and return the expression q + d.
+ * The coefficients in r are taken to lie between -m/2 and m/2.
  */
 __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff)
 {
+       int i;
        int size;
        isl_ctx *ctx;
+       isl_vec *div;
 
        if (!aff)
                return NULL;
@@ -476,15 +481,29 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff)
        if (!aff)
                return NULL;
 
-       aff->ls = isl_local_space_add_div(aff->ls, isl_vec_copy(aff->v));
-       if (!aff->ls)
+       aff->v = isl_vec_cow(aff->v);
+       div = isl_vec_copy(aff->v);
+       div = isl_vec_cow(div);
+       if (!div)
                return isl_aff_free(aff);
 
        ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
+       isl_int_fdiv_q(aff->v->el[0], aff->v->el[0], ctx->two);
+       for (i = 1; i < aff->v->size; ++i) {
+               isl_int_fdiv_r(div->el[i], div->el[i], div->el[0]);
+               isl_int_fdiv_q(aff->v->el[i], aff->v->el[i], div->el[0]);
+               if (isl_int_gt(div->el[i], aff->v->el[0])) {
+                       isl_int_sub(div->el[i], div->el[i], div->el[0]);
+                       isl_int_add_ui(aff->v->el[i], aff->v->el[i], 1);
+               }
+       }
+
+       aff->ls = isl_local_space_add_div(aff->ls, div);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
        size = aff->v->size;
-       isl_vec_free(aff->v);
-       aff->v = isl_vec_alloc(ctx, size + 1);
-       aff->v = isl_vec_clr(aff->v);
+       aff->v = isl_vec_extend(aff->v, size + 1);
        if (!aff->v)
                return isl_aff_free(aff);
        isl_int_set_si(aff->v->el[0], 1);
@@ -493,6 +512,40 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff)
        return aff;
 }
 
+/* Compute
+ *
+ *     aff mod m = aff - m * floor(aff/m)
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff, isl_int m)
+{
+       isl_aff *res;
+
+       res = isl_aff_copy(aff);
+       aff = isl_aff_scale_down(aff, m);
+       aff = isl_aff_floor(aff);
+       aff = isl_aff_scale(aff, m);
+       res = isl_aff_sub(res, aff);
+
+       return res;
+}
+
+/* Compute
+ *
+ *     pwaff mod m = pwaff - m * floor(pwaff/m)
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(__isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int m)
+{
+       isl_pw_aff *res;
+
+       res = isl_pw_aff_copy(pwaff);
+       pwaff = isl_pw_aff_scale_down(pwaff, m);
+       pwaff = isl_pw_aff_floor(pwaff);
+       pwaff = isl_pw_aff_scale(pwaff, m);
+       res = isl_pw_aff_sub(res, pwaff);
+
+       return res;
+}
+
 /* Given f, return ceil(f).
  * If f is an integer expression, then just return f.
  * Otherwise, create a new div d = [-f] and return the expression -d.
@@ -608,7 +661,7 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
                goto error;
 
        ctx = isl_aff_get_ctx(aff1);
-       if (!isl_dim_equal(aff1->ls->dim, aff2->ls->dim))
+       if (!isl_space_is_equal(aff1->ls->dim, aff2->ls->dim))
                isl_die(ctx, isl_error_invalid,
                        "spaces don't match", goto error);
 
@@ -723,7 +776,7 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(__isl_take isl_aff *aff,
  * The integer divisions in this local space are assumed to appear
  * as regular dimensions in "eq".
  */
-static __isl_give isl_aff *isl_aff_substitute_equalities(
+static __isl_give isl_aff *isl_aff_substitute_equalities_lifted(
        __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_basic_set *eq)
 {
        int i, j;
@@ -746,7 +799,7 @@ static __isl_give isl_aff *isl_aff_substitute_equalities(
        if (!aff->ls)
                goto error;
 
