privately export isl_set_is_bounded
[platform/upstream/isl.git] / isl_convex_hull.c
index b1aa2df..17212c3 100644 (file)
@@ -1,3 +1,12 @@
+/*
+ * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
+ *
+ * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
+ *
+ * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
+ * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
+ */
+
 #include "isl_lp.h"
 #include "isl_map.h"
 #include "isl_map_private.h"
@@ -50,7 +59,8 @@ int isl_basic_map_constraint_is_redundant(struct isl_basic_map **bmap,
        if (i < total)
                return 0;
 
-       res = isl_solve_lp(*bmap, 0, c+1, (*bmap)->ctx->one, opt_n, opt_d);
+       res = isl_basic_map_solve_lp(*bmap, 0, c, (*bmap)->ctx->one,
+                                       opt_n, opt_d, NULL);
        if (res == isl_lp_unbounded)
                return 0;
        if (res == isl_lp_error)
@@ -59,10 +69,6 @@ int isl_basic_map_constraint_is_redundant(struct isl_basic_map **bmap,
                *bmap = isl_basic_map_set_to_empty(*bmap);
                return 0;
        }
-       if (opt_d)
-               isl_int_addmul(*opt_n, *opt_d, c[0]);
-       else
-               isl_int_add(*opt_n, *opt_n, c[0]);
        return !isl_int_is_neg(*opt_n);
 }
 
@@ -97,13 +103,18 @@ struct isl_basic_map *isl_basic_map_convex_hull(struct isl_basic_map *bmap)
                return bmap;
 
        tab = isl_tab_from_basic_map(bmap);
-       tab = isl_tab_detect_equalities(bmap->ctx, tab);
-       tab = isl_tab_detect_redundant(bmap->ctx, tab);
+       tab = isl_tab_detect_implicit_equalities(tab);
+       if (isl_tab_detect_redundant(tab) < 0)
+               goto error;
        bmap = isl_basic_map_update_from_tab(bmap, tab);
-       isl_tab_free(bmap->ctx, tab);
+       isl_tab_free(tab);
        ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
        ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
        return bmap;
+error:
+       isl_tab_free(tab);
+       isl_basic_map_free(bmap);
+       return NULL;
 }
 
 struct isl_basic_set *isl_basic_set_convex_hull(struct isl_basic_set *bset)
@@ -116,8 +127,7 @@ struct isl_basic_set *isl_basic_set_convex_hull(struct isl_basic_set *bset)
  * constraint c and if so, set the constant term such that the
  * resulting constraint is a bounding constraint for the set.
  */
-static int uset_is_bound(struct isl_ctx *ctx, struct isl_set *set,
-       isl_int *c, unsigned len)
+static int uset_is_bound(struct isl_set *set, isl_int *c, unsigned len)
 {
        int first;
        int j;
@@ -133,8 +143,8 @@ static int uset_is_bound(struct isl_ctx *ctx, struct isl_set *set,
                if (ISL_F_ISSET(set->p[j], ISL_BASIC_SET_EMPTY))
                        continue;
 
-               res = isl_solve_lp((struct isl_basic_map*)set->p[j],
-                               0, c+1, ctx->one, &opt, &opt_denom);
+               res = isl_basic_set_solve_lp(set->p[j],
+                               0, c, set->ctx->one, &opt, &opt_denom, NULL);
                if (res == isl_lp_unbounded)
                        break;
                if (res == isl_lp_error)
@@ -145,15 +155,15 @@ static int uset_is_bound(struct isl_ctx *ctx, struct isl_set *set,
                                goto error;
                        continue;
                }
-               if (!isl_int_is_one(opt_denom))
-                       isl_seq_scale(c, c, opt_denom, len);
-               if (first || isl_int_lt(opt, c[0]))
-                       isl_int_set(c[0], opt);
+               if (first || isl_int_is_neg(opt)) {
+                       if (!isl_int_is_one(opt_denom))
+                               isl_seq_scale(c, c, opt_denom, len);
+                       isl_int_sub(c[0], c[0], opt);
+               }
                first = 0;
        }
        isl_int_clear(opt);
        isl_int_clear(opt_denom);
-       isl_int_neg(c[0], c[0]);
        return j >= set->n;
 error:
        isl_int_clear(opt);
@@ -161,99 +171,7 @@ error:
        return -1;
 }
 
-/* Check if "c" is a direction that is independent of the previously found "n"
- * bounds in "dirs".
- * If so, add it to the list, with the negative of the lower bound
- * in the constant position, i.e., such that c corresponds to a bounding
- * hyperplane (but not necessarily a facet).
- * Assumes set "set" is bounded.
- */
-static int is_independent_bound(struct isl_ctx *ctx,
-       struct isl_set *set, isl_int *c,
-       struct isl_mat *dirs, int n)
-{
-       int is_bound;
-       int i = 0;
-
-       isl_seq_cpy(dirs->row[n]+1, c+1, dirs->n_col-1);
-       if (n != 0) {
-               int pos = isl_seq_first_non_zero(dirs->row[n]+1, dirs->n_col-1);
-               if (pos < 0)
-                       return 0;
-               for (i = 0; i < n; ++i) {
-                       int pos_i;
-                       pos_i = isl_seq_first_non_zero(dirs->row[i]+1, dirs->n_col-1);
-                       if (pos_i < pos)
-                               continue;
-                       if (pos_i > pos)
-                               break;
-                       isl_seq_elim(dirs->row[n]+1, dirs->row[i]+1, pos,
-                                       dirs->n_col-1, NULL);
-                       pos = isl_seq_first_non_zero(dirs->row[n]+1, dirs->n_col-1);
-                       if (pos < 0)
-                               return 0;
-               }
-       }
-
-       is_bound = uset_is_bound(ctx, set, dirs->row[n], dirs->n_col);
-       if (is_bound != 1)
-               return is_bound;
-       if (i < n) {
-               int k;
-               isl_int *t = dirs->row[n];
-               for (k = n; k > i; --k)
-                       dirs->row[k] = dirs->row[k-1];
-               dirs->row[i] = t;
-       }
-       return 1;
-}
-
-/* Compute and return a maximal set of linearly independent bounds
- * on the set "set", based on the constraints of the basic sets
- * in "set".
- */
-static struct isl_mat *independent_bounds(struct isl_ctx *ctx,
-       struct isl_set *set)
-{
-       int i, j, n;
-       struct isl_mat *dirs = NULL;
-       unsigned dim = isl_set_n_dim(set);
-
-       dirs = isl_mat_alloc(ctx, dim, 1+dim);
-       if (!dirs)
-               goto error;
-
-       n = 0;
-       for (i = 0; n < dim && i < set->n; ++i) {
-               int f;
-               struct isl_basic_set *bset = set->p[i];
-
-               for (j = 0; n < dim && j < bset->n_eq; ++j) {
-                       f = is_independent_bound(ctx, set, bset->eq[j],
-                                               dirs, n);
-                       if (f < 0)
-                               goto error;
-                       if (f)
-                               ++n;
-               }
-               for (j = 0; n < dim && j < bset->n_ineq; ++j) {
-                       f = is_independent_bound(ctx, set, bset->ineq[j],
-                                               dirs, n);
-                       if (f < 0)
-                               goto error;
-                       if (f)
-                               ++n;
-               }
-       }
-       dirs->n_row = n;
-       return dirs;
-error:
-       isl_mat_free(ctx, dirs);
-       return NULL;
-}
-
-static struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_rational(
-       struct isl_basic_set *bset)
+struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_rational(struct isl_basic_set *bset)
 {
        if (!bset)
                return NULL;
@@ -288,19 +206,19 @@ error:
        return NULL;
 }
 
-static struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_equality(struct isl_ctx *ctx,
+static struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_equality(
        struct isl_basic_set *bset, isl_int *c)
 {
        int i;
-       unsigned total;
        unsigned dim;
 
        if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY))
                return bset;
 
