isl_basic_map_compute_divs: use isl_basic_set_lexmin and move to isl_map.c
[platform/upstream/isl.git] / isl_map.c
index 7b11160..49291c6 100644 (file)
--- a/isl_map.c
+++ b/isl_map.c
@@ -3,6 +3,7 @@
 #include "isl_ctx.h"
 #include "isl_blk.h"
 #include "isl_dim.h"
+#include "isl_equalities.h"
 #include "isl_list.h"
 #include "isl_lp.h"
 #include "isl_seq.h"
@@ -1083,7 +1084,7 @@ struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
                isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
 }
 
-static void swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
+void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
 {
        int i;
        unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
@@ -1524,19 +1525,8 @@ struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
 
 struct isl_set *isl_set_add(struct isl_set *set, struct isl_basic_set *bset)
 {
-       if (!bset || !set)
-               goto error;
-       isl_assert(set->ctx, isl_dim_equal(set->dim, bset->dim), goto error);
-       isl_assert(set->ctx, set->n < set->size, goto error);
-       set->p[set->n] = bset;
-       set->n++;
-       return set;
-error:
-       if (set)
-               isl_set_free(set);
-       if (bset)
-               isl_basic_set_free(bset);
-       return NULL;
+       return (struct isl_set *)isl_map_add((struct isl_map *)set,
+                                               (struct isl_basic_map *)bset);
 }
 
 void isl_set_free(struct isl_set *set)
@@ -2746,6 +2736,10 @@ struct isl_map *isl_map_add(struct isl_map *map, struct isl_basic_map *bmap)
 {
        if (!bmap || !map)
                goto error;
+       if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
+               isl_basic_map_free(bmap);
+               return map;
+       }
        isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
        isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
        map->p[map->n] = bmap;
@@ -2963,18 +2957,43 @@ error:
        return NULL;
 }
 
+static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
+               struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
+               struct isl_set **empty, int max)
+{
+       return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
+}
+
 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
                struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
                struct isl_set **empty)
 {
-       return isl_pip_basic_map_lexmax(bmap, dom, empty);
+       return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
 }
 
 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
                struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
                struct isl_set **empty)
 {
-       return isl_pip_basic_map_lexmin(bmap, dom, empty);
+       return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
+}
+
+struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
+               struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
+               struct isl_set **empty)
+{
+       return (struct isl_set *)
+               isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
+                       dom, empty);
+}
+
+struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
+               struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
+               struct isl_set **empty)
+{
+       return (struct isl_set *)
+               isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
+                       dom, empty);
 }
 
 struct isl_set *isl_basic_set_lexmin(struct isl_basic_set *bset)
@@ -3000,6 +3019,262 @@ error:
        return NULL;
 }
 