-       total = 1 + isl_dim_total(eq->dim);
+       total = 1 + isl_space_dim(eq->dim, isl_dim_all);
        n_div = eq->n_div;
        for (i = 0; i < eq->n_eq; ++i) {
                j = isl_seq_last_non_zero(eq->eq[i], total + n_div);
@@ -765,6 +818,26 @@ error:
        return NULL;
 }
 
+/* Exploit the equalities in "eq" to simplify the affine expression
+ * and the expressions of the integer divisions in the local space.
+ */
+static __isl_give isl_aff *isl_aff_substitute_equalities(
+       __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_basic_set *eq)
+{
+       int n_div;
+
+       if (!aff || !eq)
+               goto error;
+       n_div = isl_local_space_dim(aff->ls, isl_dim_div);
+       if (n_div > 0)
+               eq = isl_basic_set_add(eq, isl_dim_set, n_div);
+       return isl_aff_substitute_equalities_lifted(aff, eq);
+error:
+       isl_basic_set_free(eq);
+       isl_aff_free(aff);
+       return NULL;
+}
+
 /* Look for equalities among the variables shared by context and aff
  * and the integer divisions of aff, if any.
  * The equalities are then used to eliminate coefficients and/or integer
@@ -791,7 +864,7 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
        }
 
        hull = isl_set_affine_hull(context);
-       return isl_aff_substitute_equalities(aff, hull);
+       return isl_aff_substitute_equalities_lifted(aff, hull);
 error:
        isl_aff_free(aff);
        isl_set_free(context);
@@ -810,6 +883,18 @@ __isl_give isl_basic_set *isl_aff_nonneg_basic_set(__isl_take isl_aff *aff)
        return isl_basic_set_from_constraint(ineq);
 }
 
+/* Return a basic set containing those elements in the space
+ * of aff where it is zero.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       isl_constraint *ineq;
+
+       ineq = isl_equality_from_aff(aff);
+
+       return isl_basic_set_from_constraint(ineq);
+}
+
 /* Return a basic set containing those elements in the shared space
  * of aff1 and aff2 where aff1 is greater than or equal to aff2.
  */
@@ -821,6 +906,15 @@ __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(__isl_take isl_aff *aff1,
        return isl_aff_nonneg_basic_set(aff1);
 }
 
+/* Return a basic set containing those elements in the shared space
+ * of aff1 and aff2 where aff1 is smaller than or equal to aff2.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       return isl_aff_ge_basic_set(aff2, aff1);
+}
+
 __isl_give isl_aff *isl_aff_add_on_domain(__isl_keep isl_set *dom,
        __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2)
 {
@@ -990,6 +1084,23 @@ __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(__isl_take isl_pw_aff *pwaff,
        return isl_pw_aff_insert_dims(pwaff, type, pos, n);
 }
 
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(__isl_take isl_pw_aff *pwaff,
+       __isl_take isl_id *id)
+{
+       isl_space *dim;
+
+       dim = isl_pw_aff_get_space(pwaff);
+       dim = isl_space_set_tuple_id(dim, isl_dim_set, id);
+
+       return isl_pw_aff_reset_space(pwaff, dim);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       isl_set *dom = isl_set_universe(isl_aff_get_space(aff));
+       return isl_pw_aff_alloc(dom, aff);
+}
+
 #undef PW
 #define PW isl_pw_aff
 #undef EL
@@ -1011,14 +1122,40 @@ __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(__isl_take isl_pw_aff *pwaff,
 
 #include <isl_pw_templ.c>
 
+static __isl_give isl_set *align_params_pw_pw_set_and(
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff1, __isl_take isl_pw_aff *pwaff2,
+       __isl_give isl_set *(*fn)(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+                                   __isl_take isl_pw_aff *pwaff2))
+{
+       if (!pwaff1 || !pwaff2)
+               goto error;
+       if (isl_space_match(pwaff1->dim, isl_dim_param,
+                         pwaff2->dim, isl_dim_param))
+               return fn(pwaff1, pwaff2);
+       if (!isl_space_has_named_params(pwaff1->dim) ||
+           !isl_space_has_named_params(pwaff2->dim))
+               isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pwaff1), isl_error_invalid,
+                       "unaligned unnamed parameters", goto error);
+       pwaff1 = isl_pw_aff_align_params(pwaff1, isl_pw_aff_get_space(pwaff2));
+       pwaff2 = isl_pw_aff_align_params(pwaff2, isl_pw_aff_get_space(pwaff1));
+       return fn(pwaff1, pwaff2);
+error:
+       isl_pw_aff_free(pwaff1);
+       isl_pw_aff_free(pwaff2);
+       return NULL;
+}
+
 /* Compute a piecewise quasi-affine expression with a domain that
  * is the union of those of pwaff1 and pwaff2 and such that on each
- * cell, the quasi-affine expression is the maximum of those of pwaff1
- * and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2 is defined on a given
- * cell, then the associated expression is the defined one.
+ * cell, the quasi-affine expression is the better (according to cmp)
+ * of those of pwaff1 and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2
+ * is defined on a given cell, then the associated expression
+ * is the defined one.
  */
-__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
-       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_union_opt(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2,
+       __isl_give isl_basic_set *(*cmp)(__isl_take isl_aff *aff1,
+                                       __isl_take isl_aff *aff2))
 {
        int i, j, n;
        isl_pw_aff *res;
@@ -1028,8 +1165,8 @@ __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
        if (!pwaff1 || !pwaff2)
                goto error;
 
-       ctx = isl_dim_get_ctx(pwaff1->dim);
-       if (!isl_dim_equal(pwaff1->dim, pwaff2->dim))
+       ctx = isl_space_get_ctx(pwaff1->dim);
+       if (!isl_space_is_equal(pwaff1->dim, pwaff2->dim))
                isl_die(ctx, isl_error_invalid,
                        "arguments should live in same space", goto error);
 
@@ -1044,28 +1181,28 @@ __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
        }
 
        n = 2 * (pwaff1->n + 1) * (pwaff2->n + 1);
-       res = isl_pw_aff_alloc_(isl_dim_copy(pwaff1->dim), n);
+       res = isl_pw_aff_alloc_size(isl_space_copy(pwaff1->dim), n);
 
        for (i = 0; i < pwaff1->n; ++i) {
                set = isl_set_copy(pwaff1->p[i].set);
                for (j = 0; j < pwaff2->n; ++j) {
                        struct isl_set *common;
-                       isl_set *ge;
+                       isl_set *better;
 
                        common = isl_set_intersect(
                                        isl_set_copy(pwaff1->p[i].set),
                                        isl_set_copy(pwaff2->p[j].set));
-                       ge = isl_set_from_basic_set(isl_aff_ge_basic_set(
+                       better = isl_set_from_basic_set(cmp(
                                        isl_aff_copy(pwaff2->p[j].aff),
                                        isl_aff_copy(pwaff1->p[i].aff)));
-                       ge = isl_set_intersect(common, ge);
-                       if (isl_set_plain_is_empty(ge)) {
-                               isl_set_free(ge);
+                       better = isl_set_intersect(common, better);
+                       if (isl_set_plain_is_empty(better)) {
+                               isl_set_free(better);
                                continue;
                        }
-                       set = isl_set_subtract(set, isl_set_copy(ge));
+                       set = isl_set_subtract(set, isl_set_copy(better));
 
-                       res = isl_pw_aff_add_piece(res, ge,
+                       res = isl_pw_aff_add_piece(res, better,
                                                isl_aff_copy(pwaff2->p[j].aff));
                }
                res = isl_pw_aff_add_piece(res, set,
@@ -1091,21 +1228,66 @@ error:
        return NULL;
 }
 
+/* Compute a piecewise quasi-affine expression with a domain that
+ * is the union of those of pwaff1 and pwaff2 and such that on each
+ * cell, the quasi-affine expression is the maximum of those of pwaff1
+ * and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2 is defined on a given
+ * cell, then the associated expression is the defined one.
+ */
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_union_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_union_opt(pwaff1, pwaff2, &isl_aff_ge_basic_set);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_union_max);
+}
+
+/* Compute a piecewise quasi-affine expression with a domain that
+ * is the union of those of pwaff1 and pwaff2 and such that on each
+ * cell, the quasi-affine expression is the minimum of those of pwaff1
+ * and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2 is defined on a given
+ * cell, then the associated expression is the defined one.
+ */
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_union_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_union_opt(pwaff1, pwaff2, &isl_aff_le_basic_set);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_union_min);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_opt(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2, int max)
+{
+       if (max)
+               return isl_pw_aff_union_max(pwaff1, pwaff2);
+       else
+               return isl_pw_aff_union_min(pwaff1, pwaff2);
+}
+
 /* Construct a map with as domain the domain of pwaff and
  * one-dimensional range corresponding to the affine expressions.
  */
 __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
 {
        int i;
-       isl_dim *dim;
+       isl_space *dim;
        isl_map *map;
 
        if (!pwaff)
                return NULL;
 
-       dim = isl_pw_aff_get_dim(pwaff);
-       dim = isl_dim_from_domain(dim);
-       dim = isl_dim_add(dim, isl_dim_out, 1);
+       dim = isl_pw_aff_get_space(pwaff);
+       dim = isl_space_from_domain(dim);
+       dim = isl_space_add_dims(dim, isl_dim_out, 1);
        map = isl_map_empty(dim);
 
        for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
@@ -1124,6 +1306,15 @@ __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
        return map;
 }
 
+/* Construct a one-dimensional set with as parameter domain
+ * the domain of pwaff and the single set dimension
+ * corresponding to the affine expressions.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       return isl_map_from_pw_aff(pwaff);
+}
+
 /* Return a set containing those elements in the domain
  * of pwaff where it is non-negative.
  */
@@ -1135,7 +1326,7 @@ __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
        if (!pwaff)
                return NULL;
 
-       set = isl_set_empty(isl_pw_aff_get_dim(pwaff));
+       set = isl_set_empty(isl_pw_aff_get_space(pwaff));
 
        for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
                isl_basic_set *bset;
@@ -1152,15 +1343,53 @@ __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
        return set;
 }
 
+/* Return a set containing those elements in the domain
+ * of pwaff where it is zero.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+       isl_set *set;
+
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+
+       set = isl_set_empty(isl_pw_aff_get_space(pwaff));
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               isl_basic_set *bset;
+               isl_set *set_i;
+
+               bset = isl_aff_zero_basic_set(isl_aff_copy(pwaff->p[i].aff));
+               set_i = isl_set_from_basic_set(bset);
+               set_i = isl_set_intersect(set_i, isl_set_copy(pwaff->p[i].set));
+               set = isl_set_union_disjoint(set, set_i);
+       }
+
+       isl_pw_aff_free(pwaff);
+
+       return set;
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the domain
+ * of pwaff where it is not zero.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       return isl_set_complement(isl_pw_aff_zero_set(pwaff));
+}
+
 /* Return a set containing those elements in the shared domain
  * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is greater than (or equal) to pwaff2.
  *
  * We compute the difference on the shared domain and then construct
  * the set of values where this difference is non-negative.
  * If strict is set, we first subtract 1 from the difference.
+ * If equal is set, we only return the elements where pwaff1 and pwaff2
+ * are equal.
  */
 static __isl_give isl_set *pw_aff_gte_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
-       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2, int strict)
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2, int strict, int equal)
 {
        isl_set *set1, *set2;
 
@@ -1172,33 +1401,68 @@ static __isl_give isl_set *pw_aff_gte_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
        pwaff1 = isl_pw_aff_add(pwaff1, isl_pw_aff_neg(pwaff2));
 
        if (strict) {
-               isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set1);
+               isl_space *dim = isl_set_get_space(set1);
                isl_aff *aff;
-               aff = isl_aff_zero(isl_local_space_from_dim(dim));
+               aff = isl_aff_zero(isl_local_space_from_space(dim));
                aff = isl_aff_add_constant_si(aff, -1);
                pwaff1 = isl_pw_aff_add(pwaff1, isl_pw_aff_alloc(set1, aff));
        } else
                isl_set_free(set1);
 
+       if (equal)
+               return isl_pw_aff_zero_set(pwaff1);
        return isl_pw_aff_nonneg_set(pwaff1);
 }
 
 /* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is equal to pwaff2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_eq_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 0, 1);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_eq_set);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
  * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is greater than or equal to pwaff2.
  */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_ge_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 0, 0);
+}
+
 __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
        __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
 {
-       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 0);
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_ge_set);
 }
 
 /* Return a set containing those elements in the shared domain
  * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is strictly greater than pwaff2.
  */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_gt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 1, 0);
+}
+
 __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
        __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
 {
-       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 1);
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_gt_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_ge_set(pwaff2, pwaff1);
 }
 
 __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
@@ -1207,6 +1471,111 @@ __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
        return isl_pw_aff_gt_set(pwaff2, pwaff1);
 }
 
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of the elements of list1 and list2 where each element in list1
+ * has the relation specified by "fn" with each element in list2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_list_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2,
+       __isl_give isl_set *(*fn)(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+                                   __isl_take isl_pw_aff *pwaff2))
+{
+       int i, j;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_set *set;
+
+       if (!list1 || !list2)
+               goto error;
+
+       ctx = isl_pw_aff_list_get_ctx(list1);
+       if (list1->n < 1 || list2->n < 1)
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "list should contain at least one element", goto error);
+
+       set = isl_set_universe(isl_pw_aff_get_space(list1->p[0]));
+       for (i = 0; i < list1->n; ++i)
+               for (j = 0; j < list2->n; ++j) {
+                       isl_set *set_ij;
+
+                       set_ij = fn(isl_pw_aff_copy(list1->p[i]),
+                                   isl_pw_aff_copy(list2->p[j]));
+                       set = isl_set_intersect(set, set_ij);
+               }
+
+       isl_pw_aff_list_free(list1);
+       isl_pw_aff_list_free(list2);
+       return set;
+error:
+       isl_pw_aff_list_free(list1);
+       isl_pw_aff_list_free(list2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of the elements of list1 and list2 where each element in list1
+ * is equal to each element in list2.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_eq_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_ne_set);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of the elements of list1 and list2 where each element in list1
+ * is less than or equal to each element in list2.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_le_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_lt_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_ge_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_gt_set);
+}
+
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is not equal to pwaff2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_ne_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       isl_set *set_lt, *set_gt;
+
+       set_lt = isl_pw_aff_lt_set(isl_pw_aff_copy(pwaff1),
+                                  isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       set_gt = isl_pw_aff_gt_set(pwaff1, pwaff2);
+       return isl_set_union_disjoint(set_lt, set_gt);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_ne_set);
+}
+
 __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(__isl_take isl_pw_aff *pwaff,
        isl_int v)
 {
@@ -1286,3 +1655,177 @@ __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(__isl_take isl_set *cond,
 
        return isl_pw_aff_add_disjoint(pwaff_true, pwaff_false);
 }
+
+int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff)
+{
+       if (!aff)
+               return -1;
+
+       return isl_seq_first_non_zero(aff->v->el + 2, aff->v->size - 2) == -1;
+}
+
+/* Check whether pwaff is a piecewise constant.
+ */
+int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+
+       if (!pwaff)
+               return -1;
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               int is_cst = isl_aff_is_cst(pwaff->p[i].aff);
+               if (is_cst < 0 || !is_cst)
+                       return is_cst;
+       }
+
+       return 1;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       if (!isl_aff_is_cst(aff2) && isl_aff_is_cst(aff1))
+               return isl_aff_mul(aff2, aff1);
+
+       if (!isl_aff_is_cst(aff2))
+               isl_die(isl_aff_get_ctx(aff1), isl_error_invalid,
+                       "at least one affine expression should be constant",
+                       goto error);
+
+       aff1 = isl_aff_cow(aff1);
+       if (!aff1 || !aff2)
+               goto error;
+
+       aff1 = isl_aff_scale(aff1, aff2->v->el[1]);
+       aff1 = isl_aff_scale_down(aff1, aff2->v->el[0]);
+
+       isl_aff_free(aff2);
+       return aff1;
+error:
+       isl_aff_free(aff1);
+       isl_aff_free(aff2);
+       return NULL;
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_mul(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       int i, j, n;
+       isl_pw_aff *res;
+
+       if (!pwaff1 || !pwaff2)
+               goto error;
+
+       n = pwaff1->n * pwaff2->n;
+       res = isl_pw_aff_alloc_size(isl_space_copy(pwaff1->dim), n);
+
+       for (i = 0; i < pwaff1->n; ++i) {
+               for (j = 0; j < pwaff2->n; ++j) {
+                       isl_set *common;
+                       isl_aff *prod;
+                       common = isl_set_intersect(
+                                       isl_set_copy(pwaff1->p[i].set),
+                                       isl_set_copy(pwaff2->p[j].set));
+                       if (isl_set_plain_is_empty(common)) {
+                               isl_set_free(common);
+                               continue;
+                       }
+
+                       prod = isl_aff_mul(isl_aff_copy(pwaff1->p[i].aff),
+                                           isl_aff_copy(pwaff2->p[j].aff));
+
+                       res = isl_pw_aff_add_piece(res, common, prod);
+               }
+       }
+
+       isl_pw_aff_free(pwaff1);
+       isl_pw_aff_free(pwaff2);
+       return res;
+error:
+       isl_pw_aff_free(pwaff1);
+       isl_pw_aff_free(pwaff2);
+       return NULL;
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_mul);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       isl_set *le;
+
+       le = isl_pw_aff_le_set(isl_pw_aff_copy(pwaff1),
+                               isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       return isl_pw_aff_cond(le, pwaff1, pwaff2);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_min);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       isl_set *le;
+
+       le = isl_pw_aff_ge_set(isl_pw_aff_copy(pwaff1),
+                               isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       return isl_pw_aff_cond(le, pwaff1, pwaff2);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_max);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_list_reduce(
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list,
+       __isl_give isl_pw_aff *(*fn)(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+                                       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2))
+{
+       int i;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_pw_aff *res;
+
+       if (!list)
+               return NULL;
+
+       ctx = isl_pw_aff_list_get_ctx(list);
+       if (list->n < 1)
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "list should contain at least one element",
+                       return isl_pw_aff_list_free(list));
+
+       res = isl_pw_aff_copy(list->p[0]);
+       for (i = 1; i < list->n; ++i)
+               res = fn(res, isl_pw_aff_copy(list->p[i]));
+
+       isl_pw_aff_list_free(list);
+       return res;
+}
+
+/* Return an isl_pw_aff that maps each element in the intersection of the
+ * domains of the elements of list to the minimal corresponding affine
+ * expression.
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(__isl_take isl_pw_aff_list *list)
+{
+       return pw_aff_list_reduce(list, &isl_pw_aff_min);
+}
+
+/* Return an isl_pw_aff that maps each element in the intersection of the
+ * domains of the elements of list to the maximal corresponding affine
+ * expression.
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(__isl_take isl_pw_aff_list *list)
+{
+       return pw_aff_list_reduce(list, &isl_pw_aff_max);
+}