-       isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
-       isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
+       isl_assert(bset->ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
+       isl_assert(bset->ctx, bset->n_div == 0, goto error);
        dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
+       bset = isl_basic_set_cow(bset);
        bset = isl_basic_set_extend(bset, 0, dim, 0, 1, 0);
        i = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
        if (i < 0)
@@ -312,8 +230,7 @@ error:
        return NULL;
 }
 
-static struct isl_set *isl_set_add_equality(struct isl_ctx *ctx,
-       struct isl_set *set, isl_int *c)
+static struct isl_set *isl_set_add_basic_set_equality(struct isl_set *set, isl_int *c)
 {
        int i;
 
@@ -321,7 +238,7 @@ static struct isl_set *isl_set_add_equality(struct isl_ctx *ctx,
        if (!set)
                return NULL;
        for (i = 0; i < set->n; ++i) {
-               set->p[i] = isl_basic_set_add_equality(ctx, set->p[i], c);
+               set->p[i] = isl_basic_set_add_equality(set->p[i], c);
                if (!set->p[i])
                        goto error;
        }
@@ -339,7 +256,7 @@ error:
  *                                 [ 1 ]
  *                             A_i [ x ]  >= 0
  *
- * then the resulting set is of dimension n*(1+d) and has as contraints
+ * then the resulting set is of dimension n*(1+d) and has as constraints
  *
  *                                 [ a_i ]
  *                             A_i [ x_i ] >= 0
@@ -456,7 +373,8 @@ static struct isl_basic_set *wrap_constraints(struct isl_set *set)
  * This means that the facet is unbounded, but has a bounded intersection
  * with the union of sets.
  */
-static isl_int *wrap_facet(struct isl_set *set, isl_int *facet, isl_int *ridge)
+isl_int *isl_set_wrap_facet(__isl_keep isl_set *set,
+       isl_int *facet, isl_int *ridge)
 {
        int i;
        struct isl_mat *T = NULL;
@@ -467,6 +385,7 @@ static isl_int *wrap_facet(struct isl_set *set, isl_int *facet, isl_int *ridge)
        unsigned dim;
 
        set = isl_set_copy(set);
+       set = isl_set_set_rational(set);
 
        dim = 1 + isl_set_n_dim(set);
        T = isl_mat_alloc(set->ctx, 3, dim);
@@ -476,31 +395,32 @@ static isl_int *wrap_facet(struct isl_set *set, isl_int *facet, isl_int *ridge)
        isl_seq_clr(T->row[0]+1, dim - 1);
        isl_seq_cpy(T->row[1], facet, dim);
        isl_seq_cpy(T->row[2], ridge, dim);
-       T = isl_mat_right_inverse(set->ctx, T);
+       T = isl_mat_right_inverse(T);
        set = isl_set_preimage(set, T);
        T = NULL;
        if (!set)
                goto error;
        lp = wrap_constraints(set);
-       obj = isl_vec_alloc(set->ctx, dim*set->n);
+       obj = isl_vec_alloc(set->ctx, 1 + dim*set->n);
        if (!obj)
                goto error;
+       isl_int_set_si(obj->block.data[0], 0);
        for (i = 0; i < set->n; ++i) {
-               isl_seq_clr(obj->block.data+dim*i, 2);
-               isl_int_set_si(obj->block.data[dim*i+2], 1);
-               isl_seq_clr(obj->block.data+dim*i+3, dim-3);
+               isl_seq_clr(obj->block.data + 1 + dim*i, 2);
+               isl_int_set_si(obj->block.data[1 + dim*i+2], 1);
+               isl_seq_clr(obj->block.data + 1 + dim*i+3, dim-3);
        }
        isl_int_init(num);
        isl_int_init(den);
-       res = isl_solve_lp((struct isl_basic_map *)lp, 0,
-                                   obj->block.data, set->ctx->one, &num, &den);
+       res = isl_basic_set_solve_lp(lp, 0,
+                           obj->block.data, set->ctx->one, &num, &den, NULL);
        if (res == isl_lp_ok) {
                isl_int_neg(num, num);
                isl_seq_combine(facet, num, facet, den, ridge, dim);
        }
        isl_int_clear(num);
        isl_int_clear(den);
-       isl_vec_free(set->ctx, obj);
+       isl_vec_free(obj);
        isl_basic_set_free(lp);
        isl_set_free(set);
        isl_assert(set->ctx, res == isl_lp_ok || res == isl_lp_unbounded, 
@@ -508,38 +428,49 @@ static isl_int *wrap_facet(struct isl_set *set, isl_int *facet, isl_int *ridge)
        return facet;
 error:
        isl_basic_set_free(lp);
-       isl_mat_free(set->ctx, T);
+       isl_mat_free(T);
        isl_set_free(set);
        return NULL;
 }
 
-/* Given a set of d linearly independent bounding constraints of the
- * convex hull of "set", compute the constraint of a facet of "set".
- *
- * We first compute the intersection with the first bounding hyperplane
- * and remove the component corresponding to this hyperplane from
- * other bounds (in homogeneous space).
- * We then wrap around one of the remaining bounding constraints
- * and continue the process until all bounding constraints have been
- * taken into account.
- * The resulting linear combination of the bounding constraints will
- * correspond to a facet of the convex hull.
+/* Compute the constraint of a facet of "set".
+ *
+ * We first compute the intersection with a bounding constraint
+ * that is orthogonal to one of the coordinate axes.
+ * If the affine hull of this intersection has only one equality,
+ * we have found a facet.
+ * Otherwise, we wrap the current bounding constraint around
+ * one of the equalities of the face (one that is not equal to
+ * the current bounding constraint).
+ * This process continues until we have found a facet.
+ * The dimension of the intersection increases by at least
+ * one on each iteration, so termination is guaranteed.
  */
-static struct isl_mat *initial_facet_constraint(struct isl_ctx *ctx,
-       struct isl_set *set, struct isl_mat *bounds)
+static __isl_give isl_mat *initial_facet_constraint(__isl_keep isl_set *set)
 {
        struct isl_set *slice = NULL;
        struct isl_basic_set *face = NULL;
        struct isl_mat *m, *U, *Q;
        int i;
        unsigned dim = isl_set_n_dim(set);
+       int is_bound;
+       isl_mat *bounds;
 
-       isl_assert(ctx, set->n > 0, goto error);
-       isl_assert(ctx, bounds->n_row == dim, goto error);
+       isl_assert(set->ctx, set->n > 0, goto error);
+       bounds = isl_mat_alloc(set->ctx, 1, 1 + dim);
+       if (!bounds)
+               return NULL;
 
-       while (bounds->n_row > 1) {
+       isl_seq_clr(bounds->row[0], dim);
+       isl_int_set_si(bounds->row[0][1 + dim - 1], 1);
+       is_bound = uset_is_bound(set, bounds->row[0], 1 + dim);
+       isl_assert(set->ctx, is_bound == 1, goto error);
+       isl_seq_normalize(set->ctx, bounds->row[0], 1 + dim);
+       bounds->n_row = 1;
+
+       for (;;) {
                slice = isl_set_copy(set);
-               slice = isl_set_add_equality(ctx, slice, bounds->row[0]);
+               slice = isl_set_add_basic_set_equality(slice, bounds->row[0]);
                face = isl_set_affine_hull(slice);
                if (!face)
                        goto error;
@@ -547,38 +478,22 @@ static struct isl_mat *initial_facet_constraint(struct isl_ctx *ctx,
                        isl_basic_set_free(face);
                        break;
                }
-               m = isl_mat_alloc(ctx, 1 + face->n_eq, 1 + dim);
-               if (!m)
-                       goto error;
-               isl_int_set_si(m->row[0][0], 1);
-               isl_seq_clr(m->row[0]+1, dim);
                for (i = 0; i < face->n_eq; ++i)
-                       isl_seq_cpy(m->row[1 + i], face->eq[i], 1 + dim);
-               U = isl_mat_right_inverse(ctx, m);
-               Q = isl_mat_right_inverse(ctx, isl_mat_copy(ctx, U));
-               U = isl_mat_drop_cols(ctx, U, 1 + face->n_eq,
-                                               dim - face->n_eq);
-               Q = isl_mat_drop_rows(ctx, Q, 1 + face->n_eq,
-                                               dim - face->n_eq);
-               U = isl_mat_drop_cols(ctx, U, 0, 1);
-               Q = isl_mat_drop_rows(ctx, Q, 0, 1);
-               bounds = isl_mat_product(ctx, bounds, U);
-               bounds = isl_mat_product(ctx, bounds, Q);
-               while (isl_seq_first_non_zero(bounds->row[bounds->n_row-1],
-                                             bounds->n_col) == -1) {
-                       bounds->n_row--;
-                       isl_assert(ctx, bounds->n_row > 1, goto error);
-               }
-               if (!wrap_facet(set, bounds->row[0],
-                                         bounds->row[bounds->n_row-1]))
+                       if (!isl_seq_eq(bounds->row[0], face->eq[i], 1 + dim) &&
+                           !isl_seq_is_neg(bounds->row[0],
+                                               face->eq[i], 1 + dim))
+                               break;
+               isl_assert(set->ctx, i < face->n_eq, goto error);
+               if (!isl_set_wrap_facet(set, bounds->row[0], face->eq[i]))
                        goto error;
+               isl_seq_normalize(set->ctx, bounds->row[0], bounds->n_col);
                isl_basic_set_free(face);
-               bounds->n_row--;
        }
+
        return bounds;
 error:
        isl_basic_set_free(face);
-       isl_mat_free(ctx, bounds);
+       isl_mat_free(bounds);
        return NULL;
 }
 
@@ -637,10 +552,10 @@ static struct isl_basic_set *compute_facet(struct isl_set *set, isl_int *c)
        isl_int_set_si(m->row[0][0], 1);
        isl_seq_clr(m->row[0]+1, dim);
        isl_seq_cpy(m->row[1], c, 1+dim);
-       U = isl_mat_right_inverse(set->ctx, m);
-       Q = isl_mat_right_inverse(set->ctx, isl_mat_copy(set->ctx, U));
-       U = isl_mat_drop_cols(set->ctx, U, 1, 1);
-       Q = isl_mat_drop_rows(set->ctx, Q, 1, 1);
+       U = isl_mat_right_inverse(m);
+       Q = isl_mat_right_inverse(isl_mat_copy(U));
+       U = isl_mat_drop_cols(U, 1, 1);
+       Q = isl_mat_drop_rows(Q, 1, 1);
        set = isl_set_preimage(set, U);
        facet = uset_convex_hull_wrap_bounded(set);
        facet = isl_basic_set_preimage(facet, Q);
@@ -680,27 +595,29 @@ static struct isl_basic_set *extend(struct isl_basic_set *hull,
        int k;
        struct isl_basic_set *facet = NULL;
        struct isl_basic_set *hull_facet = NULL;
-       unsigned total;
        unsigned dim;
 
+       if (!hull)
+               return NULL;
+
        isl_assert(set->ctx, set->n > 0, goto error);
 
        dim = isl_set_n_dim(set);
 
        for (i = 0; i < hull->n_ineq; ++i) {
                facet = compute_facet(set, hull->ineq[i]);
-               facet = isl_basic_set_add_equality(facet->ctx, facet, hull->ineq[i]);
+               facet = isl_basic_set_add_equality(facet, hull->ineq[i]);
                facet = isl_basic_set_gauss(facet, NULL);
                facet = isl_basic_set_normalize_constraints(facet);
                hull_facet = isl_basic_set_copy(hull);
-               hull_facet = isl_basic_set_add_equality(hull_facet->ctx, hull_facet, hull->ineq[i]);
+               hull_facet = isl_basic_set_add_equality(hull_facet, hull->ineq[i]);
                hull_facet = isl_basic_set_gauss(hull_facet, NULL);
                hull_facet = isl_basic_set_normalize_constraints(hull_facet);
                if (!facet)
                        goto error;
-               if (facet->n_ineq + hull->n_ineq > hull->c_size)
-                       hull = isl_basic_set_extend_dim(hull,
-                               isl_dim_copy(hull->dim), 0, 0, facet->n_ineq);
+               hull = isl_basic_set_cow(hull);
+               hull = isl_basic_set_extend_dim(hull,
+                       isl_dim_copy(hull->dim), 0, 0, facet->n_ineq);
                for (j = 0; j < facet->n_ineq; ++j) {
                        for (f = 0; f < hull_facet->n_ineq; ++f)
                                if (isl_seq_eq(facet->ineq[j],
@@ -712,7 +629,7 @@ static struct isl_basic_set *extend(struct isl_basic_set *hull,
                        if (k < 0)
                                goto error;
                        isl_seq_cpy(hull->ineq[k], hull->ineq[i], 1+dim);
-                       if (!wrap_facet(set, hull->ineq[k], facet->ineq[j]))
+                       if (!isl_set_wrap_facet(set, hull->ineq[k], facet->ineq[j]))
                                goto error;
                }
                isl_basic_set_free(hull_facet);
@@ -732,8 +649,7 @@ error:
  * We simply collect the lower and upper bounds of each basic set
  * and the biggest of those.
  */
-static struct isl_basic_set *convex_hull_1d(struct isl_ctx *ctx,
-       struct isl_set *set)
+static struct isl_basic_set *convex_hull_1d(struct isl_set *set)
 {
        struct isl_mat *c = NULL;
        isl_int *lower = NULL;
@@ -750,13 +666,13 @@ static struct isl_basic_set *convex_hull_1d(struct isl_ctx *ctx,
        set = isl_set_remove_empty_parts(set);
        if (!set)
                goto error;
-       isl_assert(ctx, set->n > 0, goto error);
-       c = isl_mat_alloc(ctx, 2, 2);
+       isl_assert(set->ctx, set->n > 0, goto error);
+       c = isl_mat_alloc(set->ctx, 2, 2);
        if (!c)
                goto error;
 
        if (set->p[0]->n_eq > 0) {
-               isl_assert(ctx, set->p[0]->n_eq == 1, goto error);
+               isl_assert(set->ctx, set->p[0]->n_eq == 1, goto error);
                lower = c->row[0];
                upper = c->row[1];
                if (isl_int_is_pos(set->p[0]->eq[0][1])) {
@@ -831,7 +747,7 @@ static struct isl_basic_set *convex_hull_1d(struct isl_ctx *ctx,
        isl_int_clear(a);
        isl_int_clear(b);
 
-       hull = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
+       hull = isl_basic_set_alloc(set->ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
        hull = isl_basic_set_set_rational(hull);
        if (!hull)
                goto error;
@@ -845,11 +761,11 @@ static struct isl_basic_set *convex_hull_1d(struct isl_ctx *ctx,
        }
        hull = isl_basic_set_finalize(hull);
        isl_set_free(set);
-       isl_mat_free(ctx, c);
+       isl_mat_free(c);
        return hull;
 error:
        isl_set_free(set);
-       isl_mat_free(ctx, c);
+       isl_mat_free(c);
        return NULL;
 }
 
@@ -884,7 +800,7 @@ static struct isl_basic_set *convex_hull_0d(struct isl_set *set)
  * to the two original basic sets, retaining only those corresponding
  * to the convex hull.
  */
-static struct isl_basic_set *convex_hull_pair(struct isl_basic_set *bset1,
+static struct isl_basic_set *convex_hull_pair_elim(struct isl_basic_set *bset1,
        struct isl_basic_set *bset2)
 {
        int i, j, k;
@@ -948,12 +864,574 @@ error:
        return NULL;
 }
 
+static int isl_basic_set_is_bounded(struct isl_basic_set *bset)
+{
+       struct isl_tab *tab;
+       int bounded;
+
+       if (!bset)
+               return -1;
+       if (isl_basic_set_fast_is_empty(bset))
+               return 1;
+
+       tab = isl_tab_from_recession_cone(bset);
+       bounded = isl_tab_cone_is_bounded(tab);
+       isl_tab_free(tab);
+       return bounded;
+}
+
+int isl_set_is_bounded(__isl_keep isl_set *set)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < set->n; ++i) {
+               int bounded = isl_basic_set_is_bounded(set->p[i]);
+               if (!bounded || bounded < 0)
+                       return bounded;
+       }
+       return 1;
+}
+
+/* Compute the lineality space of the convex hull of bset1 and bset2.
+ *
+ * We first compute the intersection of the recession cone of bset1
+ * with the negative of the recession cone of bset2 and then compute
+ * the linear hull of the resulting cone.
+ */
+static struct isl_basic_set *induced_lineality_space(
+       struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
+{
+       int i, k;
+       struct isl_basic_set *lin = NULL;
+       unsigned dim;
+
+       if (!bset1 || !bset2)
+               goto error;
+
+       dim = isl_basic_set_total_dim(bset1);
+       lin = isl_basic_set_alloc_dim(isl_basic_set_get_dim(bset1), 0,
+                                       bset1->n_eq + bset2->n_eq,
+                                       bset1->n_ineq + bset2->n_ineq);
+       lin = isl_basic_set_set_rational(lin);
+       if (!lin)
+               goto error;
+       for (i = 0; i < bset1->n_eq; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_equality(lin);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_set_si(lin->eq[k][0], 0);
+               isl_seq_cpy(lin->eq[k] + 1, bset1->eq[i] + 1, dim);
+       }
+       for (i = 0; i < bset1->n_ineq; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_inequality(lin);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_set_si(lin->ineq[k][0], 0);
+               isl_seq_cpy(lin->ineq[k] + 1, bset1->ineq[i] + 1, dim);
+       }
+       for (i = 0; i < bset2->n_eq; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_equality(lin);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_set_si(lin->eq[k][0], 0);
+               isl_seq_neg(lin->eq[k] + 1, bset2->eq[i] + 1, dim);
+       }
+       for (i = 0; i < bset2->n_ineq; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_inequality(lin);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_set_si(lin->ineq[k][0], 0);
+               isl_seq_neg(lin->ineq[k] + 1, bset2->ineq[i] + 1, dim);
+       }
+
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return isl_basic_set_affine_hull(lin);
+error:
+       isl_basic_set_free(lin);
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return NULL;
+}
+
+static struct isl_basic_set *uset_convex_hull(struct isl_set *set);
+
+/* Given a set and a linear space "lin" of dimension n > 0,
+ * project the linear space from the set, compute the convex hull
+ * and then map the set back to the original space.
+ *
+ * Let
+ *
+ *     M x = 0
+ *
+ * describe the linear space.  We first compute the Hermite normal
+ * form H = M U of M = H Q, to obtain
+ *
+ *     H Q x = 0
+ *
+ * The last n rows of H will be zero, so the last n variables of x' = Q x
+ * are the one we want to project out.  We do this by transforming each
+ * basic set A x >= b to A U x' >= b and then removing the last n dimensions.
+ * After computing the convex hull in x'_1, i.e., A' x'_1 >= b',
+ * we transform the hull back to the original space as A' Q_1 x >= b',
+ * with Q_1 all but the last n rows of Q.
+ */
+static struct isl_basic_set *modulo_lineality(struct isl_set *set,
+       struct isl_basic_set *lin)
+{
+       unsigned total = isl_basic_set_total_dim(lin);
+       unsigned lin_dim;
+       struct isl_basic_set *hull;
+       struct isl_mat *M, *U, *Q;
+
+       if (!set || !lin)
+               goto error;
+       lin_dim = total - lin->n_eq;
+       M = isl_mat_sub_alloc(set->ctx, lin->eq, 0, lin->n_eq, 1, total);
+       M = isl_mat_left_hermite(M, 0, &U, &Q);
+       if (!M)
+               goto error;
+       isl_mat_free(M);
+       isl_basic_set_free(lin);
+
+       Q = isl_mat_drop_rows(Q, Q->n_row - lin_dim, lin_dim);
+
+       U = isl_mat_lin_to_aff(U);
+       Q = isl_mat_lin_to_aff(Q);
+
+       set = isl_set_preimage(set, U);
+       set = isl_set_remove_dims(set, total - lin_dim, lin_dim);
+       hull = uset_convex_hull(set);
+       hull = isl_basic_set_preimage(hull, Q);
+
+       return hull;
+error:
+       isl_basic_set_free(lin);
+       isl_set_free(set);
+       return NULL;
+}
+
+/* Given two polyhedra with as constraints h_{ij} x >= 0 in homegeneous space,
+ * set up an LP for solving
+ *
+ *     \sum_j \alpha_{1j} h_{1j} = \sum_j \alpha_{2j} h_{2j}
+ *
+ * \alpha{i0} corresponds to the (implicit) positivity constraint 1 >= 0
+ * The next \alpha{ij} correspond to the equalities and come in pairs.
+ * The final \alpha{ij} correspond to the inequalities.
+ */
+static struct isl_basic_set *valid_direction_lp(
+       struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
+{
+       struct isl_dim *dim;
+       struct isl_basic_set *lp;
+       unsigned d;
+       int n;
+       int i, j, k;
+
+       if (!bset1 || !bset2)
+               goto error;
+       d = 1 + isl_basic_set_total_dim(bset1);
+       n = 2 +
+           2 * bset1->n_eq + bset1->n_ineq + 2 * bset2->n_eq + bset2->n_ineq;
+       dim = isl_dim_set_alloc(bset1->ctx, 0, n);
+       lp = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, d, n);
+       if (!lp)
+               goto error;
+       for (i = 0; i < n; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_inequality(lp);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_seq_clr(lp->ineq[k] + 1, n);
+               isl_int_set_si(lp->ineq[k][0], -1);
+               isl_int_set_si(lp->ineq[k][1 + i], 1);
+       }
+       for (i = 0; i < d; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_equality(lp);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               n = 0;
+               isl_int_set_si(lp->eq[k][n++], 0);
+               /* positivity constraint 1 >= 0 */
+               isl_int_set_si(lp->eq[k][n++], i == 0);
+               for (j = 0; j < bset1->n_eq; ++j) {
+                       isl_int_set(lp->eq[k][n++], bset1->eq[j][i]);
+                       isl_int_neg(lp->eq[k][n++], bset1->eq[j][i]);
+               }
+               for (j = 0; j < bset1->n_ineq; ++j)
+                       isl_int_set(lp->eq[k][n++], bset1->ineq[j][i]);
+               /* positivity constraint 1 >= 0 */
+               isl_int_set_si(lp->eq[k][n++], -(i == 0));
+               for (j = 0; j < bset2->n_eq; ++j) {
+                       isl_int_neg(lp->eq[k][n++], bset2->eq[j][i]);
+                       isl_int_set(lp->eq[k][n++], bset2->eq[j][i]);
+               }
+               for (j = 0; j < bset2->n_ineq; ++j)
+                       isl_int_neg(lp->eq[k][n++], bset2->ineq[j][i]);
+       }
+       lp = isl_basic_set_gauss(lp, NULL);
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return lp;
+error:
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute a vector s in the homogeneous space such that <s, r> > 0
+ * for all rays in the homogeneous space of the two cones that correspond
+ * to the input polyhedra bset1 and bset2.
+ *
+ * We compute s as a vector that satisfies
+ *
+ *     s = \sum_j \alpha_{ij} h_{ij}   for i = 1,2                     (*)
+ *
+ * with h_{ij} the normals of the facets of polyhedron i
+ * (including the "positivity constraint" 1 >= 0) and \alpha_{ij}
+ * strictly positive numbers.  For simplicity we impose \alpha_{ij} >= 1.
+ * We first set up an LP with as variables the \alpha{ij}.
+ * In this formulation, for each polyhedron i,
+ * the first constraint is the positivity constraint, followed by pairs
+ * of variables for the equalities, followed by variables for the inequalities.
+ * We then simply pick a feasible solution and compute s using (*).
+ *
+ * Note that we simply pick any valid direction and make no attempt
+ * to pick a "good" or even the "best" valid direction.
+ */
+static struct isl_vec *valid_direction(
+       struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
+{
+       struct isl_basic_set *lp;
+       struct isl_tab *tab;
+       struct isl_vec *sample = NULL;
+       struct isl_vec *dir;
+       unsigned d;
+       int i;
+       int n;
+
+       if (!bset1 || !bset2)
+               goto error;
+       lp = valid_direction_lp(isl_basic_set_copy(bset1),
+                               isl_basic_set_copy(bset2));
+       tab = isl_tab_from_basic_set(lp);
+       sample = isl_tab_get_sample_value(tab);
+       isl_tab_free(tab);
+       isl_basic_set_free(lp);
+       if (!sample)
+               goto error;
+       d = isl_basic_set_total_dim(bset1);
+       dir = isl_vec_alloc(bset1->ctx, 1 + d);
+       if (!dir)
+               goto error;
+       isl_seq_clr(dir->block.data + 1, dir->size - 1);
+       n = 1;
+       /* positivity constraint 1 >= 0 */
+       isl_int_set(dir->block.data[0], sample->block.data[n++]);
+       for (i = 0; i < bset1->n_eq; ++i) {
+               isl_int_sub(sample->block.data[n],
+                           sample->block.data[n], sample->block.data[n+1]);
+               isl_seq_combine(dir->block.data,
+                               bset1->ctx->one, dir->block.data,
+                               sample->block.data[n], bset1->eq[i], 1 + d);
+
+               n += 2;
+       }
+       for (i = 0; i < bset1->n_ineq; ++i)
+               isl_seq_combine(dir->block.data,
+                               bset1->ctx->one, dir->block.data,
+                               sample->block.data[n++], bset1->ineq[i], 1 + d);
+       isl_vec_free(sample);
+       isl_seq_normalize(bset1->ctx, dir->el, dir->size);
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return dir;
+error:
+       isl_vec_free(sample);
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Given a polyhedron b_i + A_i x >= 0 and a map T = S^{-1},
+ * compute b_i' + A_i' x' >= 0, with
+ *
+ *     [ b_i A_i ]        [ y' ]                             [ y' ]
+ *     [  1   0  ] S^{-1} [ x' ] >= 0  or      [ b_i' A_i' ] [ x' ] >= 0
+ *
+ * In particular, add the "positivity constraint" and then perform
+ * the mapping.
+ */
+static struct isl_basic_set *homogeneous_map(struct isl_basic_set *bset,
+       struct isl_mat *T)
+{
+       int k;
+
+       if (!bset)
+               goto error;
+       bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
+       k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
+       if (k < 0)
+               goto error;
+       isl_seq_clr(bset->ineq[k] + 1, isl_basic_set_total_dim(bset));
+       isl_int_set_si(bset->ineq[k][0], 1);
+       bset = isl_basic_set_preimage(bset, T);
+       return bset;
+error:
+       isl_mat_free(T);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute the convex hull of a pair of basic sets without any parameters or
+ * integer divisions, where the convex hull is known to be pointed,
+ * but the basic sets may be unbounded.
+ *
+ * We turn this problem into the computation of a convex hull of a pair
+ * _bounded_ polyhedra by "changing the direction of the homogeneous
+ * dimension".  This idea is due to Matthias Koeppe.
+ *
+ * Consider the cones in homogeneous space that correspond to the
+ * input polyhedra.  The rays of these cones are also rays of the
+ * polyhedra if the coordinate that corresponds to the homogeneous
+ * dimension is zero.  That is, if the inner product of the rays
+ * with the homogeneous direction is zero.
+ * The cones in the homogeneous space can also be considered to
+ * correspond to other pairs of polyhedra by chosing a different
+ * homogeneous direction.  To ensure that both of these polyhedra
+ * are bounded, we need to make sure that all rays of the cones
+ * correspond to vertices and not to rays.
+ * Let s be a direction such that <s, r> > 0 for all rays r of both cones.
+ * Then using s as a homogeneous direction, we obtain a pair of polytopes.
+ * The vector s is computed in valid_direction.
+ *
+ * Note that we need to consider _all_ rays of the cones and not just
+ * the rays that correspond to rays in the polyhedra.  If we were to
+ * only consider those rays and turn them into vertices, then we
+ * may inadvertently turn some vertices into rays.
+ *
+ * The standard homogeneous direction is the unit vector in the 0th coordinate.
+ * We therefore transform the two polyhedra such that the selected
+ * direction is mapped onto this standard direction and then proceed
+ * with the normal computation.
+ * Let S be a non-singular square matrix with s as its first row,
+ * then we want to map the polyhedra to the space
+ *
+ *     [ y' ]     [ y ]                [ y ]          [ y' ]
+ *     [ x' ] = S [ x ]        i.e.,   [ x ] = S^{-1} [ x' ]
+ *
+ * We take S to be the unimodular completion of s to limit the growth
+ * of the coefficients in the following computations.
+ *
+ * Let b_i + A_i x >= 0 be the constraints of polyhedron i.
+ * We first move to the homogeneous dimension
+ *
+ *     b_i y + A_i x >= 0              [ b_i A_i ] [ y ]    [ 0 ]
+ *         y         >= 0      or      [  1   0  ] [ x ] >= [ 0 ]
+ *
+ * Then we change directoin
+ *
+ *     [ b_i A_i ]        [ y' ]                             [ y' ]
+ *     [  1   0  ] S^{-1} [ x' ] >= 0  or      [ b_i' A_i' ] [ x' ] >= 0
+ *
+ * Then we compute the convex hull of the polytopes b_i' + A_i' x' >= 0
+ * resulting in b' + A' x' >= 0, which we then convert back
+ *
+ *                 [ y ]                       [ y ]
+ *     [ b' A' ] S [ x ] >= 0  or      [ b A ] [ x ] >= 0
+ *
+ * The polyhedron b + A x >= 0 is then the convex hull of the input polyhedra.
+ */
+static struct isl_basic_set *convex_hull_pair_pointed(
+       struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
+{
+       struct isl_ctx *ctx = NULL;
+       struct isl_vec *dir = NULL;
+       struct isl_mat *T = NULL;
+       struct isl_mat *T2 = NULL;
+       struct isl_basic_set *hull;
+       struct isl_set *set;
+
+       if (!bset1 || !bset2)
+               goto error;
+       ctx = bset1->ctx;
+       dir = valid_direction(isl_basic_set_copy(bset1),
+                               isl_basic_set_copy(bset2));
+       if (!dir)
+               goto error;
+       T = isl_mat_alloc(bset1->ctx, dir->size, dir->size);
+       if (!T)
+               goto error;
+       isl_seq_cpy(T->row[0], dir->block.data, dir->size);
+       T = isl_mat_unimodular_complete(T, 1);
+       T2 = isl_mat_right_inverse(isl_mat_copy(T));
+
+       bset1 = homogeneous_map(bset1, isl_mat_copy(T2));
+       bset2 = homogeneous_map(bset2, T2);
+       set = isl_set_alloc_dim(isl_basic_set_get_dim(bset1), 2, 0);
+       set = isl_set_add_basic_set(set, bset1);
+       set = isl_set_add_basic_set(set, bset2);
+       hull = uset_convex_hull(set);
+       hull = isl_basic_set_preimage(hull, T);
+        
+       isl_vec_free(dir);
+
+       return hull;
+error:
+       isl_vec_free(dir);
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return NULL;
+}
+
+static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_wrap(struct isl_set *set);
+static struct isl_basic_set *modulo_affine_hull(
+       struct isl_set *set, struct isl_basic_set *affine_hull);
+
+/* Compute the convex hull of a pair of basic sets without any parameters or
+ * integer divisions.
+ *
+ * This function is called from uset_convex_hull_unbounded, which
+ * means that the complete convex hull is unbounded.  Some pairs
+ * of basic sets may still be bounded, though.
+ * They may even lie inside a lower dimensional space, in which
+ * case they need to be handled inside their affine hull since
+ * the main algorithm assumes that the result is full-dimensional.
+ *
+ * If the convex hull of the two basic sets would have a non-trivial
+ * lineality space, we first project out this lineality space.
+ */
+static struct isl_basic_set *convex_hull_pair(struct isl_basic_set *bset1,
+       struct isl_basic_set *bset2)
+{
+       isl_basic_set *lin, *aff;
+       int bounded1, bounded2;
+
+       aff = isl_set_affine_hull(isl_basic_set_union(isl_basic_set_copy(bset1),
+                                                   isl_basic_set_copy(bset2)));
+       if (!aff)
+               goto error;
+       if (aff->n_eq != 0) 
+               return modulo_affine_hull(isl_basic_set_union(bset1, bset2), aff);
+       isl_basic_set_free(aff);
+
+       bounded1 = isl_basic_set_is_bounded(bset1);
+       bounded2 = isl_basic_set_is_bounded(bset2);
+
+       if (bounded1 < 0 || bounded2 < 0)
+               goto error;
+
+       if (bounded1 && bounded2)
+               uset_convex_hull_wrap(isl_basic_set_union(bset1, bset2));
+
+       if (bounded1 || bounded2)
+               return convex_hull_pair_pointed(bset1, bset2);
+
+       lin = induced_lineality_space(isl_basic_set_copy(bset1),
+                                     isl_basic_set_copy(bset2));
+       if (!lin)
+               goto error;
+       if (isl_basic_set_is_universe(lin)) {
+               isl_basic_set_free(bset1);
+               isl_basic_set_free(bset2);
+               return lin;
+       }
+       if (lin->n_eq < isl_basic_set_total_dim(lin)) {
+               struct isl_set *set;
+               set = isl_set_alloc_dim(isl_basic_set_get_dim(bset1), 2, 0);
+               set = isl_set_add_basic_set(set, bset1);
+               set = isl_set_add_basic_set(set, bset2);
+               return modulo_lineality(set, lin);
+       }
+       isl_basic_set_free(lin);
+
+       return convex_hull_pair_pointed(bset1, bset2);
+error:
+       isl_basic_set_free(bset1);
+       isl_basic_set_free(bset2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute the lineality space of a basic set.
+ * We currently do not allow the basic set to have any divs.
+ * We basically just drop the constants and turn every inequality
+ * into an equality.
+ */
+struct isl_basic_set *isl_basic_set_lineality_space(struct isl_basic_set *bset)
+{
+       int i, k;
+       struct isl_basic_set *lin = NULL;
+       unsigned dim;
+
+       if (!bset)
+               goto error;
+       isl_assert(bset->ctx, bset->n_div == 0, goto error);
+       dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
+
+       lin = isl_basic_set_alloc_dim(isl_basic_set_get_dim(bset), 0, dim, 0);
+       if (!lin)
+               goto error;
+       for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_equality(lin);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_set_si(lin->eq[k][0], 0);
+               isl_seq_cpy(lin->eq[k] + 1, bset->eq[i] + 1, dim);
+       }
+       lin = isl_basic_set_gauss(lin, NULL);
+       if (!lin)
+               goto error;
+       for (i = 0; i < bset->n_ineq && lin->n_eq < dim; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_equality(lin);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_set_si(lin->eq[k][0], 0);
+               isl_seq_cpy(lin->eq[k] + 1, bset->ineq[i] + 1, dim);
+               lin = isl_basic_set_gauss(lin, NULL);
+               if (!lin)
+                       goto error;
+       }
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return lin;
+error:
+       isl_basic_set_free(lin);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute the (linear) hull of the lineality spaces of the basic sets in the
+ * "underlying" set "set".
+ */
+static struct isl_basic_set *uset_combined_lineality_space(struct isl_set *set)
+{
+       int i;
+       struct isl_set *lin = NULL;
+
+       if (!set)
+               return NULL;
+       if (set->n == 0) {
+               struct isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
+               isl_set_free(set);
+               return isl_basic_set_empty(dim);
+       }
+
+       lin = isl_set_alloc_dim(isl_set_get_dim(set), set->n, 0);
+       for (i = 0; i < set->n; ++i)
+               lin = isl_set_add_basic_set(lin,
+                   isl_basic_set_lineality_space(isl_basic_set_copy(set->p[i])));
+       isl_set_free(set);
+       return isl_set_affine_hull(lin);
+}
+
 /* Compute the convex hull of a set without any parameters or
- * integer divisions using Fourier-Motzkin elimination.
+ * integer divisions.
  * In each step, we combined two basic sets until only one
  * basic set is left.
+ * The input basic sets are assumed not to have a non-trivial
+ * lineality space.  If any of the intermediate results has
+ * a non-trivial lineality space, it is projected out.
  */
-static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_elim(struct isl_set *set)
+static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_unbounded(struct isl_set *set)
 {
        struct isl_basic_set *convex_hull = NULL;
 
@@ -970,6 +1448,21 @@ static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_elim(struct isl_set *set)
                if (!set)
                        goto error;
                convex_hull = convex_hull_pair(convex_hull, t);
+               if (set->n == 0)
+                       break;
+               t = isl_basic_set_lineality_space(isl_basic_set_copy(convex_hull));
+               if (!t)
+                       goto error;
+               if (isl_basic_set_is_universe(t)) {
+                       isl_basic_set_free(convex_hull);
+                       convex_hull = t;
+                       break;
+               }
+               if (t->n_eq < isl_basic_set_total_dim(t)) {
+                       set = isl_set_add_basic_set(set, convex_hull);
+                       return modulo_lineality(set, t);
+               }
+               isl_basic_set_free(t);
        }
        isl_set_free(set);
        return convex_hull;
@@ -980,13 +1473,8 @@ error:
 }
 
 /* Compute an initial hull for wrapping containing a single initial
- * facet by first computing bounds on the set and then using these
- * bounds to construct an initial facet.
- * This function is a remnant of an older implementation where the
- * bounds were also used to check whether the set was bounded.
- * Since this function will now only be called when we know the
- * set to be bounded, the initial facet should probably be constructed 
- * by simply using the coordinate directions instead.
+ * facet.
+ * This function assumes that the given set is bounded.
  */
 static struct isl_basic_set *initial_hull(struct isl_basic_set *hull,
        struct isl_set *set)
@@ -997,11 +1485,7 @@ static struct isl_basic_set *initial_hull(struct isl_basic_set *hull,
 
        if (!hull)
                goto error;
-       bounds = independent_bounds(set->ctx, set);
-       if (!bounds)
-               goto error;
-       isl_assert(set->ctx, bounds->n_row == isl_set_n_dim(set), goto error);
-       bounds = initial_facet_constraint(set->ctx, set, bounds);
+       bounds = initial_facet_constraint(set);
        if (!bounds)
                goto error;
        k = isl_basic_set_alloc_inequality(hull);
@@ -1010,12 +1494,12 @@ static struct isl_basic_set *initial_hull(struct isl_basic_set *hull,
        dim = isl_set_n_dim(set);
        isl_assert(set->ctx, 1 + dim == bounds->n_col, goto error);
        isl_seq_cpy(hull->ineq[k], bounds->row[0], bounds->n_col);
-       isl_mat_free(set->ctx, bounds);
+       isl_mat_free(bounds);
 
        return hull;
 error:
        isl_basic_set_free(hull);
-       isl_mat_free(set->ctx, bounds);
+       isl_mat_free(bounds);
        return NULL;
 }
 
@@ -1040,7 +1524,7 @@ static void update_constraint(struct isl_ctx *ctx, struct isl_hash_table *table,
        struct max_constraint *c;
        uint32_t c_hash;
 
-       c_hash = isl_seq_hash(con + 1, len, isl_hash_init());
+       c_hash = isl_seq_get_hash(con + 1, len);
        entry = isl_hash_table_find(ctx, table, c_hash, max_constraint_equal,
                        con + 1, 0);
        if (!entry)
@@ -1058,7 +1542,7 @@ static void update_constraint(struct isl_ctx *ctx, struct isl_hash_table *table,
                        c->ineq = ineq;
                return;
        }
-       c->c = isl_mat_cow(ctx, c->c);
+       c->c = isl_mat_cow(c->c);
        isl_int_set(c->c->row[0][0], con[0]);
        c->ineq = ineq;
 }
@@ -1073,7 +1557,7 @@ static int has_constraint(struct isl_ctx *ctx, struct isl_hash_table *table,
        struct max_constraint *c;
        uint32_t c_hash;
 
-       c_hash = isl_seq_hash(con + 1, len, isl_hash_init());
+       c_hash = isl_seq_get_hash(con + 1, len);
        entry = isl_hash_table_find(ctx, table, c_hash, max_constraint_equal,
                        con + 1, 0);
        if (!entry)
@@ -1140,8 +1624,7 @@ static struct isl_basic_set *common_constraints(struct isl_basic_set *hull,
        for (i = 0; i < min_constraints; ++i) {
                struct isl_hash_table_entry *entry;
                uint32_t c_hash;
-               c_hash = isl_seq_hash(constraints[i].c->row[0] + 1, total,
-                                       isl_hash_init());
+               c_hash = isl_seq_get_hash(constraints[i].c->row[0] + 1, total);
                entry = isl_hash_table_find(hull->ctx, table, c_hash,
                        max_constraint_equal, constraints[i].c->row[0] + 1, 1);
                if (!entry)
@@ -1198,7 +1681,7 @@ static struct isl_basic_set *common_constraints(struct isl_basic_set *hull,
 
        isl_hash_table_clear(table);
        for (i = 0; i < min_constraints; ++i)
-               isl_mat_free(hull->ctx, constraints[i].c);
+               isl_mat_free(constraints[i].c);
        free(constraints);
        free(table);
        return hull;
@@ -1207,7 +1690,7 @@ error:
        free(table);
        if (constraints)
                for (i = 0; i < min_constraints; ++i)
-                       isl_mat_free(hull->ctx, constraints[i].c);
+                       isl_mat_free(constraints[i].c);
        free(constraints);
        return hull;
 }
@@ -1250,29 +1733,6 @@ static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_wrap(struct isl_set *set)
        return hull;
 }
 
-static int isl_basic_set_is_bounded(struct isl_basic_set *bset)
-{
-       struct isl_tab *tab;
-       int bounded;
-
-       tab = isl_tab_from_recession_cone((struct isl_basic_map *)bset);
-       bounded = isl_tab_cone_is_bounded(bset->ctx, tab);
-       isl_tab_free(bset->ctx, tab);
-       return bounded;
-}
-
-static int isl_set_is_bounded(struct isl_set *set)
-{
-       int i;
-
-       for (i = 0; i < set->n; ++i) {
-               int bounded = isl_basic_set_is_bounded(set->p[i]);
-               if (!bounded || bounded < 0)
-                       return bounded;
-       }
-       return 1;
-}
-
 /* Compute the convex hull of a set without any parameters or
  * integer divisions.  Depending on whether the set is bounded,
  * we pass control to the wrapping based convex hull or
@@ -1281,17 +1741,17 @@ static int isl_set_is_bounded(struct isl_set *set)
  */
 static struct isl_basic_set *uset_convex_hull(struct isl_set *set)
 {
-       int i;
        struct isl_basic_set *convex_hull = NULL;
+       struct isl_basic_set *lin;
 
        if (isl_set_n_dim(set) == 0)
                return convex_hull_0d(set);
 
+       set = isl_set_coalesce(set);
        set = isl_set_set_rational(set);
 
        if (!set)
                goto error;
-       set = isl_set_normalize(set);
        if (!set)
                return NULL;
        if (set->n == 1) {
@@ -1300,12 +1760,23 @@ static struct isl_basic_set *uset_convex_hull(struct isl_set *set)
                return convex_hull;
        }
        if (isl_set_n_dim(set) == 1)
-               return convex_hull_1d(set->ctx, set);
+               return convex_hull_1d(set);
 
-       if (!isl_set_is_bounded(set))
-               return uset_convex_hull_elim(set);
+       if (isl_set_is_bounded(set))
+               return uset_convex_hull_wrap(set);
 
-       return uset_convex_hull_wrap(set);
+       lin = uset_combined_lineality_space(isl_set_copy(set));
+       if (!lin)
+               goto error;
+       if (isl_basic_set_is_universe(lin)) {
+               isl_set_free(set);
+               return lin;
+       }
+       if (lin->n_eq < isl_basic_set_total_dim(lin))
+               return modulo_lineality(set, lin);
+       isl_basic_set_free(lin);
+
+       return uset_convex_hull_unbounded(set);
 error:
        isl_set_free(set);
        isl_basic_set_free(convex_hull);
@@ -1318,7 +1789,6 @@ error:
  */
 static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_wrap_bounded(struct isl_set *set)
 {
-       int i;
        struct isl_basic_set *convex_hull = NULL;
 
        if (isl_set_n_dim(set) == 0) {
@@ -1332,7 +1802,7 @@ static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_wrap_bounded(struct isl_set *set)
 
        if (!set)
                goto error;
-       set = isl_set_normalize(set);
+       set = isl_set_coalesce(set);
        if (!set)
                goto error;
        if (set->n == 1) {
@@ -1341,7 +1811,7 @@ static struct isl_basic_set *uset_convex_hull_wrap_bounded(struct isl_set *set)
                return convex_hull;
        }
        if (isl_set_n_dim(set) == 1)
-               return convex_hull_1d(set->ctx, set);
+               return convex_hull_1d(set);
 
        return uset_convex_hull_wrap(set);
 error:
@@ -1354,7 +1824,7 @@ error:
  * convex hull of the transformed set and then add the equalities back
  * (after performing the inverse transformation.
  */
-static struct isl_basic_set *modulo_affine_hull(struct isl_ctx *ctx,
+static struct isl_basic_set *modulo_affine_hull(
        struct isl_set *set, struct isl_basic_set *affine_hull)
 {
        struct isl_mat *T;
@@ -1402,6 +1872,7 @@ struct isl_basic_map *isl_map_convex_hull(struct isl_map *map)
                return convex_hull;
        }
 
+       map = isl_map_detect_equalities(map);
        map = isl_map_align_divs(map);
        model = isl_basic_map_copy(map->p[0]);
        set = isl_map_underlying_set(map);
@@ -1412,7 +1883,7 @@ struct isl_basic_map *isl_map_convex_hull(struct isl_map *map)
        if (!affine_hull)
                goto error;
        if (affine_hull->n_eq != 0)
-               bset = modulo_affine_hull(ctx, set, affine_hull);
+               bset = modulo_affine_hull(set, affine_hull);
        else {
                isl_basic_set_free(affine_hull);
                bset = uset_convex_hull(set);
@@ -1420,6 +1891,8 @@ struct isl_basic_map *isl_map_convex_hull(struct isl_map *map)
 
        convex_hull = isl_basic_map_overlying_set(bset, model);
 
+       ISL_F_SET(convex_hull, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
+       ISL_F_SET(convex_hull, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
        ISL_F_CLR(convex_hull, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
        return convex_hull;
 error:
@@ -1452,7 +1925,7 @@ struct sh_data {
        struct isl_ctx          *ctx;
        unsigned                n;
        struct isl_hash_table   *hull_table;
-       struct sh_data_entry    p[0];
+       struct sh_data_entry    p[1];
 };
 
 static void sh_data_free(struct sh_data *data)
@@ -1464,7 +1937,7 @@ static void sh_data_free(struct sh_data *data)
        isl_hash_table_free(data->ctx, data->hull_table);
        for (i = 0; i < data->n; ++i) {
                isl_hash_table_free(data->ctx, data->p[i].table);
-               isl_tab_free(data->ctx, data->p[i].tab);
+               isl_tab_free(data->p[i].tab);
        }
        free(data);
 }
@@ -1492,7 +1965,7 @@ static int hash_ineq(struct isl_ctx *ctx, struct isl_hash_table *table,
 
        v.len = len;
        v.p = ineq;
-       c_hash = isl_seq_hash(ineq + 1, len, isl_hash_init());
+       c_hash = isl_seq_get_hash(ineq + 1, len);
        entry = isl_hash_table_find(ctx, table, c_hash, has_ineq, &v, 1);
        if (!entry)
                return - 1;
@@ -1530,7 +2003,8 @@ static struct sh_data *sh_data_alloc(struct isl_set *set, unsigned n_ineq)
        int i;
 
        data = isl_calloc(set->ctx, struct sh_data,
-               sizeof(struct sh_data) + set->n * sizeof(struct sh_data_entry));
+               sizeof(struct sh_data) +
+               (set->n - 1) * sizeof(struct sh_data_entry));
        if (!data)
                return NULL;
        data->ctx = set->ctx;
@@ -1574,14 +2048,14 @@ static int is_bound(struct sh_data *data, struct isl_set *set, int j,
 
        isl_int_init(opt);
 
-       res = isl_tab_min(data->ctx, data->p[j].tab, ineq, data->ctx->one,
-                               &opt, NULL);
+       res = isl_tab_min(data->p[j].tab, ineq, data->ctx->one,
+                               &opt, NULL, 0);
        if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
                isl_int_sub(ineq[0], ineq[0], opt);
 
        isl_int_clear(opt);
 
-       return res == isl_lp_ok ? 1 :
+       return (res == isl_lp_ok || res == isl_lp_empty) ? 1 :
               res == isl_lp_unbounded ? 0 : -1;
 }
 
@@ -1615,7 +2089,7 @@ static struct isl_basic_set *add_bound(struct isl_basic_set *hull,
 
        v.len = isl_basic_set_total_dim(hull);
        v.p = ineq;
-       c_hash = isl_seq_hash(ineq + 1, v.len, isl_hash_init());
+       c_hash = isl_seq_get_hash(ineq + 1, v.len);
 
        entry = isl_hash_table_find(hull->ctx, data->hull_table, c_hash,
                                        has_ineq, &v, 0);
@@ -1702,11 +2176,11 @@ static struct isl_basic_set *add_bounds(struct isl_basic_set *bset,
        for (j = 0; j < set->p[i]->n_eq; ++j) {
                for (k = 0; k < 2; ++k) {
                        isl_seq_neg(set->p[i]->eq[j], set->p[i]->eq[j], 1+dim);
-                       add_bound(bset, data, set, i, set->p[i]->eq[j]);
+                       bset = add_bound(bset, data, set, i, set->p[i]->eq[j]);
                }
        }
        for (j = 0; j < set->p[i]->n_ineq; ++j)
-               add_bound(bset, data, set, i, set->p[i]->ineq[j]);
+               bset = add_bound(bset, data, set, i, set->p[i]->ineq[j]);
        return bset;
 }
 
@@ -1718,7 +2192,7 @@ static struct isl_basic_set *uset_simple_hull(struct isl_set *set)
        struct sh_data *data = NULL;
        struct isl_basic_set *hull = NULL;
        unsigned n_ineq;
-       int i, j;
+       int i;
 
        if (!set)
                return NULL;
@@ -1730,25 +2204,17 @@ static struct isl_basic_set *uset_simple_hull(struct isl_set *set)
                n_ineq += 2 * set->p[i]->n_eq + set->p[i]->n_ineq;
        }
 
-       hull = isl_set_affine_hull(isl_set_copy(set));
-       if (!hull)
-               goto error;
-       hull = isl_basic_set_extend_dim(hull, isl_dim_copy(hull->dim),
-                                       0, 0, n_ineq);
+       hull = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), 0, 0, n_ineq);
        if (!hull)
                goto error;
 
        data = sh_data_alloc(set, n_ineq);
        if (!data)
                goto error;
-       if (hash_basic_set(data->hull_table, hull) < 0)
-               goto error;
 
        for (i = 0; i < set->n; ++i)
                hull = add_bounds(hull, data, set, i);
 
-       hull = isl_basic_set_convex_hull(hull);
-
        sh_data_free(data);
        isl_set_free(set);
 
@@ -1768,6 +2234,7 @@ struct isl_basic_map *isl_map_simple_hull(struct isl_map *map)
        struct isl_set *set = NULL;
        struct isl_basic_map *model = NULL;
        struct isl_basic_map *hull;
+       struct isl_basic_map *affine_hull;
        struct isl_basic_set *bset = NULL;
 
        if (!map)
@@ -1783,6 +2250,8 @@ struct isl_basic_map *isl_map_simple_hull(struct isl_map *map)
                return hull;
        }
 
+       map = isl_map_detect_equalities(map);
+       affine_hull = isl_map_affine_hull(isl_map_copy(map));
        map = isl_map_align_divs(map);
        model = isl_basic_map_copy(map->p[0]);
 
@@ -1792,6 +2261,11 @@ struct isl_basic_map *isl_map_simple_hull(struct isl_map *map)
 
        hull = isl_basic_map_overlying_set(bset, model);
 
+       hull = isl_basic_map_intersect(hull, affine_hull);
+       hull = isl_basic_map_convex_hull(hull);
+       ISL_F_SET(hull, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
+       ISL_F_SET(hull, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
+
        return hull;
 }
 
@@ -1800,3 +2274,83 @@ struct isl_basic_set *isl_set_simple_hull(struct isl_set *set)
        return (struct isl_basic_set *)
                isl_map_simple_hull((struct isl_map *)set);
 }
+
+/* Given a set "set", return parametric bounds on the dimension "dim".
+ */
+static struct isl_basic_set *set_bounds(struct isl_set *set, int dim)
+{
+       unsigned set_dim = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
+       set = isl_set_copy(set);
+       set = isl_set_eliminate_dims(set, dim + 1, set_dim - (dim + 1));
+       set = isl_set_eliminate_dims(set, 0, dim);
+       return isl_set_convex_hull(set);
+}
+
+/* Computes a "simple hull" and then check if each dimension in the
+ * resulting hull is bounded by a symbolic constant.  If not, the
+ * hull is intersected with the corresponding bounds on the whole set.
+ */
+struct isl_basic_set *isl_set_bounded_simple_hull(struct isl_set *set)
+{
+       int i, j;
+       struct isl_basic_set *hull;
+       unsigned nparam, left;
+       int removed_divs = 0;
+
+       hull = isl_set_simple_hull(isl_set_copy(set));
+       if (!hull)
+               goto error;
+
+       nparam = isl_basic_set_dim(hull, isl_dim_param);
+       for (i = 0; i < isl_basic_set_dim(hull, isl_dim_set); ++i) {
+               int lower = 0, upper = 0;
+               struct isl_basic_set *bounds;
+
+               left = isl_basic_set_total_dim(hull) - nparam - i - 1;
+               for (j = 0; j < hull->n_eq; ++j) {
+                       if (isl_int_is_zero(hull->eq[j][1 + nparam + i]))
+                               continue;
+                       if (isl_seq_first_non_zero(hull->eq[j]+1+nparam+i+1,
+                                                   left) == -1)
+                               break;
+               }
+               if (j < hull->n_eq)
+                       continue;
+
+               for (j = 0; j < hull->n_ineq; ++j) {
+                       if (isl_int_is_zero(hull->ineq[j][1 + nparam + i]))
+                               continue;
+                       if (isl_seq_first_non_zero(hull->ineq[j]+1+nparam+i+1,
+                                                   left) != -1 ||
+                           isl_seq_first_non_zero(hull->ineq[j]+1+nparam,
+                                                   i) != -1)
+                               continue;
+                       if (isl_int_is_pos(hull->ineq[j][1 + nparam + i]))
+                               lower = 1;
+                       else
+                               upper = 1;
+                       if (lower && upper)
+                               break;
+               }
+
+               if (lower && upper)
+                       continue;
+
+               if (!removed_divs) {
+                       set = isl_set_remove_divs(set);
+                       if (!set)
+                               goto error;
+                       removed_divs = 1;
+               }
+               bounds = set_bounds(set, i);
+               hull = isl_basic_set_intersect(hull, bounds);
+               if (!hull)
+                       goto error;
+       }
+
+       isl_set_free(set);
+       return hull;
+error:
+       isl_set_free(set);
+       return NULL;
+}