+static struct isl_map *isl_map_reset_dim(struct isl_map *map,
+       struct isl_dim *dim)
+{
+       int i;
+
+       if (!map || !dim)
+               goto error;
+
+       for (i = 0; i < map->n; ++i) {
+               isl_dim_free(map->p[i]->dim);
+               map->p[i]->dim = isl_dim_copy(dim);
+       }
+       isl_dim_free(map->dim);
+       map->dim = dim;
+
+       return map;
+error:
+       isl_map_free(map);
+       isl_dim_free(dim);
+       return NULL;
+}
+
+static struct isl_set *isl_set_reset_dim(struct isl_set *set,
+       struct isl_dim *dim)
+{
+       return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
+}
+
+/* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
+ * bset is assumed to have only parameters and divs.
+ */
+static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
+       struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
+{
+       unsigned nparam;
+
+       if (!bset || !mat)
+               goto error;
+
+       bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
+       if (!bset->dim)
+               goto error;
+
+       nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
+
+       isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
+
+       bset->dim->nparam = 0;
+       bset->dim->n_out = nparam;
+       bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
+       if (bset) {
+               bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
+               bset->dim->n_out = 0;
+       }
+       return bset;
+error:
+       isl_mat_free(mat);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return NULL;
+}
+
+/* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
+ * set is assumed to have only parameters and divs.
+ */
+static struct isl_set *set_parameter_preimage(
+       struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
+{
+       struct isl_dim *dim = NULL;
+       unsigned nparam;
+
+       if (!set || !mat)
+               goto error;
+
+       dim = isl_dim_copy(set->dim);
+       dim = isl_dim_cow(dim);
+       if (!dim)
+               goto error;
+
+       nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
+
+       isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
+
+       dim->nparam = 0;
+       dim->n_out = nparam;
+       isl_set_reset_dim(set, dim);
+       set = isl_set_preimage(set, mat);
+       if (!set)
+               goto error2;
+       dim = isl_dim_copy(set->dim);
+       dim = isl_dim_cow(dim);
+       if (!dim)
+               goto error2;
+       dim->nparam = dim->n_out;
+       dim->n_out = 0;
+       isl_set_reset_dim(set, dim);
+       return set;
+error:
+       isl_dim_free(dim);
+       isl_mat_free(mat);
+error2:
+       isl_set_free(set);
+       return NULL;
+}
+
+/* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
+ * equalities in "eq".
+ */
+static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
+       struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
+{
+       int i, k;
+       unsigned len;
+
+       if (!bset || !eq)
+               goto error;
+
+       bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
+                                       eq->n_row, 0);
+       if (!bset)
+               goto error;
+
+       len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
+       for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
+               k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
+               if (k < 0)
+                       goto error;
+               isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
+               isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
+       }
+       isl_mat_free(eq);
+
+       return bset;
+error:
+       isl_mat_free(eq);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return NULL;
+}
+
+/* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
+ * equalities in "eq".
+ */
+static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
+       struct isl_mat *eq)
+{
+       int i;
+
+       if (!set || !eq)
+               goto error;
+
+       for (i = 0; i < set->n; ++i) {
+               set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
+                                       isl_mat_copy(eq));
+               if (!set->p[i])
+                       goto error;
+       }
+       isl_mat_free(eq);
+       return set;
+error:
+       isl_mat_free(eq);
+       isl_set_free(set);
+       return NULL;
+}
+
+/* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
+ * new, explicit, existential variables in the constraints.
+ * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
+ * The output has the same parameters, but only
+ * explicit existentially quantified variables.
+ *
+ * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
+ * to like equalities very much, so we first remove the equalities
+ * among the parameters by performing a variable compression on
+ * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
+ * and the equalities among the parameters are inserted back in.
+ */
+static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
+{
+       int i, j;
+       struct isl_mat *eq;
+       struct isl_mat *T, *T2;
+       struct isl_set *set;
+       unsigned nparam, n_div;
+
+       bset = isl_basic_set_cow(bset);
+       if (!bset)
+               return NULL;
+
+       if (bset->n_eq == 0)
+               return isl_basic_set_lexmin(bset);
+
+       isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
+
+       nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
+       n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
+
+       for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
+               if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
+                       ++i;
+       }
+       if (i == bset->n_eq)
+               return isl_basic_set_lexmin(bset);
+
+       eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
+               0, 1 + nparam);
+       eq = isl_mat_cow(eq);
+       T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
+       bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
+
+       set = isl_basic_set_lexmin(bset);
+       set = set_parameter_preimage(set, T2);
+       set = set_append_equalities(set, eq);
+       return set;
+}
+
+/* Compute an explicit representation for all the existentially
+ * quantified variables.
+ * The input and output dimensions are first turned into parameters.
+ * compute_divs then returns a map with the same parameters and
+ * no input or output dimensions and the dimension specification
+ * is reset to that of the input.
+ */
+static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
+{
+       struct isl_basic_set *bset;
+       struct isl_set *set;
+       struct isl_map *map;
+       struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
+       unsigned         nparam;
+       unsigned         n_in;
+       unsigned         n_out;
+
+       bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
+       if (!bmap)
+               return NULL;
+
+       nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
+       n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
+       n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
+       dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
+       if (!dim)
+               goto error;
+
+       orig_dim = bmap->dim;
+       bmap->dim = dim;
+       bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
+
+       set = parameter_compute_divs(bset);
+       map = (struct isl_map *)set;
+       map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
+
+       return map;
+error:
+       isl_basic_map_free(bmap);
+       return NULL;
+}
+
 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
  * expressions for them.  However, this computation may be
  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
@@ -3029,7 +3304,7 @@ struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
                        break;
        if (i == bmap->n_div)
                return isl_map_from_basic_map(bmap);
-       struct isl_map *map = isl_pip_basic_map_compute_divs(bmap);
+       struct isl_map *map = compute_divs(bmap);
        return map;
 error:
        isl_basic_map_free(bmap);
@@ -3402,6 +3677,36 @@ struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
        return map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
 }
 
+/* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
+ * values.
+ */
+struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
+{
+       int i;
+       unsigned nparam;
+       unsigned dim;
+       struct isl_basic_set *bset;
+
+       if (!dims)
+               return NULL;
+       nparam = dims->nparam;
+       dim = dims->n_out;
+       bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
+       if (!bset)
+               return NULL;
+       for (i = 0; i < dim; ++i) {
+               int 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][1 + nparam + i], 1);
+       }
+       return bset;
+error:
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return NULL;
+}
+
 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
 {
        return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
@@ -3656,7 +3961,7 @@ static struct isl_basic_map *order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
                                                            bmap->n_div-i);
                if (pos == -1)
                        continue;
-               swap_div(bmap, i, i + pos);
+               isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
                --i;
        }
        return bmap;
@@ -3717,7 +4022,7 @@ struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
                                goto error;
                }
                if (j != i)
-                       swap_div(dst, i, j);
+                       isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
        }
        return dst;
 error: