sample: remove lineality and skew into positive orthant
[platform/upstream/isl.git] / isl_sample_piplib.c
index 19aa601..b0bf2cf 100644 (file)
+#include "isl_mat.h"
 #include "isl_vec.h"
 #include "isl_piplib.h"
 #include "isl_sample_piplib.h"
 
+static void swap_inequality(struct isl_basic_set *bset, int a, int b)
+{
+       isl_int *t = bset->ineq[a];
+       bset->ineq[a] = bset->ineq[b];
+       bset->ineq[b] = t;
+}
+
+static struct isl_mat *independent_bounds(struct isl_ctx *ctx,
+       struct isl_basic_set *bset)
+{
+       int i, j, n;
+       struct isl_mat *dirs = NULL;
+       struct isl_mat *bounds = NULL;
+
+       if (!bset)
+               return NULL;
+
+       bounds = isl_mat_alloc(ctx, 1+bset->dim, 1+bset->dim);
+       if (!bounds)
+               return NULL;
+
+       isl_int_set_si(bounds->row[0][0], 1);
+       isl_seq_clr(bounds->row[0]+1, bset->dim);
+       bounds->n_row = 1;
+
+       if (bset->n_ineq == 0)
+               return bounds;
+
+       dirs = isl_mat_alloc(ctx, bset->dim, bset->dim);
+       if (!dirs) {
+               isl_mat_free(ctx, bounds);
+               return NULL;
+       }
+       isl_seq_cpy(dirs->row[0], bset->ineq[0]+1, dirs->n_col);
+       isl_seq_cpy(bounds->row[1], bset->ineq[0], bounds->n_col);
+       for (j = 1, n = 1; n < bset->dim && j < bset->n_ineq; ++j) {
+               int pos;
+
+               isl_seq_cpy(dirs->row[n], bset->ineq[j]+1, dirs->n_col);
+
+               pos = isl_seq_first_non_zero(dirs->row[n], dirs->n_col);
+               if (pos < 0)
+                       continue;
+               for (i = 0; i < n; ++i) {
+                       int pos_i;
+                       pos_i = isl_seq_first_non_zero(dirs->row[i], dirs->n_col);
+                       if (pos_i < pos)
+                               continue;
+                       if (pos_i > pos)
+                               break;
+                       isl_seq_elim(dirs->row[n], dirs->row[i], pos,
+                                       dirs->n_col, NULL);
+                       pos = isl_seq_first_non_zero(dirs->row[n], dirs->n_col);
+                       if (pos < 0)
+                               break;
+               }
+               if (pos < 0)
+                       continue;
+               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;
+               }
+               ++n;
+               isl_seq_cpy(bounds->row[n], bset->ineq[j], bounds->n_col);
+       }
+       isl_mat_free(ctx, dirs);
+       bounds->n_row = 1+n;
+       return bounds;
+}
+
+/* Skew into positive orthant and project out lineality space */
+static struct isl_basic_set *isl_basic_set_skew_to_positive_orthant(
+       struct isl_ctx *ctx, struct isl_basic_set *bset,
+       struct isl_mat **T)
+{
+       struct isl_mat *U = NULL;
+       struct isl_mat *bounds = NULL;
+       int i, j;
+       unsigned old_dim, new_dim;
+
+       *T = NULL;
+       if (!bset)
+               return NULL;
+
+       isl_assert(ctx, bset->nparam == 0, goto error);
+       isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
+       isl_assert(ctx, bset->n_eq == 0, goto error);
+       
+       /* Try to move (multiples of) unit rows up. */
+       for (i = 0, j = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
+               int pos = isl_seq_first_non_zero(bset->ineq[i]+1,
+                                                           bset->dim);
+               if (pos < 0)
+                       continue;
+               if (isl_seq_first_non_zero(bset->ineq[i]+1+pos+1,
+                                               bset->dim-pos-1) >= 0)
+                       continue;
+               if (i != j)
+                       swap_inequality(bset, i, j);
+               ++j;
+       }
+       bounds = independent_bounds(ctx, bset);
+       if (!bounds)
+               goto error;
+       old_dim = bset->dim;
+       new_dim = bounds->n_row - 1;
+       bounds = isl_mat_left_hermite(ctx, bounds, 1, &U, NULL);
+       if (!bounds)
+               goto error;
+       U = isl_mat_drop_cols(ctx, U, 1 + new_dim, old_dim - new_dim);
+       bset = isl_basic_set_preimage(ctx, bset, isl_mat_copy(ctx, U));
+       if (!bset)
+               goto error;
+       *T = U;
+       isl_mat_free(ctx, bounds);
+       return bset;
+error:
+       isl_mat_free(ctx, bounds);
+       isl_mat_free(ctx, U);
+       isl_basic_set_free(ctx, bset);
+       return NULL;
+}
+
 struct isl_vec *isl_pip_basic_set_sample(struct isl_ctx *ctx,
        struct isl_basic_set *bset)
 {
        PipOptions      *options = NULL;
        PipMatrix       *domain = NULL;
        PipQuast        *sol = NULL;
-       struct isl_basic_map *bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
        struct isl_vec *vec = NULL;
        unsigned        dim;
+       struct isl_mat *T;
 
-       if (!bmap)
+       if (!bset)
+               goto error;
+       isl_assert(ctx, bset->nparam == 0, goto error);
+       isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
+       bset = isl_basic_set_skew_to_positive_orthant(ctx, bset, &T);
+       if (!bset)
                goto error;
-       dim = bmap->nparam + bmap->n_in + bmap->n_out;
-       domain = isl_basic_map_to_pip(bmap, 0, 0, 0);
+       dim = bset->dim;
+       domain = isl_basic_map_to_pip((struct isl_basic_map *)bset, 0, 0, 0);
        if (!domain)
                goto error;
 
        options = pip_options_init();
        if (!options)
                goto error;
-       options->Simplify = 1;
-       options->Urs_unknowns = -1;
        sol = pip_solve(domain, NULL, -1, options);
        if (!sol)
                goto error;
-       if (!sol->list)
+       if (!sol->list) {
                vec = isl_vec_alloc(ctx, 0);
-       else {
+               isl_mat_free(ctx, T);
+       } else {
                PipList *l;
                int i;
                vec = isl_vec_alloc(ctx, 1 + dim);
@@ -39,22 +170,22 @@ struct isl_vec *isl_pip_basic_set_sample(struct isl_ctx *ctx,
                for (i = 0, l = sol->list; l && i < dim; ++i, l = l->next) {
                        isl_seq_cpy_from_pip(&vec->block.data[1+i],
                                        &l->vector->the_vector[0], 1);
-                       if (entier_zero_p(l->vector->the_deno[0]))
-                               isl_int_set_si(vec->block.data[0], 0);
+                       isl_assert(ctx, !entier_zero_p(l->vector->the_deno[0]),
+                                       goto error);
                }
-               if (i != dim)
-                       goto error;
+               isl_assert(ctx, i == dim, goto error);
+               vec = isl_mat_vec_product(ctx, T, vec);
        }
 
        pip_quast_free(sol);
        pip_options_free(options);
        pip_matrix_free(domain);
 
-       isl_basic_map_free(ctx, bmap);
+       isl_basic_set_free(ctx, bset);
        return vec;
 error:
        isl_vec_free(ctx, vec);
-       isl_basic_map_free(ctx, bmap);
+       isl_basic_set_free(ctx, bset);
        if (sol)
                pip_quast_free(sol);
        if (domain)