isl_basic_map_remove_divs_involving_dims: insert bounds before removing divs
[platform/upstream/isl.git] / isl_map.c
1 /*
2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
4  * Copyright 2012      Ecole Normale Superieure
5  *
6  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
7  *
8  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
9  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
10  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
11  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France 
12  * and Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
13  */
14
15 #include <string.h>
16 #include <isl_ctx_private.h>
17 #include <isl_map_private.h>
18 #include <isl/blk.h>
19 #include "isl_space_private.h"
20 #include "isl_equalities.h"
21 #include <isl_list_private.h>
22 #include <isl/lp.h>
23 #include <isl/seq.h>
24 #include <isl/set.h>
25 #include <isl/map.h>
26 #include "isl_map_piplib.h"
27 #include <isl_reordering.h>
28 #include "isl_sample.h"
29 #include "isl_tab.h"
30 #include <isl/vec.h>
31 #include <isl_mat_private.h>
32 #include <isl_dim_map.h>
33 #include <isl_local_space_private.h>
34 #include <isl_aff_private.h>
35 #include <isl_options_private.h>
36
37 static unsigned n(__isl_keep isl_space *dim, enum isl_dim_type type)
38 {
39         switch (type) {
40         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
41         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
42         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
43         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
44         default:                return 0;
45         }
46 }
47
48 static unsigned pos(__isl_keep isl_space *dim, enum isl_dim_type type)
49 {
50         switch (type) {
51         case isl_dim_param:     return 1;
52         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
53         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
54         default:                return 0;
55         }
56 }
57
58 unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
59                                 enum isl_dim_type type)
60 {
61         if (!bmap)
62                 return 0;
63         switch (type) {
64         case isl_dim_cst:       return 1;
65         case isl_dim_param:
66         case isl_dim_in:
67         case isl_dim_out:       return isl_space_dim(bmap->dim, type);
68         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
69         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
70         default:                return 0;
71         }
72 }
73
74 unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type)
75 {
76         return map ? n(map->dim, type) : 0;
77 }
78
79 unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type)
80 {
81         return set ? n(set->dim, type) : 0;
82 }
83
84 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
85                                         enum isl_dim_type type)
86 {
87         isl_space *dim = bmap->dim;
88         switch (type) {
89         case isl_dim_cst:       return 0;
90         case isl_dim_param:     return 1;
91         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
92         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
93         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
94         default:                return 0;
95         }
96 }
97
98 unsigned isl_basic_set_offset(struct isl_basic_set *bset,
99                                         enum isl_dim_type type)
100 {
101         return isl_basic_map_offset(bset, type);
102 }
103
104 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
105 {
106         return pos(map->dim, type);
107 }
108
109 unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
110                                 enum isl_dim_type type)
111 {
112         return isl_basic_map_dim(bset, type);
113 }
114
115 unsigned isl_basic_set_n_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset)
116 {
117         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
118 }
119
120 unsigned isl_basic_set_n_param(__isl_keep isl_basic_set *bset)
121 {
122         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
123 }
124
125 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
126 {
127         if (!bset)
128                 return 0;
129         return isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_all) + bset->n_div;
130 }
131
132 unsigned isl_set_n_dim(__isl_keep isl_set *set)
133 {
134         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
135 }
136
137 unsigned isl_set_n_param(__isl_keep isl_set *set)
138 {
139         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
140 }
141
142 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
143 {
144         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
145 }
146
147 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
148 {
149         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
150 }
151
152 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
153 {
154         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
155 }
156
157 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
158 {
159         return bmap ? bmap->n_div : 0;
160 }
161
162 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
163 {
164         return bmap ? isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all) + bmap->n_div : 0;
165 }
166
167 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
168 {
169         return map ? map->dim->n_in : 0;
170 }
171
172 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
173 {
174         return map ? map->dim->n_out : 0;
175 }
176
177 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
178 {
179         return map ? map->dim->nparam : 0;
180 }
181
182 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
183 {
184         int m;
185         if (!map || !set)
186                 return -1;
187         m = isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
188         if (m < 0 || !m)
189                 return m;
190         return isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
191 }
192
193 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
194                 struct isl_basic_set *bset)
195 {
196         int m;
197         if (!bmap || !bset)
198                 return -1;
199         m = isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
200         if (m < 0 || !m)
201                 return m;
202         return isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
203 }
204
205 int isl_map_compatible_range(__isl_keep isl_map *map, __isl_keep isl_set *set)
206 {
207         int m;
208         if (!map || !set)
209                 return -1;
210         m = isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
211         if (m < 0 || !m)
212                 return m;
213         return isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_out, set->dim, isl_dim_set);
214 }
215
216 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
217                 struct isl_basic_set *bset)
218 {
219         int m;
220         if (!bmap || !bset)
221                 return -1;
222         m = isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
223         if (m < 0 || !m)
224                 return m;
225         return isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
226 }
227
228 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
229 {
230         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
231 }
232
233 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
234 {
235         return bset ? bset->ctx : NULL;
236 }
237
238 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
239 {
240         return map ? map->ctx : NULL;
241 }
242
243 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
244 {
245         return set ? set->ctx : NULL;
246 }
247
248 __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
249 {
250         if (!bmap)
251                 return NULL;
252         return isl_space_copy(bmap->dim);
253 }
254
255 __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(__isl_keep isl_basic_set *bset)
256 {
257         if (!bset)
258                 return NULL;
259         return isl_space_copy(bset->dim);
260 }
261
262 /* Extract the divs in "bmap" as a matrix.
263  */
264 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_get_divs(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
265 {
266         int i;
267         isl_ctx *ctx;
268         isl_mat *div;
269         unsigned total;
270         unsigned cols;
271
272         if (!bmap)
273                 return NULL;
274
275         ctx = isl_basic_map_get_ctx(bmap);
276         total = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
277         cols = 1 + 1 + total + bmap->n_div;
278         div = isl_mat_alloc(ctx, bmap->n_div, cols);
279         if (!div)
280                 return NULL;
281
282         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
283                 isl_seq_cpy(div->row[i], bmap->div[i], cols);
284
285         return div;
286 }
287
288 __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
289         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
290 {
291         isl_mat *div;
292
293         if (!bmap)
294                 return NULL;
295
296         div = isl_basic_map_get_divs(bmap);
297         return isl_local_space_alloc_div(isl_space_copy(bmap->dim), div);
298 }
299
300 __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
301         __isl_keep isl_basic_set *bset)
302 {
303         return isl_basic_map_get_local_space(bset);
304 }
305
306 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_local_space(
307         __isl_take isl_local_space *ls)
308 {
309         int i;
310         int n_div;
311         isl_basic_map *bmap;
312
313         if (!ls)
314                 return NULL;
315
316         n_div = isl_local_space_dim(ls, isl_dim_div);
317         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_local_space_get_space(ls),
318                                         n_div, 0, 2 * n_div);
319
320         for (i = 0; i < n_div; ++i)
321                 if (isl_basic_map_alloc_div(bmap) < 0)
322                         goto error;
323
324         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
325                 isl_seq_cpy(bmap->div[i], ls->div->row[i], ls->div->n_col);
326                 if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
327                         goto error;
328         }
329                                         
330         isl_local_space_free(ls);
331         return bmap;
332 error:
333         isl_local_space_free(ls);
334         isl_basic_map_free(bmap);
335         return NULL;
336 }
337
338 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_local_space(
339         __isl_take isl_local_space *ls)
340 {
341         return isl_basic_map_from_local_space(ls);
342 }
343
344 __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map)
345 {
346         if (!map)
347                 return NULL;
348         return isl_space_copy(map->dim);
349 }
350
351 __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set)
352 {
353         if (!set)
354                 return NULL;
355         return isl_space_copy(set->dim);
356 }
357
358 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
359         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
360 {
361         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
362         if (!bmap)
363                 return NULL;
364         bmap->dim = isl_space_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
365         if (!bmap->dim)
366                 goto error;
367         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
368         return bmap;
369 error:
370         isl_basic_map_free(bmap);
371         return NULL;
372 }
373
374 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
375         __isl_take isl_basic_set *bset, const char *s)
376 {
377         return isl_basic_map_set_tuple_name(bset, isl_dim_set, s);
378 }
379
380 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
381         enum isl_dim_type type)
382 {
383         return bmap ? isl_space_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
384 }
385
386 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
387         enum isl_dim_type type, const char *s)
388 {
389         int i;
390
391         map = isl_map_cow(map);
392         if (!map)
393                 return NULL;
394
395         map->dim = isl_space_set_tuple_name(map->dim, type, s);
396         if (!map->dim)
397                 goto error;
398
399         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
400                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
401                 if (!map->p[i])
402                         goto error;
403         }
404
405         return map;
406 error:
407         isl_map_free(map);
408         return NULL;
409 }
410
411 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
412         enum isl_dim_type type)
413 {
414         return map ? isl_space_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
415 }
416
417 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
418         const char *s)
419 {
420         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
421 }
422
423 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(__isl_take isl_map *map,
424         enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id)
425 {
426         map = isl_map_cow(map);
427         if (!map)
428                 return isl_id_free(id);
429
430         map->dim = isl_space_set_tuple_id(map->dim, type, id);
431
432         return isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(map->dim));
433 }
434
435 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(__isl_take isl_set *set,
436         __isl_take isl_id *id)
437 {
438         return isl_map_set_tuple_id(set, isl_dim_set, id);
439 }
440
441 __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(__isl_take isl_map *map,
442         enum isl_dim_type type)
443 {
444         map = isl_map_cow(map);
445         if (!map)
446                 return NULL;
447
448         map->dim = isl_space_reset_tuple_id(map->dim, type);
449
450         return isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(map->dim));
451 }
452
453 __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(__isl_take isl_set *set)
454 {
455         return isl_map_reset_tuple_id(set, isl_dim_set);
456 }
457
458 int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type)
459 {
460         return map ? isl_space_has_tuple_id(map->dim, type) : -1;
461 }
462
463 __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
464         enum isl_dim_type type)
465 {
466         return map ? isl_space_get_tuple_id(map->dim, type) : NULL;
467 }
468
469 int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set)
470 {
471         return isl_map_has_tuple_id(set, isl_dim_set);
472 }
473
474 __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(__isl_keep isl_set *set)
475 {
476         return isl_map_get_tuple_id(set, isl_dim_set);
477 }
478
479 /* Does the set tuple have a name?
480  */
481 int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
482 {
483         return set ? isl_space_has_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : -1;
484 }
485
486
487 const char *isl_basic_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_set *bset)
488 {
489         return bset ? isl_space_get_tuple_name(bset->dim, isl_dim_set) : NULL;
490 }
491
492 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
493 {
494         return set ? isl_space_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
495 }
496
497 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
498         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
499 {
500         return bmap ? isl_space_get_dim_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
501 }
502
503 const char *isl_basic_set_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_set *bset,
504         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
505 {
506         return bset ? isl_space_get_dim_name(bset->dim, type, pos) : NULL;
507 }
508
509 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
510         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
511 {
512         return map ? isl_space_get_dim_name(map->dim, type, pos) : NULL;
513 }
514
515 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
516         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
517 {
518         return set ? isl_space_get_dim_name(set->dim, type, pos) : NULL;
519 }
520
521 /* Does the given dimension have a name?
522  */
523 int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
524         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
525 {
526         return set ? isl_space_has_dim_name(set->dim, type, pos) : -1;
527 }
528
529 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
530         __isl_take isl_basic_map *bmap,
531         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
532 {
533         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
534         if (!bmap)
535                 return NULL;
536         bmap->dim = isl_space_set_dim_name(bmap->dim, type, pos, s);
537         if (!bmap->dim)
538                 goto error;
539         return isl_basic_map_finalize(bmap);
540 error:
541         isl_basic_map_free(bmap);
542         return NULL;
543 }
544
545 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
546         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
547 {
548         int i;
549
550         map = isl_map_cow(map);
551         if (!map)
552                 return NULL;
553
554         map->dim = isl_space_set_dim_name(map->dim, type, pos, s);
555         if (!map->dim)
556                 goto error;
557
558         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
559                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
560                 if (!map->p[i])
561                         goto error;
562         }
563
564         return map;
565 error:
566         isl_map_free(map);
567         return NULL;
568 }
569
570 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
571         __isl_take isl_basic_set *bset,
572         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
573 {
574         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
575                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
576 }
577
578 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
579         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
580 {
581         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
582 }
583
584 int isl_basic_map_has_dim_id(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
585         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
586 {
587         return bmap ? isl_space_has_dim_id(bmap->dim, type, pos) : -1;
588 }
589
590 __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(__isl_keep isl_basic_set *bset,
591         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
592 {
593         return bset ? isl_space_get_dim_id(bset->dim, type, pos) : NULL;
594 }
595
596 int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
597         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
598 {
599         return map ? isl_space_has_dim_id(map->dim, type, pos) : -1;
600 }
601
602 __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
603         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
604 {
605         return map ? isl_space_get_dim_id(map->dim, type, pos) : NULL;
606 }
607
608 int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
609         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
610 {
611         return isl_map_has_dim_id(set, type, pos);
612 }
613
614 __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
615         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
616 {
617         return isl_map_get_dim_id(set, type, pos);
618 }
619
620 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(__isl_take isl_map *map,
621         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_take isl_id *id)
622 {
623         map = isl_map_cow(map);
624         if (!map)
625                 return isl_id_free(id);
626
627         map->dim = isl_space_set_dim_id(map->dim, type, pos, id);
628
629         return isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(map->dim));
630 }
631
632 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(__isl_take isl_set *set,
633         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_take isl_id *id)
634 {
635         return isl_map_set_dim_id(set, type, pos, id);
636 }
637
638 int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
639         __isl_keep isl_id *id)
640 {
641         if (!map)
642                 return -1;
643         return isl_space_find_dim_by_id(map->dim, type, id);
644 }
645
646 int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
647         __isl_keep isl_id *id)
648 {
649         return isl_map_find_dim_by_id(set, type, id);
650 }
651
652 int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
653         const char *name)
654 {
655         if (!map)
656                 return -1;
657         return isl_space_find_dim_by_name(map->dim, type, name);
658 }
659
660 int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
661         const char *name)
662 {
663         return isl_map_find_dim_by_name(set, type, name);
664 }
665
666 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
667 {
668         if (!bmap)
669                 return -1;
670         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
671 }
672
673 int isl_basic_set_is_rational(__isl_keep isl_basic_set *bset)
674 {
675         return isl_basic_map_is_rational(bset);
676 }
677
678 /* Is this basic set a parameter domain?
679  */
680 int isl_basic_set_is_params(__isl_keep isl_basic_set *bset)
681 {
682         if (!bset)
683                 return -1;
684         return isl_space_is_params(bset->dim);
685 }
686
687 /* Is this set a parameter domain?
688  */
689 int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set)
690 {
691         if (!set)
692                 return -1;
693         return isl_space_is_params(set->dim);
694 }
695
696 /* Is this map actually a parameter domain?
697  * Users should never call this function.  Outside of isl,
698  * a map can never be a parameter domain.
699  */
700 int isl_map_is_params(__isl_keep isl_map *map)
701 {
702         if (!map)
703                 return -1;
704         return isl_space_is_params(map->dim);
705 }
706
707 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
708                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
709                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
710 {
711         int i;
712         size_t row_size = 1 + isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all) + extra;
713
714         bmap->ctx = ctx;
715         isl_ctx_ref(ctx);
716
717         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
718         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
719                 goto error;
720
721         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
722         if (!bmap->ineq)
723                 goto error;
724
725         if (extra == 0) {
726                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
727                 bmap->div = NULL;
728         } else {
729                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
730                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
731                         goto error;
732
733                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
734                 if (!bmap->div)
735                         goto error;
736         }
737
738         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
739                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
740
741         for (i = 0; i < extra; ++i)
742                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
743
744         bmap->ref = 1;
745         bmap->flags = 0;
746         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
747         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
748         bmap->extra = extra;
749         bmap->n_eq = 0;
750         bmap->n_ineq = 0;
751         bmap->n_div = 0;
752         bmap->sample = NULL;
753
754         return bmap;
755 error:
756         isl_basic_map_free(bmap);
757         return NULL;
758 }
759
760 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
761                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
762                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
763 {
764         struct isl_basic_map *bmap;
765         isl_space *space;
766
767         space = isl_space_set_alloc(ctx, nparam, dim);
768         if (!space)
769                 return NULL;
770
771         bmap = isl_basic_map_alloc_space(space, extra, n_eq, n_ineq);
772         return (struct isl_basic_set *)bmap;
773 }
774
775 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_space(__isl_take isl_space *dim,
776                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
777 {
778         struct isl_basic_map *bmap;
779         if (!dim)
780                 return NULL;
781         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
782         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, extra, n_eq, n_ineq);
783         return (struct isl_basic_set *)bmap;
784 error:
785         isl_space_free(dim);
786         return NULL;
787 }
788
789 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_space(__isl_take isl_space *dim,
790                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
791 {
792         struct isl_basic_map *bmap;
793
794         if (!dim)
795                 return NULL;
796         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
797         if (!bmap)
798                 goto error;
799         bmap->dim = dim;
800
801         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
802 error:
803         isl_space_free(dim);
804         return NULL;
805 }
806
807 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
808                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
809                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
810 {
811         struct isl_basic_map *bmap;
812         isl_space *dim;
813
814         dim = isl_space_alloc(ctx, nparam, in, out);
815         if (!dim)
816                 return NULL;
817
818         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, extra, n_eq, n_ineq);
819         return bmap;
820 }
821
822 static void dup_constraints(
823                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
824 {
825         int i;
826         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
827
828         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
829                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
830                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
831         }
832
833         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
834                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
835                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
836         }
837
838         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
839                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
840                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
841         }
842         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
843 }
844
845 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
846 {
847         struct isl_basic_map *dup;
848
849         if (!bmap)
850                 return NULL;
851         dup = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap->dim),
852                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
853         if (!dup)
854                 return NULL;
855         dup_constraints(dup, bmap);
856         dup->flags = bmap->flags;
857         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
858         return dup;
859 }
860
861 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
862 {
863         struct isl_basic_map *dup;
864
865         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
866         return (struct isl_basic_set *)dup;
867 }
868
869 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
870 {
871         if (!bset)
872                 return NULL;
873
874         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
875                 bset->ref++;
876                 return bset;
877         }
878         return isl_basic_set_dup(bset);
879 }
880
881 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
882 {
883         if (!set)
884                 return NULL;
885
886         set->ref++;
887         return set;
888 }
889
890 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
891 {
892         if (!bmap)
893                 return NULL;
894
895         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
896                 bmap->ref++;
897                 return bmap;
898         }
899         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
900         if (bmap)
901                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
902         return bmap;
903 }
904
905 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
906 {
907         if (!map)
908                 return NULL;
909
910         map->ref++;
911         return map;
912 }
913
914 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
915 {
916         if (!bmap)
917                 return;
918
919         if (--bmap->ref > 0)
920                 return;
921
922         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
923         free(bmap->div);
924         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
925         free(bmap->ineq);
926         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
927         isl_vec_free(bmap->sample);
928         isl_space_free(bmap->dim);
929         free(bmap);
930 }
931
932 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
933 {
934         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
935 }
936
937 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
938 {
939         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
940 }
941
942 __isl_give isl_map *isl_map_align_params_map_map_and(
943         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2,
944         __isl_give isl_map *(*fn)(__isl_take isl_map *map1,
945                                     __isl_take isl_map *map2))
946 {
947         if (!map1 || !map2)
948                 goto error;
949         if (isl_space_match(map1->dim, isl_dim_param, map2->dim, isl_dim_param))
950                 return fn(map1, map2);
951         if (!isl_space_has_named_params(map1->dim) ||
952             !isl_space_has_named_params(map2->dim))
953                 isl_die(map1->ctx, isl_error_invalid,
954                         "unaligned unnamed parameters", goto error);
955         map1 = isl_map_align_params(map1, isl_map_get_space(map2));
956         map2 = isl_map_align_params(map2, isl_map_get_space(map1));
957         return fn(map1, map2);
958 error:
959         isl_map_free(map1);
960         isl_map_free(map2);
961         return NULL;
962 }
963
964 int isl_map_align_params_map_map_and_test(__isl_keep isl_map *map1,
965         __isl_keep isl_map *map2,
966         int (*fn)(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2))
967 {
968         int r;
969
970         if (!map1 || !map2)
971                 return -1;
972         if (isl_space_match(map1->dim, isl_dim_param, map2->dim, isl_dim_param))
973                 return fn(map1, map2);
974         if (!isl_space_has_named_params(map1->dim) ||
975             !isl_space_has_named_params(map2->dim))
976                 isl_die(map1->ctx, isl_error_invalid,
977                         "unaligned unnamed parameters", return -1);
978         map1 = isl_map_copy(map1);
979         map2 = isl_map_copy(map2);
980         map1 = isl_map_align_params(map1, isl_map_get_space(map2));
981         map2 = isl_map_align_params(map2, isl_map_get_space(map1));
982         r = fn(map1, map2);
983         isl_map_free(map1);
984         isl_map_free(map2);
985         return r;
986 }
987
988 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
989 {
990         struct isl_ctx *ctx;
991         if (!bmap)
992                 return -1;
993         ctx = bmap->ctx;
994         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
995         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
996                         return -1);
997         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
998         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
999         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
1000         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
1001         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
1002         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
1003                 isl_int *t;
1004                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1005                 if (j < 0)
1006                         return -1;
1007                 t = bmap->ineq[j];
1008                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
1009                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
1010                 bmap->eq[-1] = t;
1011                 bmap->n_eq++;
1012                 bmap->n_ineq--;
1013                 bmap->eq--;
1014                 return 0;
1015         }
1016         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
1017                       bmap->extra - bmap->n_div);
1018         return bmap->n_eq++;
1019 }
1020
1021 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
1022 {
1023         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
1024 }
1025
1026 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1027 {
1028         if (!bmap)
1029                 return -1;
1030         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
1031         bmap->n_eq -= n;
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1036 {
1037         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
1038 }
1039
1040 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1041 {
1042         isl_int *t;
1043         if (!bmap)
1044                 return -1;
1045         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
1046
1047         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
1048                 t = bmap->eq[pos];
1049                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
1050                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
1051         }
1052         bmap->n_eq--;
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
1057 {
1058         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
1059 }
1060
1061 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
1062                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1063 {
1064         isl_int *t;
1065
1066         t = bmap->ineq[pos];
1067         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
1068         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
1069         bmap->eq[-1] = t;
1070         bmap->n_eq++;
1071         bmap->n_ineq--;
1072         bmap->eq--;
1073         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
1074         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1075         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
1076         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
1077 }
1078
1079 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1080 {
1081         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
1082 }
1083
1084 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
1085 {
1086         struct isl_ctx *ctx;
1087         if (!bmap)
1088                 return -1;
1089         ctx = bmap->ctx;
1090         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
1091         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
1092         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
1093         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1094         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
1095         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
1096                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
1097                       bmap->extra - bmap->n_div);
1098         return bmap->n_ineq++;
1099 }
1100
1101 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
1102 {
1103         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
1104 }
1105
1106 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1107 {
1108         if (!bmap)
1109                 return -1;
1110         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
1111         bmap->n_ineq -= n;
1112         return 0;
1113 }
1114
1115 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1116 {
1117         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
1118 }
1119
1120 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1121 {
1122         isl_int *t;
1123         if (!bmap)
1124                 return -1;
1125         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1126
1127         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
1128                 t = bmap->ineq[pos];
1129                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
1130                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
1131                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1132         }
1133         bmap->n_ineq--;
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
1138 {
1139         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
1140 }
1141
1142 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
1143         isl_int *eq)
1144 {
1145         int k;
1146
1147         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
1148         if (!bmap)
1149                 return NULL;
1150         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1151         if (k < 0)
1152                 goto error;
1153         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
1154         return bmap;
1155 error:
1156         isl_basic_map_free(bmap);
1157         return NULL;
1158 }
1159
1160 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
1161         isl_int *eq)
1162 {
1163         return (isl_basic_set *)
1164                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
1165 }
1166
1167 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
1168         isl_int *ineq)
1169 {
1170         int k;
1171
1172         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
1173         if (!bmap)
1174                 return NULL;
1175         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1176         if (k < 0)
1177                 goto error;
1178         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
1179         return bmap;
1180 error:
1181         isl_basic_map_free(bmap);
1182         return NULL;
1183 }
1184
1185 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
1186         isl_int *ineq)
1187 {
1188         return (isl_basic_set *)
1189                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
1190 }
1191
1192 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
1193 {
1194         if (!bmap)
1195                 return -1;
1196         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
1197         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
1198                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
1199                       bmap->extra - bmap->n_div);
1200         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
1201         return bmap->n_div++;
1202 }
1203
1204 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
1205 {
1206         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
1207 }
1208
1209 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
1210 {
1211         if (!bmap)
1212                 return -1;
1213         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
1214         bmap->n_div -= n;
1215         return 0;
1216 }
1217
1218 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
1219 {
1220         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
1221 }
1222
1223 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
1224  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
1225  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
1226  * variables.
1227  */
1228 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
1229                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
1230                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
1231 {
1232         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
1233         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
1234         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
1235         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
1236         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
1237         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
1238         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1239         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
1240         if (dst_nparam > src_nparam)
1241                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
1242                                 dst_nparam - src_nparam);
1243         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
1244         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
1245                     src+1+src_nparam,
1246                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
1247         if (dst_in-in_off > src_in)
1248                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
1249                                 dst_in - in_off - src_in);
1250         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
1251         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
1252                     src+1+src_nparam+src_in,
1253                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
1254         if (dst_out-out_off > src_out)
1255                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
1256                                 dst_out - out_off - src_out);
1257         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
1258         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
1259                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
1260                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
1261         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
1262                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
1263                                 div_off+src_map->n_div,
1264                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
1265 }
1266
1267 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
1268                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
1269                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
1270 {
1271         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1272         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
1273 }
1274
1275 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
1276                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
1277 {
1278         int i;
1279         unsigned div_off;
1280
1281         if (!bmap1 || !bmap2)
1282                 goto error;
1283
1284         div_off = bmap1->n_div;
1285
1286         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
1287                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
1288                 if (i1 < 0)
1289                         goto error;
1290                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
1291                                 i_pos, o_pos, div_off);
1292         }
1293
1294         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
1295                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
1296                 if (i1 < 0)
1297                         goto error;
1298                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
1299                                 i_pos, o_pos, div_off);
1300         }
1301
1302         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1303                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1304                 if (i1 < 0)
1305                         goto error;
1306                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1307                          i_pos, o_pos, div_off);
1308         }
1309
1310         isl_basic_map_free(bmap2);
1311
1312         return bmap1;
1313
1314 error:
1315         isl_basic_map_free(bmap1);
1316         isl_basic_map_free(bmap2);
1317         return NULL;
1318 }
1319
1320 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1321                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1322 {
1323         return (struct isl_basic_set *)
1324                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1325                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1326 }
1327
1328 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_space(struct isl_basic_map *base,
1329                 __isl_take isl_space *dim, unsigned extra,
1330                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1331 {
1332         struct isl_basic_map *ext;
1333         unsigned flags;
1334         int dims_ok;
1335
1336         if (!dim)
1337                 goto error;
1338
1339         if (!base)
1340                 goto error;
1341
1342         dims_ok = isl_space_is_equal(base->dim, dim) &&
1343                   base->extra >= base->n_div + extra;
1344
1345         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1346                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1347                 isl_space_free(dim);
1348                 return base;
1349         }
1350
1351         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1352         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1353         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1354         extra += base->extra;
1355         n_eq += base->n_eq;
1356         n_ineq += base->n_ineq;
1357
1358         ext = isl_basic_map_alloc_space(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1359         dim = NULL;
1360         if (!ext)
1361                 goto error;
1362
1363         if (dims_ok)
1364                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1365         flags = base->flags;
1366         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1367         if (ext) {
1368                 ext->flags = flags;
1369                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1370         }
1371
1372         return ext;
1373
1374 error:
1375         isl_space_free(dim);
1376         isl_basic_map_free(base);
1377         return NULL;
1378 }
1379
1380 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_space(struct isl_basic_set *base,
1381                 __isl_take isl_space *dim, unsigned extra,
1382                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1383 {
1384         return (struct isl_basic_set *)
1385                 isl_basic_map_extend_space((struct isl_basic_map *)base, dim,
1386                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1387 }
1388
1389 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1390                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1391 {
1392         if (!base)
1393                 return NULL;
1394         return isl_basic_map_extend_space(base, isl_space_copy(base->dim),
1395                                         0, n_eq, n_ineq);
1396 }
1397
1398 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1399                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1400                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1401 {
1402         struct isl_basic_map *bmap;
1403         isl_space *dim;
1404
1405         if (!base)
1406                 return NULL;
1407         dim = isl_space_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1408         if (!dim)
1409                 goto error;
1410
1411         bmap = isl_basic_map_extend_space(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1412         return bmap;
1413 error:
1414         isl_basic_map_free(base);
1415         return NULL;
1416 }
1417
1418 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1419                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1420                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1421 {
1422         return (struct isl_basic_set *)
1423                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1424                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1425 }
1426
1427 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1428                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1429 {
1430         return (struct isl_basic_set *)
1431                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1432                                                     n_eq, n_ineq);
1433 }
1434
1435 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1436 {
1437         return (struct isl_basic_set *)
1438                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1439 }
1440
1441 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1442 {
1443         if (!bmap)
1444                 return NULL;
1445
1446         if (bmap->ref > 1) {
1447                 bmap->ref--;
1448                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1449         }
1450         if (bmap)
1451                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1452         return bmap;
1453 }
1454
1455 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1456 {
1457         if (!set)
1458                 return NULL;
1459
1460         if (set->ref == 1)
1461                 return set;
1462         set->ref--;
1463         return isl_set_dup(set);
1464 }
1465
1466 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1467 {
1468         if (!map)
1469                 return NULL;
1470
1471         if (map->ref == 1)
1472                 return map;
1473         map->ref--;
1474         return isl_map_dup(map);
1475 }
1476
1477 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1478                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1479 {
1480         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1481         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1482         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1483 }
1484
1485 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_swap_vars(
1486         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, unsigned n1, unsigned n2)
1487 {
1488         int i;
1489         struct isl_blk blk;
1490
1491         if (!bmap)
1492                 goto error;
1493
1494         isl_assert(bmap->ctx,
1495                 pos + n1 + n2 <= 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap), goto error);
1496
1497         if (n1 == 0 || n2 == 0)
1498                 return bmap;
1499
1500         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1501         if (!bmap)
1502                 return NULL;
1503
1504         blk = isl_blk_alloc(bmap->ctx, n1 + n2);
1505         if (isl_blk_is_error(blk))
1506                 goto error;
1507
1508         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1509                 swap_vars(blk,
1510                           bmap->eq[i] + pos, n1, n2);
1511
1512         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1513                 swap_vars(blk,
1514                           bmap->ineq[i] + pos, n1, n2);
1515
1516         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1517                 swap_vars(blk,
1518                           bmap->div[i]+1 + pos, n1, n2);
1519
1520         isl_blk_free(bmap->ctx, blk);
1521
1522         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1523         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
1524         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1525 error:
1526         isl_basic_map_free(bmap);
1527         return NULL;
1528 }
1529
1530 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1531         __isl_take isl_basic_set *bset, unsigned n)
1532 {
1533         unsigned dim;
1534         unsigned nparam;
1535
1536         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1537         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1538         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1539
1540         return isl_basic_map_swap_vars(bset, 1 + nparam, n, dim - n);
1541 error:
1542         isl_basic_set_free(bset);
1543         return NULL;
1544 }
1545
1546 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1547 {
1548         int i = 0;
1549         unsigned total;
1550         if (!bmap)
1551                 goto error;
1552         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1553         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1554         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1555         if (bmap->n_eq > 0)
1556                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1557         else {
1558                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1559                 if (i < 0)
1560                         goto error;
1561         }
1562         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1563         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1564         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1565         isl_vec_free(bmap->sample);
1566         bmap->sample = NULL;
1567         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1568 error:
1569         isl_basic_map_free(bmap);
1570         return NULL;
1571 }
1572
1573 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1574 {
1575         return (struct isl_basic_set *)
1576                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1577 }
1578
1579 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1580 {
1581         int i;
1582         unsigned off = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
1583         isl_int *t = bmap->div[a];
1584         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1585         bmap->div[b] = t;
1586
1587         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1588                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1589
1590         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1591                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1592
1593         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1594                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1595         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1596 }
1597
1598 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1599  * constraints, without removing the dimensions from the space.
1600  * If the set is rational, the dimensions are eliminated using Fourier-Motzkin.
1601  */
1602 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1603         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1604 {
1605         int i;
1606
1607         if (!map)
1608                 return NULL;
1609         if (n == 0)
1610                 return map;
1611
1612         if (first + n > isl_map_dim(map, type) || first + n < first)
1613                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
1614                         "index out of bounds", goto error);
1615
1616         map = isl_map_cow(map);
1617         if (!map)
1618                 return NULL;
1619
1620         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1621                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate(map->p[i], type, first, n);
1622                 if (!map->p[i])
1623                         goto error;
1624         }
1625         return map;
1626 error:
1627         isl_map_free(map);
1628         return NULL;
1629 }
1630
1631 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1632  * constraints, without removing the dimensions from the space.
1633  * If the set is rational, the dimensions are eliminated using Fourier-Motzkin.
1634  */
1635 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1636         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1637 {
1638         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1639 }
1640
1641 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1642  * constraints, without removing the dimensions from the space.
1643  * If the set is rational, the dimensions are eliminated using Fourier-Motzkin.
1644  */
1645 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1646         unsigned first, unsigned n)
1647 {
1648         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1649 }
1650
1651 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1652         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1653 {
1654         if (!bmap)
1655                 return NULL;
1656         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1657                             isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all), bmap->n_div);
1658         if (!bmap)
1659                 return NULL;
1660         bmap->n_div = 0;
1661         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1662 }
1663
1664 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1665         __isl_take isl_basic_set *bset)
1666 {
1667         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1668                         (struct isl_basic_map *)bset);
1669 }
1670
1671 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(__isl_take isl_map *map)
1672 {
1673         int i;
1674
1675         if (!map)
1676                 return NULL;
1677         if (map->n == 0)
1678                 return map;
1679
1680         map = isl_map_cow(map);
1681         if (!map)
1682                 return NULL;
1683         
1684         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1685                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs(map->p[i]);
1686                 if (!map->p[i])
1687                         goto error;
1688         }
1689         return map;
1690 error:
1691         isl_map_free(map);
1692         return NULL;
1693 }
1694
1695 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(__isl_take isl_set *set)
1696 {
1697         return isl_map_remove_divs(set);
1698 }
1699
1700 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1701         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1702 {
1703         if (!bmap)
1704                 return NULL;
1705         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1706                         goto error);
1707         if (n == 0 && !isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
1708                 return bmap;
1709         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1710                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1711         if (!bmap)
1712                 return bmap;
1713         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1714                 return bmap;
1715         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1716         return bmap;
1717 error:
1718         isl_basic_map_free(bmap);
1719         return NULL;
1720 }
1721
1722 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1723  * any of the given variables.
1724  */
1725 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1726         unsigned first, unsigned n)
1727 {
1728         int i;
1729         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1730
1731         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1732                 return 0;
1733         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1734                 return 1;
1735
1736         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1737                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1738                         continue;
1739                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1740                         return 1;
1741         }
1742
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 /* Try and add a lower and/or upper bound on "div" to "bmap"
1747  * based on inequality "i".
1748  * "total" is the total number of variables (excluding the divs).
1749  * "v" is a temporary object that can be used during the calculations.
1750  * If "lb" is set, then a lower bound should be constructed.
1751  * If "ub" is set, then an upper bound should be constructed.
1752  *
1753  * The calling function has already checked that the inequality does not
1754  * reference "div", but we still need to check that the inequality is
1755  * of the right form.  We'll consider the case where we want to construct
1756  * a lower bound.  The construction of upper bounds is similar.
1757  *
1758  * Let "div" be of the form
1759  *
1760  *      q = floor((a + f(x))/d)
1761  *
1762  * We essentially check if constraint "i" is of the form
1763  *
1764  *      b + f(x) >= 0
1765  *
1766  * so that we can use it to derive a lower bound on "div".
1767  * However, we allow a slightly more general form
1768  *
1769  *      b + g(x) >= 0
1770  *
1771  * with the condition that the coefficients of g(x) - f(x) are all
1772  * divisible by d.
1773  * Rewriting this constraint as
1774  *
1775  *      0 >= -b - g(x)
1776  *
1777  * adding a + f(x) to both sides and dividing by d, we obtain
1778  *
1779  *      (a + f(x))/d >= (a-b)/d + (f(x)-g(x))/d
1780  *
1781  * Taking the floor on both sides, we obtain
1782  *
1783  *      q >= floor((a-b)/d) + (f(x)-g(x))/d
1784  *
1785  * or
1786  *
1787  *      (g(x)-f(x))/d + ceil((b-a)/d) + q >= 0
1788  *
1789  * In the case of an upper bound, we construct the constraint
1790  *
1791  *      (g(x)+f(x))/d + floor((b+a)/d) - q >= 0
1792  *
1793  */
1794 static __isl_give isl_basic_map *insert_bounds_on_div_from_ineq(
1795         __isl_take isl_basic_map *bmap, int div, int i,
1796         unsigned total, isl_int v, int lb, int ub)
1797 {
1798         int j;
1799
1800         for (j = 0; (lb || ub) && j < total + bmap->n_div; ++j) {
1801                 if (lb) {
1802                         isl_int_sub(v, bmap->ineq[i][1 + j],
1803                                         bmap->div[div][1 + 1 + j]);
1804                         lb = isl_int_is_divisible_by(v, bmap->div[div][0]);
1805                 }
1806                 if (ub) {
1807                         isl_int_add(v, bmap->ineq[i][1 + j],
1808                                         bmap->div[div][1 + 1 + j]);
1809                         ub = isl_int_is_divisible_by(v, bmap->div[div][0]);
1810                 }
1811         }
1812         if (!lb && !ub)
1813                 return bmap;
1814
1815         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, lb + ub);
1816         if (lb) {
1817                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1818                 if (k < 0)
1819                         goto error;
1820                 for (j = 0; j < 1 + total + bmap->n_div; ++j) {
1821                         isl_int_sub(bmap->ineq[k][j], bmap->ineq[i][j],
1822                                         bmap->div[div][1 + j]);
1823                         isl_int_cdiv_q(bmap->ineq[k][j],
1824                                         bmap->ineq[k][j], bmap->div[div][0]);
1825                 }
1826                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + total + div], 1);
1827         }
1828         if (ub) {
1829                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1830                 if (k < 0)
1831                         goto error;
1832                 for (j = 0; j < 1 + total + bmap->n_div; ++j) {
1833                         isl_int_add(bmap->ineq[k][j], bmap->ineq[i][j],
1834                                         bmap->div[div][1 + j]);
1835                         isl_int_fdiv_q(bmap->ineq[k][j],
1836                                         bmap->ineq[k][j], bmap->div[div][0]);
1837                 }
1838                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + total + div], -1);
1839         }
1840
1841         return bmap;
1842 error:
1843         isl_basic_map_free(bmap);
1844         return NULL;
1845 }
1846
1847 /* This function is called right before "div" is eliminated from "bmap"
1848  * using Fourier-Motzkin.
1849  * Look through the constraints of "bmap" for constraints on the argument
1850  * of the integer division and use them to construct constraints on the
1851  * integer division itself.  These constraints can then be combined
1852  * during the Fourier-Motzkin elimination.
1853  * Note that it is only useful to introduce lower bounds on "div"
1854  * if "bmap" already contains upper bounds on "div" as the newly
1855  * introduce lower bounds can then be combined with the pre-existing
1856  * upper bounds.  Similarly for upper bounds.
1857  * We therefore first check if "bmap" contains any lower and/or upper bounds
1858  * on "div".
1859  *
1860  * It is interesting to note that the introduction of these constraints
1861  * can indeed lead to more accurate results, even when compared to
1862  * deriving constraints on the argument of "div" from constraints on "div".
1863  * Consider, for example, the set
1864  *
1865  *      { [i,j,k] : 3 + i + 2j >= 0 and 2 * [(i+2j)/4] <= k }
1866  *
1867  * The second constraint can be rewritten as
1868  *
1869  *      2 * [(-i-2j+3)/4] + k >= 0
1870  *
1871  * from which we can derive
1872  *
1873  *      -i - 2j + 3 >= -2k
1874  *
1875  * or
1876  *
1877  *      i + 2j <= 3 + 2k
1878  *
1879  * Combined with the first constraint, we obtain
1880  *
1881  *      -3 <= 3 + 2k    or      k >= -3
1882  *
1883  * If, on the other hand we derive a constraint on [(i+2j)/4] from
1884  * the first constraint, we obtain
1885  *
1886  *      [(i + 2j)/4] >= [-3/4] = -1
1887  *
1888  * Combining this constraint with the second constraint, we obtain
1889  *
1890  *      k >= -2
1891  */
1892 static __isl_give isl_basic_map *insert_bounds_on_div(
1893         __isl_take isl_basic_map *bmap, int div)
1894 {
1895         int i;
1896         int check_lb, check_ub;
1897         isl_int v;
1898         unsigned total;
1899
1900         if (!bmap)
1901                 return NULL;
1902
1903         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1904                 return bmap;
1905
1906         total = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
1907
1908         check_lb = 0;
1909         check_ub = 0;
1910         for (i = 0; (!check_lb || !check_ub) && i < bmap->n_ineq; ++i) {
1911                 int s = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][1 + total + div]);
1912                 if (s > 0)
1913                         check_ub = 1;
1914                 if (s < 0)
1915                         check_lb = 1;
1916         }
1917
1918         if (!check_lb && !check_ub)
1919                 return bmap;
1920
1921         isl_int_init(v);
1922
1923         for (i = 0; bmap && i < bmap->n_ineq; ++i) {
1924                 if (!isl_int_is_zero(bmap->ineq[i][1 + total + div]))
1925                         continue;
1926
1927                 bmap = insert_bounds_on_div_from_ineq(bmap, div, i, total, v,
1928                                                         check_lb, check_ub);
1929         }
1930
1931         isl_int_clear(v);
1932
1933         return bmap;
1934 }
1935
1936 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1937  * in their definitions.
1938  */
1939 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1940         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1941         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1942 {
1943         int i;
1944
1945         if (!bmap)
1946                 return NULL;
1947         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1948                         goto error);
1949         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1950
1951         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1952                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1953                         continue;
1954                 bmap = insert_bounds_on_div(bmap, i);
1955                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1956                 if (!bmap)
1957                         return NULL;
1958                 i = bmap->n_div;
1959         }
1960
1961         return bmap;
1962 error:
1963         isl_basic_map_free(bmap);
1964         return NULL;
1965 }
1966
1967 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1968         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1969 {
1970         int i;
1971
1972         if (!map)
1973                 return NULL;
1974         if (map->n == 0)
1975                 return map;
1976
1977         map = isl_map_cow(map);
1978         if (!map)
1979                 return NULL;
1980
1981         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1982                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1983                                                                 type, first, n);
1984                 if (!map->p[i])
1985                         goto error;
1986         }
1987         return map;
1988 error:
1989         isl_map_free(map);
1990         return NULL;
1991 }
1992
1993 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1994         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1995 {
1996         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1997                                                               type, first, n);
1998 }
1999
2000 /* Does the desciption of "bmap" depend on the specified dimensions?
2001  * We also check whether the dimensions appear in any of the div definitions.
2002  * In principle there is no need for this check.  If the dimensions appear
2003  * in a div definition, they also appear in the defining constraints of that
2004  * div.
2005  */
2006 int isl_basic_map_involves_dims(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
2007         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2008 {
2009         int i;
2010
2011         if (!bmap)
2012                 return -1;
2013
2014         if (first + n > isl_basic_map_dim(bmap, type))
2015                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
2016                         "index out of bounds", return -1);
2017
2018         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
2019         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
2020                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i] + first, n) >= 0)
2021                         return 1;
2022         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
2023                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->ineq[i] + first, n) >= 0)
2024                         return 1;
2025         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
2026                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
2027                         continue;
2028                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i] + 1 + first, n) >= 0)
2029                         return 1;
2030         }
2031
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
2036         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2037 {
2038         int i;
2039
2040         if (!map)
2041                 return -1;
2042
2043         if (first + n > isl_map_dim(map, type))
2044                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
2045                         "index out of bounds", return -1);
2046
2047         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2048                 int involves = isl_basic_map_involves_dims(map->p[i],
2049                                                             type, first, n);
2050                 if (involves < 0 || involves)
2051                         return involves;
2052         }
2053
2054         return 0;
2055 }
2056
2057 int isl_basic_set_involves_dims(__isl_keep isl_basic_set *bset,
2058         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2059 {
2060         return isl_basic_map_involves_dims(bset, type, first, n);
2061 }
2062
2063 int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
2064         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2065 {
2066         return isl_map_involves_dims(set, type, first, n);
2067 }
2068
2069 /* Return true if the definition of the given div is unknown or depends
2070  * on unknown divs.
2071  */
2072 static int div_is_unknown(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div)
2073 {
2074         int i;
2075         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
2076
2077         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
2078                 return 1;
2079
2080         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
2081                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
2082                         continue;
2083                 if (div_is_unknown(bmap, i))
2084                         return 1;
2085         }
2086
2087         return 0;
2088 }
2089
2090 /* Remove all divs that are unknown or defined in terms of unknown divs.
2091  */
2092 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_unknown_divs(
2093         __isl_take isl_basic_map *bmap)
2094 {
2095         int i;
2096
2097         if (!bmap)
2098                 return NULL;
2099
2100         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
2101                 if (!div_is_unknown(bmap, i))
2102                         continue;
2103                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
2104                 if (!bmap)
2105                         return NULL;
2106                 i = bmap->n_div;
2107         }
2108
2109         return bmap;
2110 }
2111
2112 __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(__isl_take isl_map *map)
2113 {
2114         int i;
2115
2116         if (!map)
2117                 return NULL;
2118         if (map->n == 0)
2119                 return map;
2120
2121         map = isl_map_cow(map);
2122         if (!map)
2123                 return NULL;
2124
2125         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2126                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_unknown_divs(map->p[i]);
2127                 if (!map->p[i])
2128                         goto error;
2129         }
2130         return map;
2131 error:
2132         isl_map_free(map);
2133         return NULL;
2134 }
2135
2136 __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(__isl_take isl_set *set)
2137 {
2138         return (isl_set *)isl_map_remove_unknown_divs((isl_map *)set);
2139 }
2140
2141 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
2142         __isl_take isl_basic_set *bset,
2143         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2144 {
2145         return (isl_basic_set *)
2146             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2147 }
2148
2149 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
2150         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2151 {
2152         int i;
2153
2154         if (n == 0)
2155                 return map;
2156
2157         map = isl_map_cow(map);
2158         if (!map)
2159                 return NULL;
2160         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2161         
2162         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2163                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
2164                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
2165                 if (!map->p[i])
2166                         goto error;
2167         }
2168         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
2169         return map;
2170 error:
2171         isl_map_free(map);
2172         return NULL;
2173 }
2174
2175 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
2176         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2177 {
2178         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
2179 }
2180
2181 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
2182 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
2183         unsigned first, unsigned n)
2184 {
2185         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
2186 }
2187
2188 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
2189                         isl_int c, int pos, FILE *out)
2190 {
2191         const char *name;
2192         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2193         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
2194         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
2195         if (!pos)
2196                 isl_int_print(out, c, 0);
2197         else {
2198                 if (!isl_int_is_one(c))
2199                         isl_int_print(out, c, 0);
2200                 if (pos < 1 + nparam) {
2201                         name = isl_space_get_dim_name(bmap->dim,
2202                                                 isl_dim_param, pos - 1);
2203                         if (name)
2204                                 fprintf(out, "%s", name);
2205                         else
2206                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
2207                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
2208                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
2209                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
2210                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
2211                 else
2212                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
2213         }
2214 }
2215
2216 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
2217                                 int sign, FILE *out)
2218 {
2219         int i;
2220         int first;
2221         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2222         isl_int v;
2223
2224         isl_int_init(v);
2225         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
2226                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
2227                         continue;
2228                 if (!first)
2229                         fprintf(out, " + ");
2230                 first = 0;
2231                 isl_int_abs(v, c[i]);
2232                 dump_term(bmap, v, i, out);
2233         }
2234         isl_int_clear(v);
2235         if (first)
2236                 fprintf(out, "0");
2237 }
2238
2239 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
2240                                 const char *op, FILE *out, int indent)
2241 {
2242         int i;
2243
2244         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2245
2246         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
2247         fprintf(out, " %s ", op);
2248         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
2249
2250         fprintf(out, "\n");
2251
2252         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
2253                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all)+i]))
2254                         continue;
2255                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2256                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
2257                 abort();
2258         }
2259 }
2260
2261 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
2262                                 isl_int **c, unsigned n,
2263                                 const char *op, FILE *out, int indent)
2264 {
2265         int i;
2266
2267         for (i = 0; i < n; ++i)
2268                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
2269 }
2270
2271 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
2272 {
2273         int j;
2274         int first = 1;
2275         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2276
2277         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
2278                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
2279                         continue;
2280                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
2281                         fprintf(out, "+");
2282                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
2283                 first = 0;
2284         }
2285 }
2286
2287 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
2288 {
2289         int i;
2290
2291         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
2292         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
2293
2294         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
2295                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2296                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
2297                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
2298                 fprintf(out, ")/");
2299                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
2300                 fprintf(out, "]\n");
2301         }
2302 }
2303
2304 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
2305         FILE *out, int indent)
2306 {
2307         if (!bset) {
2308                 fprintf(out, "null basic set\n");
2309                 return;
2310         }
2311
2312         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2313         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
2314                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
2315                         bset->extra, bset->flags);
2316         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
2317 }
2318
2319 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
2320         FILE *out, int indent)
2321 {
2322         if (!bmap) {
2323                 fprintf(out, "null basic map\n");
2324                 return;
2325         }
2326
2327         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2328         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
2329                         "flags: %x, n_name: %d\n",
2330                 bmap->ref,
2331                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
2332                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_id);
2333         dump(bmap, out, indent);
2334 }
2335
2336 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
2337 {
2338         unsigned total;
2339         if (!bmap)
2340                 return -1;
2341         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2342         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
2343         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
2344         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
2345         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2346         return 0;
2347 }
2348
2349 __isl_give isl_set *isl_set_alloc_space(__isl_take isl_space *dim, int n,
2350         unsigned flags)
2351 {
2352         struct isl_set *set;
2353
2354         if (!dim)
2355                 return NULL;
2356         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
2357         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
2358         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
2359                         sizeof(struct isl_set) +
2360                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
2361         if (!set)
2362                 goto error;
2363
2364         set->ctx = dim->ctx;
2365         isl_ctx_ref(set->ctx);
2366         set->ref = 1;
2367         set->size = n;
2368         set->n = 0;
2369         set->dim = dim;
2370         set->flags = flags;
2371         return set;
2372 error:
2373         isl_space_free(dim);
2374         return NULL;
2375 }
2376
2377 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2378                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
2379 {
2380         struct isl_set *set;
2381         isl_space *dims;
2382
2383         dims = isl_space_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
2384         if (!dims)
2385                 return NULL;
2386
2387         set = isl_set_alloc_space(dims, n, flags);
2388         return set;
2389 }
2390
2391 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
2392  */
2393 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
2394 {
2395         int i;
2396         struct isl_map *grown = NULL;
2397
2398         if (!map)
2399                 return NULL;
2400         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
2401         if (map->n + n <= map->size)
2402                 return map;
2403         grown = isl_map_alloc_space(isl_map_get_space(map), map->n + n, map->flags);
2404         if (!grown)
2405                 goto error;
2406         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2407                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
2408                 if (!grown->p[i])
2409                         goto error;
2410                 grown->n++;
2411         }
2412         isl_map_free(map);
2413         return grown;
2414 error:
2415         isl_map_free(grown);
2416         isl_map_free(map);
2417         return NULL;
2418 }
2419
2420 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
2421  */
2422 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
2423 {
2424         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
2425 }
2426
2427 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
2428 {
2429         int i;
2430         struct isl_set *dup;
2431
2432         if (!set)
2433                 return NULL;
2434
2435         dup = isl_set_alloc_space(isl_space_copy(set->dim), set->n, set->flags);
2436         if (!dup)
2437                 return NULL;
2438         for (i = 0; i < set->n; ++i)
2439                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
2440         return dup;
2441 }
2442
2443 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
2444 {
2445         return isl_map_from_basic_map(bset);
2446 }
2447
2448 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
2449 {
2450         struct isl_map *map;
2451
2452         if (!bmap)
2453                 return NULL;
2454
2455         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
2456         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
2457 }
2458
2459 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
2460                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
2461 {
2462         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
2463                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
2464 }
2465
2466 void isl_set_free(struct isl_set *set)
2467 {
2468         int i;
2469
2470         if (!set)
2471                 return;
2472
2473         if (--set->ref > 0)
2474                 return;
2475
2476         isl_ctx_deref(set->ctx);
2477         for (i = 0; i < set->n; ++i)
2478                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
2479         isl_space_free(set->dim);
2480         free(set);
2481 }
2482
2483 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
2484 {
2485         int i;
2486
2487         if (!set) {
2488                 fprintf(out, "null set\n");
2489                 return;
2490         }
2491
2492         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2493         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
2494                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
2495                         set->flags);
2496         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2497                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2498                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
2499                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
2500         }
2501 }
2502
2503 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
2504 {
2505         int i;
2506
2507         if (!map) {
2508                 fprintf(out, "null map\n");
2509                 return;
2510         }
2511
2512         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2513         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
2514                      "flags: %x, n_name: %d\n",
2515                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
2516                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_id);
2517         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2518                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2519                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
2520                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
2521         }
2522 }
2523
2524 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2525                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2526 {
2527         struct isl_basic_map *bmap_domain;
2528
2529         if (!bmap || !bset)
2530                 goto error;
2531
2532         isl_assert(bset->ctx, isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2533                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2534
2535         if (isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2536                 isl_assert(bset->ctx,
2537                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
2538
2539         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2540         if (!bmap)
2541                 goto error;
2542         bmap = isl_basic_map_extend_space(bmap, isl_space_copy(bmap->dim),
2543                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2544         bmap_domain = isl_basic_map_from_domain(bset);
2545         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
2546
2547         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2548         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2549 error:
2550         isl_basic_map_free(bmap);
2551         isl_basic_set_free(bset);
2552         return NULL;
2553 }
2554
2555 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2556                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2557 {
2558         struct isl_basic_map *bmap_range;
2559
2560         if (!bmap || !bset)
2561                 goto error;
2562
2563         isl_assert(bset->ctx, isl_space_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2564                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2565
2566         if (isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2567                 isl_assert(bset->ctx,
2568                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2569
2570         if (isl_basic_set_is_universe(bset)) {
2571                 isl_basic_set_free(bset);
2572                 return bmap;
2573         }
2574
2575         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2576         if (!bmap)
2577                 goto error;
2578         bmap = isl_basic_map_extend_space(bmap, isl_space_copy(bmap->dim),
2579                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2580         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_space_copy(bset->dim));
2581         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2582
2583         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2584         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2585 error:
2586         isl_basic_map_free(bmap);
2587         isl_basic_set_free(bset);
2588         return NULL;
2589 }
2590
2591 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2592 {
2593         int i;
2594         unsigned total;
2595         isl_int s;
2596
2597         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2598         if (total != vec->size)
2599                 return -1;
2600
2601         isl_int_init(s);
2602
2603         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2604                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2605                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2606                         isl_int_clear(s);
2607                         return 0;
2608                 }
2609         }
2610
2611         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2612                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2613                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2614                         isl_int_clear(s);
2615                         return 0;
2616                 }
2617         }
2618
2619         isl_int_clear(s);
2620
2621         return 1;
2622 }
2623
2624 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2625 {
2626         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2627 }
2628
2629 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2630                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2631 {
2632         struct isl_vec *sample = NULL;
2633
2634         if (!bmap1 || !bmap2)
2635                 goto error;
2636
2637         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2638                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2639         if (isl_space_dim(bmap1->dim, isl_dim_all) ==
2640                                 isl_space_dim(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2641             isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_all) !=
2642                                 isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_param))
2643                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2644
2645         if (isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_all) !=
2646                                         isl_space_dim(bmap2->dim, isl_dim_param))
2647                 isl_assert(bmap1->ctx,
2648                             isl_space_is_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2649
2650         if (bmap1->sample &&
2651             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2652             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2653                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2654         else if (bmap2->sample &&
2655             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2656             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2657                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2658
2659         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2660         if (!bmap1)
2661                 goto error;
2662         bmap1 = isl_basic_map_extend_space(bmap1, isl_space_copy(bmap1->dim),
2663                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2664         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2665
2666         if (!bmap1)
2667                 isl_vec_free(sample);
2668         else if (sample) {
2669                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2670                 bmap1->sample = sample;
2671         }
2672
2673         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2674         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2675 error:
2676         if (sample)
2677                 isl_vec_free(sample);
2678         isl_basic_map_free(bmap1);
2679         isl_basic_map_free(bmap2);
2680         return NULL;
2681 }
2682
2683 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2684                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2685 {
2686         return (struct isl_basic_set *)
2687                 isl_basic_map_intersect(
2688                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2689                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2690 }
2691
2692 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2693         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
2694 {
2695         return isl_basic_set_intersect(bset1, bset2);
2696 }
2697
2698 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2699  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2700  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2701  * added to the other map.
2702  */
2703 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2704         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2705 {
2706         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2707         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2708         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2709         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2710
2711         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2712                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2713
2714         isl_assert(map2->ctx,
2715                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2716
2717         map1 = isl_map_cow(map1);
2718         if (!map1)
2719                 goto error;
2720         if (isl_map_plain_is_empty(map1)) {
2721                 isl_map_free(map2);
2722                 return map1;
2723         }
2724         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2725         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2726                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2727         else
2728                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2729                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2730
2731         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2732         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2733         if (!map1->p[0])
2734                 goto error;
2735
2736         if (isl_basic_map_plain_is_empty(map1->p[0])) {
2737                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2738                 map1->n = 0;
2739         }
2740
2741         isl_map_free(map2);
2742
2743         return map1;
2744 error:
2745         isl_map_free(map1);
2746         isl_map_free(map2);
2747         return NULL;
2748 }
2749
2750 /* map2 may be either a parameter domain or a map living in the same
2751  * space as map1.
2752  */
2753 static __isl_give isl_map *map_intersect_internal(__isl_take isl_map *map1,
2754         __isl_take isl_map *map2)
2755 {
2756         unsigned flags = 0;
2757         struct isl_map *result;
2758         int i, j;
2759
2760         if (!map1 || !map2)
2761                 goto error;
2762
2763         if (isl_map_plain_is_empty(map1) &&
2764             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim)) {
2765                 isl_map_free(map2);
2766                 return map1;
2767         }
2768         if (isl_map_plain_is_empty(map2) &&
2769             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim)) {
2770                 isl_map_free(map1);
2771                 return map2;
2772         }
2773
2774         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2775             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2776             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2777             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2778              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2779                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2780
2781         if (isl_space_dim(map2->dim, isl_dim_all) !=
2782                                 isl_space_dim(map2->dim, isl_dim_param))
2783                 isl_assert(map1->ctx,
2784                             isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2785
2786         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2787             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2788                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2789
2790         result = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map1->dim),
2791                                 map1->n * map2->n, flags);
2792         if (!result)
2793                 goto error;
2794         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2795                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2796                         struct isl_basic_map *part;
2797                         part = isl_basic_map_intersect(
2798                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2799                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2800                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2801                                 isl_basic_map_free(part);
2802                         else
2803                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2804                         if (!result)
2805                                 goto error;
2806                 }
2807         isl_map_free(map1);
2808         isl_map_free(map2);
2809         return result;
2810 error:
2811         isl_map_free(map1);
2812         isl_map_free(map2);
2813         return NULL;
2814 }
2815
2816 static __isl_give isl_map *map_intersect(__isl_take isl_map *map1,
2817         __isl_take isl_map *map2)
2818 {
2819         if (!map1 || !map2)
2820                 goto error;
2821         if (!isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim))
2822                 isl_die(isl_map_get_ctx(map1), isl_error_invalid,
2823                         "spaces don't match", goto error);
2824         return map_intersect_internal(map1, map2);
2825 error:
2826         isl_map_free(map1);
2827         isl_map_free(map2);
2828         return NULL;
2829 }
2830
2831 __isl_give isl_map *isl_map_intersect(__isl_take isl_map *map1,
2832         __isl_take isl_map *map2)
2833 {
2834         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_intersect);
2835 }
2836
2837 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2838 {
2839         return (struct isl_set *)
2840                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2841                                   (struct isl_map *)set2);
2842 }
2843
2844 /* map_intersect_internal accepts intersections
2845  * with parameter domains, so we can just call that function.
2846  */
2847 static __isl_give isl_map *map_intersect_params(__isl_take isl_map *map,
2848                 __isl_take isl_set *params)
2849 {
2850         return map_intersect_internal(map, params);
2851 }
2852
2853 __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(__isl_take isl_map *map1,
2854         __isl_take isl_map *map2)
2855 {
2856         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_intersect_params);
2857 }
2858
2859 __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(__isl_take isl_set *set,
2860                 __isl_take isl_set *params)
2861 {
2862         return isl_map_intersect_params(set, params);
2863 }
2864
2865 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2866 {
2867         isl_space *dim;
2868         struct isl_basic_set *bset;
2869         unsigned in;
2870
2871         if (!bmap)
2872                 return NULL;
2873         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2874         if (!bmap)
2875                 return NULL;
2876         dim = isl_space_reverse(isl_space_copy(bmap->dim));
2877         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2878         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2879         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2880         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2881 }
2882
2883 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_space_reset(
2884         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type)
2885 {
2886         isl_space *space;
2887
2888         if (!isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
2889                 return bmap;
2890
2891         space = isl_basic_map_get_space(bmap);
2892         space = isl_space_reset(space, type);
2893         bmap = isl_basic_map_reset_space(bmap, space);
2894         return bmap;
2895 }
2896
2897 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2898                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2899 {
2900         isl_space *res_dim;
2901         struct isl_basic_map *res;
2902         struct isl_dim_map *dim_map;
2903         unsigned total, off;
2904         enum isl_dim_type t;
2905
2906         if (n == 0)
2907                 return basic_map_space_reset(bmap, type);
2908
2909         if (!bmap)
2910                 return NULL;
2911
2912         res_dim = isl_space_insert_dims(isl_basic_map_get_space(bmap), type, pos, n);
2913
2914         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2915         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2916         off = 0;
2917         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2918                 if (t != type) {
2919                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2920                 } else {
2921                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2922                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2923                                                 0, pos, off);
2924                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2925                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2926                 }
2927                 off += isl_space_dim(res_dim, t);
2928         }
2929         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2930
2931         res = isl_basic_map_alloc_space(res_dim,
2932                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2933         if (isl_basic_map_is_rational(bmap))
2934                 res = isl_basic_map_set_rational(res);
2935         if (isl_basic_map_plain_is_empty(bmap)) {
2936                 isl_basic_map_free(bmap);
2937                 return isl_basic_map_set_to_empty(res);
2938         }
2939         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2940         return isl_basic_map_finalize(res);
2941 }
2942
2943 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2944                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2945 {
2946         if (!bmap)
2947                 return NULL;
2948         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2949                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2950 }
2951
2952 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2953                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2954 {
2955         if (!bset)
2956                 return NULL;
2957         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2958         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2959 error:
2960         isl_basic_set_free(bset);
2961         return NULL;
2962 }
2963
2964 static __isl_give isl_map *map_space_reset(__isl_take isl_map *map,
2965         enum isl_dim_type type)
2966 {
2967         isl_space *space;
2968
2969         if (!map || !isl_space_is_named_or_nested(map->dim, type))
2970                 return map;
2971
2972         space = isl_map_get_space(map);
2973         space = isl_space_reset(space, type);
2974         map = isl_map_reset_space(map, space);
2975         return map;
2976 }
2977
2978 __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(__isl_take isl_map *map,
2979                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2980 {
2981         int i;
2982
2983         if (n == 0)
2984                 return map_space_reset(map, type);
2985
2986         map = isl_map_cow(map);
2987         if (!map)
2988                 return NULL;
2989
2990         map->dim = isl_space_insert_dims(map->dim, type, pos, n);
2991         if (!map->dim)
2992                 goto error;
2993
2994         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2995                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2996                 if (!map->p[i])
2997                         goto error;
2998         }
2999
3000         return map;
3001 error:
3002         isl_map_free(map);
3003         return NULL;
3004 }
3005
3006 __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(__isl_take isl_set *set,
3007                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
3008 {
3009         return isl_map_insert_dims(set, type, pos, n);
3010 }
3011
3012 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
3013                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
3014 {
3015         if (!map)
3016                 return NULL;
3017         return isl_map_insert_dims(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
3018 }
3019
3020 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
3021                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
3022 {
3023         if (!set)
3024                 return NULL;
3025         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
3026         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
3027 error:
3028         isl_set_free(set);
3029         return NULL;
3030 }
3031
3032 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
3033         __isl_take isl_basic_map *bmap,
3034         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3035         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3036 {
3037         struct isl_dim_map *dim_map;
3038         struct isl_basic_map *res;
3039         enum isl_dim_type t;
3040         unsigned total, off;
3041
3042         if (!bmap)
3043                 return NULL;
3044         if (n == 0)
3045                 return bmap;
3046
3047         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
3048                 goto error);
3049
3050         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
3051                 return bmap;
3052
3053         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
3054
3055         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
3056             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
3057                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
3058                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3059                 if (!bmap)
3060                         return NULL;
3061
3062                 bmap->dim = isl_space_move_dims(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
3063                                                 src_type, src_pos, n);
3064                 if (!bmap->dim)
3065                         goto error;
3066
3067                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3068
3069                 return bmap;
3070         }
3071
3072         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3073         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3074
3075         off = 0;
3076         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
3077                 unsigned size = isl_space_dim(bmap->dim, t);
3078                 if (t == dst_type) {
3079                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3080                                             0, dst_pos, off);
3081                         off += dst_pos;
3082                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
3083                                             src_pos, n, off);
3084                         off += n;
3085                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3086                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
3087                         off += size - dst_pos;
3088                 } else if (t == src_type) {
3089                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3090                                             0, src_pos, off);
3091                         off += src_pos;
3092                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3093                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
3094                         off += size - src_pos - n;
3095                 } else {
3096                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
3097                         off += size;
3098                 }
3099         }
3100         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
3101
3102         res = isl_basic_map_alloc_space(isl_basic_map_get_space(bmap),
3103                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
3104         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
3105
3106         bmap->dim = isl_space_move_dims(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
3107                                         src_type, src_pos, n);
3108         if (!bmap->dim)
3109                 goto error;
3110
3111         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
3112         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3113         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3114
3115         return bmap;
3116 error:
3117         isl_basic_map_free(bmap);
3118         return NULL;
3119 }
3120
3121 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
3122         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3123         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3124 {
3125         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
3126                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
3127 }
3128
3129 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
3130         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3131         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3132 {
3133         if (!set)
3134                 return NULL;
3135         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
3136         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
3137                                         src_type, src_pos, n);
3138 error:
3139         isl_set_free(set);
3140         return NULL;
3141 }
3142
3143 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
3144         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3145         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
3146 {
3147         int i;
3148
3149         if (!map)
3150                 return NULL;
3151         if (n == 0)
3152                 return map;
3153
3154         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
3155                 goto error);
3156
3157         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
3158                 return map;
3159
3160         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
3161
3162         map = isl_map_cow(map);
3163         if (!map)
3164                 return NULL;
3165
3166         map->dim = isl_space_move_dims(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
3167         if (!map->dim)
3168                 goto error;
3169
3170         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3171                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
3172                                                 dst_type, dst_pos,
3173                                                 src_type, src_pos, n);
3174                 if (!map->p[i])
3175                         goto error;
3176         }
3177
3178         return map;
3179 error:
3180         isl_map_free(map);
3181         return NULL;
3182 }
3183
3184 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
3185  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
3186  * That's the responsibility of the caller.
3187  */
3188 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
3189         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3190 {
3191         struct isl_dim_map *dim_map;
3192         struct isl_basic_map *res;
3193         enum isl_dim_type t;
3194         unsigned total, off;
3195
3196         if (!bmap)
3197                 return NULL;
3198         if (pos(bmap->dim, type) + first + n ==
3199                                 1 + isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all))
3200                 return bmap;
3201
3202         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3203         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3204
3205         off = 0;
3206         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
3207                 unsigned size = isl_space_dim(bmap->dim, t);
3208                 if (t == type) {
3209                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3210                                             0, first, off);
3211                         off += first;
3212                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3213                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
3214                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
3215                                             first + n, size - (first + n), off);
3216                         off += size - (first + n);
3217                 } else {
3218                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
3219                         off += size;
3220                 }
3221         }
3222         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
3223
3224         res = isl_basic_map_alloc_space(isl_basic_map_get_space(bmap),
3225                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
3226         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
3227         return res;
3228 }
3229
3230 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3231  * into existentially quantified variables.
3232  */
3233 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
3234                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3235                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3236 {
3237         int i;
3238         size_t row_size;
3239         isl_int **new_div;
3240         isl_int *old;
3241
3242         if (n == 0)
3243                 return basic_map_space_reset(bmap, type);
3244
3245         if (!bmap)
3246                 return NULL;
3247
3248         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
3249                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
3250
3251         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
3252                         goto error);
3253
3254         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
3255         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3256         if (!bmap)
3257                 return NULL;
3258
3259         row_size = 1 + isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all) + bmap->extra;
3260         old = bmap->block2.data;
3261         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
3262                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
3263         if (!bmap->block2.data)
3264                 goto error;
3265         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
3266         if (!new_div)
3267                 goto error;
3268         for (i = 0; i < n; ++i) {
3269                 new_div[i] = bmap->block2.data +
3270                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
3271                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
3272         }
3273         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3274                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
3275         free(bmap->div);
3276         bmap->div = new_div;
3277         bmap->n_div += n;
3278         bmap->extra += n;
3279
3280         bmap->dim = isl_space_drop_dims(bmap->dim, type, first, n);
3281         if (!bmap->dim)
3282                 goto error;
3283         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3284         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3285         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3286 error:
3287         isl_basic_map_free(bmap);
3288         return NULL;
3289 }
3290
3291 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3292  * into existentially quantified variables.
3293  */
3294 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
3295                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3296 {
3297         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
3298                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
3299 }
3300
3301 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3302  * into existentially quantified variables.
3303  */
3304 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
3305                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3306 {
3307         int i;
3308
3309         if (!map)
3310                 return NULL;
3311
3312         if (n == 0)
3313                 return map_space_reset(map, type);
3314
3315         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
3316
3317         map = isl_map_cow(map);
3318         if (!map)
3319                 return NULL;
3320
3321         map->dim = isl_space_drop_dims(map->dim, type, first, n);
3322         if (!map->dim)
3323                 goto error;
3324
3325         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3326                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
3327                 if (!map->p[i])
3328                         goto error;
3329         }
3330
3331         return map;
3332 error:
3333         isl_map_free(map);
3334         return NULL;
3335 }
3336
3337 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
3338  * into existentially quantified variables.
3339  */
3340 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
3341                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
3342 {
3343         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
3344 }
3345
3346 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
3347 {
3348         int i, j;
3349
3350         for (i = 0; i < n; ++i) {
3351                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
3352                 if (j < 0)
3353                         goto error;
3354                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
3355         }
3356         return bmap;
3357 error:
3358         isl_basic_map_free(bmap);
3359         return NULL;
3360 }
3361
3362 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3363                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3364 {
3365         isl_space *dim_result = NULL;
3366         struct isl_basic_map *bmap;
3367         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
3368         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
3369
3370         if (!bmap1 || !bmap2)
3371                 goto error;
3372
3373         dim_result = isl_space_join(isl_space_copy(bmap1->dim),
3374                                   isl_space_copy(bmap2->dim));
3375
3376         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
3377         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
3378         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
3379         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
3380
3381         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
3382         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
3383         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
3384         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3385         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3386         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3387         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
3388         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
3389         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
3390         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
3391         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
3392
3393         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim_result,
3394                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
3395                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
3396                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
3397         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
3398         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
3399         bmap = add_divs(bmap, n);
3400         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3401         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
3402         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3403 error:
3404         isl_basic_map_free(bmap1);
3405         isl_basic_map_free(bmap2);
3406         return NULL;
3407 }
3408
3409 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3410                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
3411 {
3412         if (!bset || !bmap)
3413                 goto error;
3414
3415         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
3416                     goto error);
3417
3418         return (struct isl_basic_set *)
3419                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
3420 error:
3421         isl_basic_set_free(bset);
3422         isl_basic_map_free(bmap);
3423         return NULL;
3424 }
3425
3426 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3427                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3428 {
3429         if (!bmap1 || !bmap2)
3430                 goto error;
3431
3432         isl_assert(bmap1->ctx,
3433             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
3434         isl_assert(bmap1->ctx,
3435             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
3436             goto error);
3437
3438         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
3439         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
3440         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
3441 error:
3442         isl_basic_map_free(bmap1);
3443         isl_basic_map_free(bmap2);
3444         return NULL;
3445 }
3446
3447 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
3448  * A \cap B -> f(A) + f(B)
3449  */
3450 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
3451                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
3452 {
3453         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3454         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
3455         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
3456         int i;
3457
3458         if (!bmap1 || !bmap2)
3459                 goto error;
3460
3461         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_is_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
3462                 goto error);
3463
3464         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
3465         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
3466         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
3467
3468         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
3469         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
3470         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
3471         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3472         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
3473         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3474         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
3475         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
3476         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
3477         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
3478         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
3479
3480         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap1->dim),
3481                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
3482                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
3483                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
3484         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3485                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3486                 if (j < 0)
3487                         goto error;
3488                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
3489                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
3490                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
3491                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
3492         }
3493         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
3494         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
3495         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
3496
3497         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3498         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3499 error:
3500         isl_basic_map_free(bmap);
3501         isl_basic_map_free(bmap1);
3502         isl_basic_map_free(bmap2);
3503         return NULL;
3504 }
3505
3506 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
3507  * A \cap B -> f(A) + f(B)
3508  */
3509 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
3510 {
3511         struct isl_map *result;
3512         int i, j;
3513
3514         if (!map1 || !map2)
3515                 goto error;
3516
3517         isl_assert(map1->ctx, isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
3518
3519         result = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map1->dim),
3520                                 map1->n * map2->n, 0);
3521         if (!result)
3522                 goto error;
3523         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
3524                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
3525                         struct isl_basic_map *part;
3526                         part = isl_basic_map_sum(
3527                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
3528                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
3529                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
3530                                 isl_basic_map_free(part);
3531                         else
3532                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
3533                         if (!result)
3534                                 goto error;
3535                 }
3536         isl_map_free(map1);
3537         isl_map_free(map2);
3538         return result;
3539 error:
3540         isl_map_free(map1);
3541         isl_map_free(map2);
3542         return NULL;
3543 }
3544
3545 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
3546         __isl_take isl_set *set2)
3547 {
3548         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
3549 }
3550
3551 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3552  */
3553 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
3554 {
3555         int i, j;
3556         unsigned off, n;
3557
3558         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3559         if (!bmap)
3560                 return NULL;
3561
3562         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3563         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
3564         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
3565                 for (j = 0; j < n; ++j)
3566                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
3567         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
3568                 for (j = 0; j < n; ++j)
3569                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
3570         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3571                 for (j = 0; j < n; ++j)
3572                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
3573         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3574         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3575 }
3576
3577 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_neg(__isl_take isl_basic_set *bset)
3578 {
3579         return isl_basic_map_neg(bset);
3580 }
3581
3582 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3583  */
3584 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
3585 {
3586         int i;
3587
3588         map = isl_map_cow(map);
3589         if (!map)
3590                 return NULL;
3591
3592         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3593                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
3594                 if (!map->p[i])
3595                         goto error;
3596         }
3597
3598         return map;
3599 error:
3600         isl_map_free(map);
3601         return NULL;
3602 }
3603
3604 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
3605 {
3606         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
3607 }
3608
3609 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
3610  * A -> floor(f(A)/d).
3611  */
3612 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
3613                 isl_int d)
3614 {
3615         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3616         struct isl_basic_map *result = NULL;
3617         struct isl_dim_map *dim_map;
3618         int i;
3619
3620         if (!bmap)
3621                 return NULL;
3622
3623         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3624         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3625         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3626
3627         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
3628         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3629         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3630         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3631         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
3632         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
3633
3634         result = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap->dim),
3635                         bmap->n_div + n_out,
3636                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
3637         result = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
3638         result = add_divs(result, n_out);
3639         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3640                 int j;
3641                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3642                 if (j < 0)
3643                         goto error;
3644                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3645                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3646                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
3647                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3648                 if (j < 0)
3649                         goto error;
3650                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3651                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3652                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
3653                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
3654         }
3655
3656         result = isl_basic_map_simplify(result);
3657         return isl_basic_map_finalize(result);
3658 error:
3659         isl_basic_map_free(result);
3660         return NULL;
3661 }
3662
3663 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3664  * A -> floor(f(A)/d).
3665  */
3666 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3667 {
3668         int i;
3669
3670         map = isl_map_cow(map);
3671         if (!map)
3672                 return NULL;
3673
3674         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3675         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3676         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3677                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3678                 if (!map->p[i])
3679                         goto error;
3680         }
3681
3682         return map;
3683 error:
3684         isl_map_free(map);
3685         return NULL;
3686 }
3687
3688 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3689 {
3690         int i;
3691         unsigned nparam;
3692         unsigned n_in;
3693
3694         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3695         if (i < 0)
3696                 goto error;
3697         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3698         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3699         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3700         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3701         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3702         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3703 error:
3704         isl_basic_map_free(bmap);
3705         return NULL;
3706 }
3707
3708 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3709  */
3710 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3711 {
3712         int i;
3713         unsigned nparam;
3714         unsigned n_in;
3715
3716         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3717         if (i < 0)
3718                 goto error;
3719         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3720         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3721         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3722         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3723         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3724         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3725         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3726 error:
3727         isl_basic_map_free(bmap);
3728         return NULL;
3729 }
3730
3731 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3732  */
3733 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3734         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3735 {
3736         int i;
3737         unsigned nparam;
3738         unsigned n_in;
3739
3740         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3741         if (i < 0)
3742                 goto error;
3743         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3744         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3745         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3746         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3747         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3748         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3749 error:
3750         isl_basic_map_free(bmap);
3751         return NULL;
3752 }
3753
3754 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3755  */
3756 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3757 {
3758         int i;
3759         unsigned nparam;
3760         unsigned n_in;
3761
3762         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3763         if (i < 0)
3764                 goto error;
3765         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3766         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3767         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3768         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3769         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3770         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3771         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3772 error:
3773         isl_basic_map_free(bmap);
3774         return NULL;
3775 }
3776
3777 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3778  */
3779 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3780         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3781 {
3782         int i;
3783         unsigned nparam;
3784         unsigned n_in;
3785
3786         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3787         if (i < 0)
3788                 goto error;
3789         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3790         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3791         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3792         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3793         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3794         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3795 error:
3796         isl_basic_map_free(bmap);
3797         return NULL;
3798 }
3799
3800 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equal(
3801         __isl_take isl_space *dim, unsigned n_equal)
3802 {
3803         int i;
3804         struct isl_basic_map *bmap;
3805         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, n_equal, 0);
3806         if (!bmap)
3807                 return NULL;
3808         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3809                 bmap = var_equal(bmap, i);
3810         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3811 }
3812
3813 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3814  */
3815 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(__isl_take isl_space *dim,
3816         unsigned pos)
3817 {
3818         int i;
3819         struct isl_basic_map *bmap;
3820         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3821         if (!bmap)
3822                 return NULL;
3823         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3824                 bmap = var_equal(bmap, i);
3825         if (bmap)
3826                 bmap = var_less(bmap, pos);
3827         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3828 }
3829
3830 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3831  */
3832 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3833         __isl_take isl_space *dim, unsigned pos)
3834 {
3835         int i;
3836         isl_basic_map *bmap;
3837
3838         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3839         for (i = 0; i < pos; ++i)
3840                 bmap = var_equal(bmap, i);
3841         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3842         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3843 }
3844
3845 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3846  */
3847 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(__isl_take isl_space *dim,
3848         unsigned pos)
3849 {
3850         int i;
3851         struct isl_basic_map *bmap;
3852         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3853         if (!bmap)
3854                 return NULL;
3855         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3856                 bmap = var_equal(bmap, i);
3857         if (bmap)
3858                 bmap = var_more(bmap, pos);
3859         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3860 }
3861
3862 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3863  */
3864 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3865         __isl_take isl_space *dim, unsigned pos)
3866 {
3867         int i;
3868         isl_basic_map *bmap;
3869
3870         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, pos, 1);
3871         for (i = 0; i < pos; ++i)
3872                 bmap = var_equal(bmap, i);
3873         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3874         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3875 }
3876
3877 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_space *dims,
3878         unsigned n, int equal)
3879 {
3880         struct isl_map *map;
3881         int i;
3882
3883         if (n == 0 && equal)
3884                 return isl_map_universe(dims);
3885
3886         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3887
3888         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3889                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3890                                   isl_basic_map_less_at(isl_space_copy(dims), i));
3891         if (n > 0) {
3892                 if (equal)
3893                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3894                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3895                 else
3896                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3897                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3898         } else
3899                 isl_space_free(dims);
3900
3901         return map;
3902 }
3903
3904 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_space *dims, int equal)
3905 {
3906         if (!dims)
3907                 return NULL;
3908         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3909 }
3910
3911 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3912 {
3913         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3914 }
3915
3916 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3917 {
3918         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3919 }
3920
3921 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_space *set_dim)
3922 {
3923         return map_lex_lte(isl_space_map_from_set(set_dim), 0);
3924 }
3925
3926 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_space *set_dim)
3927 {
3928         return map_lex_lte(isl_space_map_from_set(set_dim), 1);
3929 }
3930
3931 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_space *dims,
3932         unsigned n, int equal)
3933 {
3934         struct isl_map *map;
3935         int i;
3936
3937         if (n == 0 && equal)
3938                 return isl_map_universe(dims);
3939
3940         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3941
3942         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3943                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3944                                   isl_basic_map_more_at(isl_space_copy(dims), i));
3945         if (n > 0) {
3946                 if (equal)
3947                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3948                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3949                 else
3950                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3951                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3952         } else
3953                 isl_space_free(dims);
3954
3955         return map;
3956 }
3957
3958 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_space *dims, int equal)
3959 {
3960         if (!dims)
3961                 return NULL;
3962         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3963 }
3964
3965 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3966 {
3967         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3968 }
3969
3970 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_space *dim, unsigned n)
3971 {
3972         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3973 }
3974
3975 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_space *set_dim)
3976 {
3977         return map_lex_gte(isl_space_map_from_set(set_dim), 0);
3978 }
3979
3980 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_space *set_dim)
3981 {
3982         return map_lex_gte(isl_space_map_from_set(set_dim), 1);
3983 }
3984
3985 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3986         __isl_take isl_set *set2)
3987 {
3988         isl_map *map;
3989         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_space(set1));
3990         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3991         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3992         return map;
3993 }
3994
3995 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3996         __isl_take isl_set *set2)
3997 {
3998         isl_map *map;
3999         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_space(set1));
4000         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
4001         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4002         return map;
4003 }
4004
4005 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
4006         __isl_take isl_set *set2)
4007 {
4008         isl_map *map;
4009         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_space(set1));
4010         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
4011         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4012         return map;
4013 }
4014
4015 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
4016         __isl_take isl_set *set2)
4017 {
4018         isl_map *map;
4019         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_space(set1));
4020         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
4021         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
4022         return map;
4023 }
4024
4025 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
4026         __isl_take isl_map *map2)
4027 {
4028         isl_map *map;
4029         map = isl_map_lex_le(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4030         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4031         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4032         return map;
4033 }
4034
4035 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
4036         __isl_take isl_map *map2)
4037 {
4038         isl_map *map;
4039         map = isl_map_lex_lt(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4040         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4041         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4042         return map;
4043 }
4044
4045 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
4046         __isl_take isl_map *map2)
4047 {
4048         isl_map *map;
4049         map = isl_map_lex_ge(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4050         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4051         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4052         return map;
4053 }
4054
4055 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
4056         __isl_take isl_map *map2)
4057 {
4058         isl_map *map;
4059         map = isl_map_lex_gt(isl_space_range(isl_map_get_space(map1)));
4060         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
4061         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
4062         return map;
4063 }
4064
4065 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
4066         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_space *dim)
4067 {
4068         struct isl_basic_map *bmap;
4069
4070         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4071         if (!bset || !dim)
4072                 goto error;
4073
4074         isl_assert(bset->ctx, isl_space_compatible(bset->dim, dim), goto error);
4075         isl_space_free(bset->dim);
4076         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
4077         bmap->dim = dim;
4078         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4079 error:
4080         isl_basic_set_free(bset);
4081         isl_space_free(dim);
4082         return NULL;
4083 }
4084
4085 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
4086 {
4087         if (!bmap)
4088                 goto error;
4089         if (bmap->dim->n_in == 0)
4090                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
4091         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4092         if (!bmap)
4093                 goto error;
4094         bmap->dim = isl_space_as_set_space(bmap->dim);
4095         if (!bmap->dim)
4096                 goto error;
4097         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4098         return (struct isl_basic_set *)bmap;
4099 error:
4100         isl_basic_map_free(bmap);
4101         return NULL;
4102 }
4103
4104 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
4105  *
4106  *              f - m d >= 0
4107  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
4108  *
4109  * Note that the second constraint is the negation of
4110  *
4111  *              f - m d >= n
4112  */
4113 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
4114         unsigned pos, isl_int *div)
4115 {
4116         int i, j;
4117         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4118
4119         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4120         if (i < 0)
4121                 return -1;
4122         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
4123         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
4124
4125         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4126         if (j < 0)
4127                 return -1;
4128         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
4129         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
4130         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
4131         return j;
4132 }
4133
4134 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
4135         unsigned pos, isl_int *div)
4136 {
4137         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
4138                                                         pos, div);
4139 }
4140
4141 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
4142 {
4143         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4144         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
4145
4146         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
4147                                                         bmap->div[div]);
4148 }
4149
4150 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
4151                 struct isl_basic_map *bmap)
4152 {
4153         if (!bmap)
4154                 goto error;
4155         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
4156             bmap->n_div == 0 &&
4157             !isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
4158             !isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
4159                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
4160         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4161         if (!bmap)
4162                 goto error;
4163         bmap->dim = isl_space_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
4164         if (!bmap->dim)
4165                 goto error;
4166         bmap->extra -= bmap->n_div;
4167         bmap->n_div = 0;
4168         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4169         return (struct isl_basic_set *)bmap;
4170 error:
4171         return NULL;
4172 }
4173
4174 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
4175                 __isl_take isl_basic_set *bset)
4176 {
4177         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
4178 }
4179
4180 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
4181         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
4182 {
4183         struct isl_basic_map *bmap;
4184         struct isl_ctx *ctx;
4185         unsigned total;
4186         int i;
4187
4188         if (!bset || !like)
4189                 goto error;
4190         ctx = bset->ctx;
4191         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
4192         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
4193         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
4194                         goto error);
4195         if (isl_space_is_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
4196                 isl_basic_map_free(like);
4197                 return (struct isl_basic_map *)bset;
4198         }
4199         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4200         if (!bset)
4201                 goto error;
4202         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
4203         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
4204         isl_space_free(bmap->dim);
4205         bmap->dim = isl_space_copy(like->dim);
4206         if (!bmap->dim)
4207                 goto error;
4208         bmap->n_div = like->n_div;
4209         bmap->extra += like->n_div;
4210         if (bmap->extra) {
4211                 unsigned ltotal;
4212                 isl_int **div;
4213                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
4214                 if (ltotal > total)
4215                         ltotal = total;
4216                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
4217                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
4218                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
4219                         goto error;
4220                 div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *, bmap->extra);
4221                 if (!div)
4222                         goto error;
4223                 bmap->div = div;
4224                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
4225                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
4226                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
4227                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
4228                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
4229                 }
4230                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 
4231                                                         0, 2 * like->n_div);
4232                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
4233                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
4234                                 continue;
4235                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
4236                                 goto error;
4237                 }
4238         }
4239         isl_basic_map_free(like);
4240         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4241         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4242         return bmap;
4243 error:
4244         isl_basic_map_free(like);
4245         isl_basic_set_free(bset);
4246         return NULL;
4247 }
4248
4249 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
4250         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
4251 {
4252         return (struct isl_basic_set *)
4253                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
4254 }
4255
4256 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
4257         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
4258 {
4259         int i;
4260
4261         if (!set || !like)
4262                 goto error;
4263         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
4264                     goto error);
4265         if (isl_space_is_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
4266                 isl_basic_set_free(like);
4267                 return set;
4268         }
4269         set = isl_set_cow(set);
4270         if (!set)
4271                 goto error;
4272         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4273                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
4274                                                       isl_basic_set_copy(like));
4275                 if (!set->p[i])
4276                         goto error;
4277         }
4278         isl_space_free(set->dim);
4279         set->dim = isl_space_copy(like->dim);
4280         if (!set->dim)
4281                 goto error;
4282         isl_basic_set_free(like);
4283         return set;
4284 error:
4285         isl_basic_set_free(like);
4286         isl_set_free(set);
4287         return NULL;
4288 }
4289
4290 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
4291 {
4292         int i;
4293
4294         map = isl_map_cow(map);
4295         if (!map)
4296                 return NULL;
4297         map->dim = isl_space_cow(map->dim);
4298         if (!map->dim)
4299                 goto error;
4300
4301         for (i = 1; i < map->n; ++i)
4302                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
4303                                 goto error);
4304         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4305                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
4306                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
4307                 if (!map->p[i])
4308                         goto error;
4309         }
4310         if (map->n == 0)
4311                 map->dim = isl_space_underlying(map->dim, 0);
4312         else {
4313                 isl_space_free(map->dim);
4314                 map->dim = isl_space_copy(map->p[0]->dim);
4315         }
4316         if (!map->dim)
4317                 goto error;
4318         return (struct isl_set *)map;
4319 error:
4320         isl_map_free(map);
4321         return NULL;
4322 }
4323
4324 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
4325 {
4326         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
4327 }
4328
4329 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_space(
4330         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_space *dim)
4331 {
4332         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4333         if (!bmap || !dim)
4334                 goto error;
4335
4336         isl_space_free(bmap->dim);
4337         bmap->dim = dim;
4338
4339         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4340
4341         return bmap;
4342 error:
4343         isl_basic_map_free(bmap);
4344         isl_space_free(dim);
4345         return NULL;
4346 }
4347
4348 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_space(
4349         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_space *dim)
4350 {
4351         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_space((isl_basic_map *)bset,
4352                                                         dim);
4353 }
4354
4355 __isl_give isl_map *isl_map_reset_space(__isl_take isl_map *map,
4356         __isl_take isl_space *dim)
4357 {
4358         int i;
4359
4360         map = isl_map_cow(map);
4361         if (!map || !dim)
4362                 goto error;
4363
4364         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4365                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_space(map->p[i],
4366                                                     isl_space_copy(dim));
4367                 if (!map->p[i])
4368                         goto error;
4369         }
4370         isl_space_free(map->dim);
4371         map->dim = dim;
4372
4373         return map;
4374 error:
4375         isl_map_free(map);
4376         isl_space_free(dim);
4377         return NULL;
4378 }
4379
4380 __isl_give isl_set *isl_set_reset_space(__isl_take isl_set *set,
4381         __isl_take isl_space *dim)
4382 {
4383         return (struct isl_set *) isl_map_reset_space((struct isl_map *)set, dim);
4384 }
4385
4386 /* Compute the parameter domain of the given basic set.
4387  */
4388 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(__isl_take isl_basic_set *bset)
4389 {
4390         isl_space *space;
4391         unsigned n;
4392
4393         if (isl_basic_set_is_params(bset))
4394                 return bset;
4395
4396         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
4397         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 0, n);
4398         space = isl_basic_set_get_space(bset);
4399         space = isl_space_params(space);
4400         bset = isl_basic_set_reset_space(bset, space);
4401         return bset;
4402 }
4403
4404 /* Compute the parameter domain of the given set.
4405  */
4406 __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set)
4407 {
4408         isl_space *space;
4409         unsigned n;
4410
4411         if (isl_set_is_params(set))
4412                 return set;
4413
4414         n = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
4415         set = isl_set_project_out(set, isl_dim_set, 0, n);
4416         space = isl_set_get_space(set);
4417         space = isl_space_params(space);
4418         set = isl_set_reset_space(set, space);
4419         return set;
4420 }
4421
4422 /* Construct a zero-dimensional set with the given parameter domain.
4423  */
4424 __isl_give isl_set *isl_set_from_params(__isl_take isl_set *set)
4425 {
4426         isl_space *space;
4427         space = isl_set_get_space(set);
4428         space = isl_space_set_from_params(space);
4429         set = isl_set_reset_space(set, space);
4430         return set;
4431 }
4432
4433 /* Compute the parameter domain of the given map.
4434  */
4435 __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map)
4436 {
4437         isl_space *space;
4438         unsigned n;
4439
4440         n = isl_map_dim(map, isl_dim_in);
4441         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_in, 0, n);
4442         n = isl_map_dim(map, isl_dim_out);
4443         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_out, 0, n);
4444         space = isl_map_get_space(map);
4445         space = isl_space_params(space);
4446         map = isl_map_reset_space(map, space);
4447         return map;
4448 }
4449
4450 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
4451 {
4452         isl_space *dim;
4453         struct isl_basic_set *domain;
4454         unsigned n_in;
4455         unsigned n_out;
4456
4457         if (!bmap)
4458                 return NULL;
4459         dim = isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap));
4460
4461         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
4462         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
4463         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
4464         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
4465
4466         domain = isl_basic_set_reset_space(domain, dim);
4467
4468         return domain;
4469 }
4470
4471 int isl_basic_map_may_be_set(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
4472 {
4473         if (!bmap)
4474                 return -1;
4475         return isl_space_may_be_set(bmap->dim);
4476 }
4477
4478 /* Is this basic map actually a set?
4479  * Users should never call this function.  Outside of isl,
4480  * the type should indicate whether something is a set or a map.
4481  */
4482 int isl_basic_map_is_set(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
4483 {
4484         if (!bmap)
4485                 return -1;
4486         return isl_space_is_set(bmap->dim);
4487 }
4488
4489 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
4490 {
4491         if (!bmap)
4492                 return NULL;
4493         if (isl_basic_map_is_set(bmap))
4494                 return bmap;
4495         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
4496 }
4497
4498 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
4499         __isl_take isl_basic_map *bmap)
4500 {
4501         int i, k;
4502         isl_space *dim;
4503         isl_basic_map *domain;
4504         int nparam, n_in, n_out;
4505         unsigned total;
4506
4507         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
4508         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
4509         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
4510
4511         dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap)));
4512         domain = isl_basic_map_universe(dim);
4513
4514         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
4515         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
4516         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
4517
4518         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4519
4520         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
4521                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4522                 if (k < 0)
4523                         goto error;
4524                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
4525                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
4526                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
4527         }
4528
4529         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
4530         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4531 error:
4532         isl_basic_map_free(bmap);
4533         return NULL;
4534 }
4535
4536 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
4537         __isl_take isl_basic_map *bmap)
4538 {
4539         int i, k;
4540         isl_space *dim;
4541         isl_basic_map *range;
4542         int nparam, n_in, n_out;
4543         unsigned total;
4544
4545         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
4546         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
4547         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
4548
4549         dim = isl_space_from_range(isl_space_range(isl_basic_map_get_space(bmap)));
4550         range = isl_basic_map_universe(dim);
4551
4552         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
4553         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
4554         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
4555
4556         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
4557
4558         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
4559                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4560                 if (k < 0)
4561                         goto error;
4562                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
4563                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
4564                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
4565         }
4566
4567         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
4568         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4569 error:
4570         isl_basic_map_free(bmap);
4571         return NULL;
4572 }
4573
4574 int isl_map_may_be_set(__isl_keep isl_map *map)
4575 {
4576         if (!map)
4577                 return -1;
4578         return isl_space_may_be_set(map->dim);
4579 }
4580
4581 /* Is this map actually a set?
4582  * Users should never call this function.  Outside of isl,
4583  * the type should indicate whether something is a set or a map.
4584  */
4585 int isl_map_is_set(__isl_keep isl_map *map)
4586 {
4587         if (!map)
4588                 return -1;
4589         return isl_space_is_set(map->dim);
4590 }
4591
4592 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
4593 {
4594         int i;
4595         struct isl_set *set;
4596
4597         if (!map)
4598                 goto error;
4599         if (isl_map_is_set(map))
4600                 return (isl_set *)map;
4601
4602         map = isl_map_cow(map);
4603         if (!map)
4604                 goto error;
4605
4606         set = (struct isl_set *) map;
4607         set->dim = isl_space_range(set->dim);
4608         if (!set->dim)
4609                 goto error;
4610         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4611                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
4612                 if (!set->p[i])
4613                         goto error;
4614         }
4615         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
4616         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
4617         return set;
4618 error:
4619         isl_map_free(map);
4620         return NULL;
4621 }
4622
4623 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
4624 {
4625         int i;
4626         isl_space *domain_dim;
4627
4628         map = isl_map_cow(map);
4629         if (!map)
4630                 return NULL;
4631
4632         domain_dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_map_get_space(map)));
4633         map->dim = isl_space_from_domain(isl_space_wrap(map->dim));
4634         map->dim = isl_space_join(map->dim, domain_dim);
4635         if (!map->dim)
4636                 goto error;
4637         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4638                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
4639                 if (!map->p[i])
4640                         goto error;
4641         }
4642         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4643         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4644         return map;
4645 error:
4646         isl_map_free(map);
4647         return NULL;
4648 }
4649
4650 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
4651 {
4652         int i;
4653         isl_space *range_dim;
4654
4655         map = isl_map_cow(map);
4656         if (!map)
4657                 return NULL;
4658
4659         range_dim = isl_space_range(isl_map_get_space(map));
4660         range_dim = isl_space_from_range(range_dim);
4661         map->dim = isl_space_from_domain(isl_space_wrap(map->dim));
4662         map->dim = isl_space_join(map->dim, range_dim);
4663         if (!map->dim)
4664                 goto error;
4665         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4666                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
4667                 if (!map->p[i])
4668                         goto error;
4669         }
4670         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
4671         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4672         return map;
4673 error:
4674         isl_map_free(map);
4675         return NULL;
4676 }
4677
4678 __isl_give isl_map *isl_map_from_set(__isl_take isl_set *set,
4679         __isl_take isl_space *dim)
4680 {
4681         int i;
4682         struct isl_map *map = NULL;
4683
4684         set = isl_set_cow(set);
4685         if (!set || !dim)
4686                 goto error;
4687         isl_assert(set->ctx, isl_space_compatible(set->dim, dim), goto error);
4688         map = (struct isl_map *)set;
4689         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4690                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
4691                                 set->p[i], isl_space_copy(dim));
4692                 if (!map->p[i])
4693                         goto error;
4694         }
4695         isl_space_free(map->dim);
4696         map->dim = dim;
4697         return map;
4698 error:
4699         isl_space_free(dim);
4700         isl_set_free(set);
4701         return NULL;
4702 }
4703
4704 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
4705         __isl_take isl_basic_set *bset)
4706 {
4707         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
4708 }
4709
4710 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
4711         __isl_take isl_basic_set *bset)
4712 {
4713         isl_space *space;
4714         space = isl_basic_set_get_space(bset);
4715         space = isl_space_from_range(space);
4716         bset = isl_basic_set_reset_space(bset, space);
4717         return (isl_basic_map *)bset;
4718 }
4719
4720 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
4721 {
4722         isl_space *space;
4723         space = isl_set_get_space(set);
4724         space = isl_space_from_range(space);
4725         set = isl_set_reset_space(set, space);
4726         return (struct isl_map *)set;
4727 }
4728
4729 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
4730 {
4731         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
4732 }
4733
4734 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain_and_range(
4735         __isl_take isl_basic_set *domain, __isl_take isl_basic_set *range)
4736 {
4737         return isl_basic_map_apply_range(isl_basic_map_reverse(domain), range);
4738 }
4739
4740 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
4741         __isl_take isl_set *range)
4742 {
4743         return isl_map_apply_range(isl_map_reverse(domain), range);
4744 }
4745
4746 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
4747 {
4748         int i;
4749         struct isl_set *set = NULL;
4750
4751         if (!map)
4752                 return NULL;
4753         map = isl_map_cow(map);
4754         if (!map)
4755                 return NULL;
4756         map->dim = isl_space_as_set_space(map->dim);
4757         if (!map->dim)
4758                 goto error;
4759         set = (struct isl_set *)map;
4760         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4761                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
4762                 if (!set->p[i])
4763                         goto error;
4764         }
4765         return set;
4766 error:
4767         isl_map_free(map);
4768         return NULL;
4769 }
4770
4771 __isl_give isl_map *isl_map_alloc_space(__isl_take isl_space *dim, int n,
4772         unsigned flags)
4773 {
4774         struct isl_map *map;
4775
4776         if (!dim)
4777                 return NULL;
4778         if (n < 0)
4779                 isl_die(dim->ctx, isl_error_internal,
4780                         "negative number of basic maps", goto error);
4781         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4782                         sizeof(struct isl_map) +
4783                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4784         if (!map)
4785                 goto error;
4786
4787         map->ctx = dim->ctx;
4788         isl_ctx_ref(map->ctx);
4789         map->ref = 1;
4790         map->size = n;
4791         map->n = 0;
4792         map->dim = dim;
4793         map->flags = flags;
4794         return map;
4795 error:
4796         isl_space_free(dim);
4797         return NULL;
4798 }
4799
4800 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4801                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4802                 unsigned flags)
4803 {
4804         struct isl_map *map;
4805         isl_space *dims;
4806
4807         dims = isl_space_alloc(ctx, nparam, in, out);
4808         if (!dims)
4809                 return NULL;
4810
4811         map = isl_map_alloc_space(dims, n, flags);
4812         return map;
4813 }
4814
4815 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(__isl_take isl_space *dim)
4816 {
4817         struct isl_basic_map *bmap;
4818         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, 1, 0);
4819         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4820         return bmap;
4821 }
4822
4823 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(__isl_take isl_space *dim)
4824 {
4825         struct isl_basic_set *bset;
4826         bset = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 1, 0);
4827         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4828         return bset;
4829 }
4830
4831 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4832 {
4833         struct isl_basic_map *bmap;
4834         if (!model)
4835                 return NULL;
4836         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4837         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4838         return bmap;
4839 }
4840
4841 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4842 {
4843         struct isl_basic_map *bmap;
4844         if (!model)
4845                 return NULL;
4846         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4847         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4848         return bmap;
4849 }
4850
4851 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4852 {
4853         struct isl_basic_set *bset;
4854         if (!model)
4855                 return NULL;
4856         bset = isl_basic_set_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4857         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4858         return bset;
4859 }
4860
4861 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(__isl_take isl_space *dim)
4862 {
4863         struct isl_basic_map *bmap;
4864         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, 0, 0);
4865         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4866         return bmap;
4867 }
4868
4869 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(__isl_take isl_space *dim)
4870 {
4871         struct isl_basic_set *bset;
4872         bset = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 0, 0);
4873         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4874         return bset;
4875 }
4876
4877 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4878 {
4879         int i;
4880         unsigned total = isl_space_dim(dim, isl_dim_all);
4881         isl_basic_map *bmap;
4882
4883         bmap= isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, 0, total);
4884         for (i = 0; i < total; ++i) {
4885                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4886                 if (k < 0)
4887                         goto error;
4888                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k], 1 + total);
4889                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + i], 1);
4890         }
4891         return bmap;
4892 error:
4893         isl_basic_map_free(bmap);
4894         return NULL;
4895 }
4896
4897 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4898 {
4899         return isl_basic_map_nat_universe(dim);
4900 }
4901
4902 __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4903 {
4904         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_nat_universe(dim));
4905 }
4906
4907 __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(__isl_take isl_space *dim)
4908 {
4909         return isl_map_nat_universe(dim);
4910 }
4911
4912 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4913                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4914 {
4915         if (!model)
4916                 return NULL;
4917         return isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4918 }
4919
4920 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4921 {
4922         if (!model)
4923                 return NULL;
4924         return isl_basic_set_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4925 }
4926
4927 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4928         __isl_keep isl_set *model)
4929 {
4930         if (!model)
4931                 return NULL;
4932         return isl_basic_set_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4933 }
4934
4935 __isl_give isl_map *isl_map_empty(__isl_take isl_space *dim)
4936 {
4937         return isl_map_alloc_space(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4938 }
4939
4940 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4941 {
4942         if (!model)
4943                 return NULL;
4944         return isl_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4945 }
4946
4947 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4948 {
4949         if (!model)
4950                 return NULL;
4951         return isl_map_alloc_space(isl_space_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4952 }
4953
4954 __isl_give isl_set *isl_set_empty(__isl_take isl_space *dim)
4955 {
4956         return isl_set_alloc_space(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4957 }
4958
4959 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4960 {
4961         if (!model)
4962                 return NULL;
4963         return isl_set_empty(isl_space_copy(model->dim));
4964 }
4965
4966 __isl_give isl_map *isl_map_universe(__isl_take isl_space *dim)
4967 {
4968         struct isl_map *map;
4969         if (!dim)
4970                 return NULL;
4971         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4972         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4973         return map;
4974 }
4975
4976 __isl_give isl_set *isl_set_universe(__isl_take isl_space *dim)
4977 {
4978         struct isl_set *set;
4979         if (!dim)
4980                 return NULL;
4981         set = isl_set_alloc_space(isl_space_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4982         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4983         return set;
4984 }
4985
4986 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4987 {
4988         if (!model)
4989                 return NULL;
4990         return isl_set_universe(isl_space_copy(model->dim));
4991 }
4992
4993 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4994 {
4995         int i;
4996         struct isl_map *dup;
4997
4998         if (!map)
4999                 return NULL;
5000         dup = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map->dim), map->n, map->flags);
5001         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5002                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5003         return dup;
5004 }
5005
5006 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
5007                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
5008 {
5009         if (!bmap || !map)
5010                 goto error;
5011         if (isl_basic_map_plain_is_empty(bmap)) {
5012                 isl_basic_map_free(bmap);
5013                 return map;
5014         }
5015         isl_assert(map->ctx, isl_space_is_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
5016         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
5017         map->p[map->n] = bmap;
5018         map->n++;
5019         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5020         return map;
5021 error:
5022         if (map)
5023                 isl_map_free(map);
5024         if (bmap)
5025                 isl_basic_map_free(bmap);
5026         return NULL;
5027 }
5028
5029 void isl_map_free(struct isl_map *map)
5030 {
5031         int i;
5032
5033         if (!map)
5034                 return;
5035
5036         if (--map->ref > 0)
5037                 return;
5038
5039         isl_ctx_deref(map->ctx);
5040         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5041                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
5042         isl_space_free(map->dim);
5043         free(map);
5044 }
5045
5046 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
5047                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
5048 {
5049         int i;
5050
5051         base = isl_map_cow(base);
5052         if (!base)
5053                 return NULL;
5054
5055         base->dim = isl_space_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
5056         if (!base->dim)
5057                 goto error;
5058         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
5059                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_space(base->p[i],
5060                                 isl_space_copy(base->dim), 0, 0, 0);
5061                 if (!base->p[i])
5062                         goto error;
5063         }
5064         return base;
5065 error:
5066         isl_map_free(base);
5067         return NULL;
5068 }
5069
5070 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
5071                 unsigned nparam, unsigned dim)
5072 {
5073         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
5074                                                         nparam, 0, dim);
5075 }
5076
5077 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
5078         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
5079 {
5080         int j;
5081
5082         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5083         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
5084         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5085         if (j < 0)
5086                 goto error;
5087         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
5088         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
5089         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
5090         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5091         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5092 error:
5093         isl_basic_map_free(bmap);
5094         return NULL;
5095 }
5096
5097 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
5098         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
5099 {
5100         int j;
5101
5102         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5103         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
5104         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5105         if (j < 0)
5106                 goto error;
5107         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
5108         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
5109         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
5110         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5111         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5112 error:
5113         isl_basic_map_free(bmap);
5114         return NULL;
5115 }
5116
5117 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
5118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5119 {
5120         if (!bmap)
5121                 return NULL;
5122         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
5123         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
5124                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
5125 error:
5126         isl_basic_map_free(bmap);
5127         return NULL;
5128 }
5129
5130 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
5131                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5132 {
5133         if (!bmap)
5134                 return NULL;
5135         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
5136         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
5137                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
5138 error:
5139         isl_basic_map_free(bmap);
5140         return NULL;
5141 }
5142
5143 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
5144                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5145 {
5146         return (struct isl_basic_set *)
5147                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
5148                                         type, pos, value);
5149 }
5150
5151 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
5152                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5153 {
5154         return (struct isl_basic_set *)
5155                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
5156                                         type, pos, value);
5157 }
5158
5159 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
5160                 unsigned input, int value)
5161 {
5162         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
5163 }
5164
5165 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
5166                 unsigned dim, int value)
5167 {
5168         return (struct isl_basic_set *)
5169                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
5170                                         isl_dim_set, dim, value);
5171 }
5172
5173 static int remove_if_empty(__isl_keep isl_map *map, int i)
5174 {
5175         int empty = isl_basic_map_plain_is_empty(map->p[i]);
5176
5177         if (empty < 0)
5178                 return -1;
5179         if (!empty)
5180                 return 0;
5181
5182         isl_basic_map_free(map->p[i]);
5183         if (i != map->n - 1) {
5184                 ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5185                 map->p[i] = map->p[map->n - 1];
5186         }
5187         map->n--;
5188
5189         return 0;
5190 }
5191
5192 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
5193                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5194 {
5195         int i;
5196
5197         map = isl_map_cow(map);
5198         if (!map)
5199                 return NULL;
5200
5201         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
5202         for (i = map->n - 1; i >= 0; --i) {
5203                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
5204                 if (remove_if_empty(map, i) < 0)
5205                         goto error;
5206         }
5207         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5208         return map;
5209 error:
5210         isl_map_free(map);
5211         return NULL;
5212 }
5213
5214 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
5215                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5216 {
5217         return (struct isl_set *)
5218                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
5219 }
5220
5221 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
5222                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5223 {
5224         int i;
5225
5226         map = isl_map_cow(map);
5227         if (!map)
5228                 return NULL;
5229
5230         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
5231         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5232                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
5233                 if (!map->p[i])
5234                         goto error;
5235         }
5236         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5237         return map;
5238 error:
5239         isl_map_free(map);
5240         return NULL;
5241 }
5242
5243 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
5244                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5245 {
5246         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
5247 }
5248
5249 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
5250                 unsigned input, int value)
5251 {
5252         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
5253 }
5254
5255 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
5256 {
5257         return (struct isl_set *)
5258                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
5259 }
5260
5261 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_bound_si(
5262         __isl_take isl_basic_map *bmap,
5263         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value, int upper)
5264 {
5265         int j;
5266
5267         if (!bmap)
5268                 return NULL;
5269         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
5270         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
5271         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5272         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
5273         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
5274         if (j < 0)
5275                 goto error;
5276         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5277         if (upper) {
5278                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], -1);
5279                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], value);
5280         } else {
5281                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
5282                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
5283         }
5284         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5285         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5286 error:
5287         isl_basic_map_free(bmap);
5288         return NULL;
5289 }
5290
5291 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
5292         __isl_take isl_basic_map *bmap,
5293         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5294 {
5295         return basic_map_bound_si(bmap, type, pos, value, 0);
5296 }
5297
5298 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
5299         unsigned dim, isl_int value)
5300 {
5301         int j;
5302
5303         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5304         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
5305         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5306         if (j < 0)
5307                 goto error;
5308         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5309         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
5310         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
5311         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
5312         return isl_basic_set_finalize(bset);
5313 error:
5314         isl_basic_set_free(bset);
5315         return NULL;
5316 }
5317
5318 static __isl_give isl_map *map_bound_si(__isl_take isl_map *map,
5319         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value, int upper)
5320 {
5321         int i;
5322
5323         map = isl_map_cow(map);
5324         if (!map)
5325                 return NULL;
5326
5327         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
5328         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5329                 map->p[i] = basic_map_bound_si(map->p[i],
5330                                                  type, pos, value, upper);
5331                 if (!map->p[i])
5332                         goto error;
5333         }
5334         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5335         return map;
5336 error:
5337         isl_map_free(map);
5338         return NULL;
5339 }
5340
5341 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
5342         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5343 {
5344         return map_bound_si(map, type, pos, value, 0);
5345 }
5346
5347 __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(__isl_take isl_map *map,
5348         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5349 {
5350         return map_bound_si(map, type, pos, value, 1);
5351 }
5352
5353 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
5354                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5355 {
5356         return (struct isl_set *)
5357                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
5358 }
5359
5360 __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(__isl_take isl_set *set,
5361         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
5362 {
5363         return isl_map_upper_bound_si(set, type, pos, value);
5364 }
5365
5366 /* Bound the given variable of "bmap" from below (or above is "upper"
5367  * is set) to "value".
5368  */
5369 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_bound(
5370         __isl_take isl_basic_map *bmap,
5371         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value, int upper)
5372 {
5373         int j;
5374
5375         if (!bmap)
5376                 return NULL;
5377         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
5378                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
5379                         "index out of bounds", goto error);
5380         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
5381         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5382         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
5383         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
5384         if (j < 0)
5385                 goto error;
5386         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5387         if (upper) {
5388                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], -1);
5389                 isl_int_set(bmap->ineq[j][0], value);
5390         } else {
5391                 isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
5392                 isl_int_neg(bmap->ineq[j][0], value);
5393         }
5394         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
5395         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5396 error:
5397         isl_basic_map_free(bmap);
5398         return NULL;
5399 }
5400
5401 /* Bound the given variable of "map" from below (or above is "upper"
5402  * is set) to "value".
5403  */
5404 static __isl_give isl_map *map_bound(__isl_take isl_map *map,
5405         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value, int upper)
5406 {
5407         int i;
5408
5409         map = isl_map_cow(map);
5410         if (!map)
5411                 return NULL;
5412
5413         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
5414                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5415                         "index out of bounds", goto error);
5416         for (i = map->n - 1; i >= 0; --i) {
5417                 map->p[i] = basic_map_bound(map->p[i], type, pos, value, upper);
5418                 if (remove_if_empty(map, i) < 0)
5419                         goto error;
5420         }
5421         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5422         return map;
5423 error:
5424         isl_map_free(map);
5425         return NULL;
5426 }
5427
5428 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound(__isl_take isl_map *map,
5429         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5430 {
5431         return map_bound(map, type, pos, value, 0);
5432 }
5433
5434 __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound(__isl_take isl_map *map,
5435         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5436 {
5437         return map_bound(map, type, pos, value, 1);
5438 }
5439
5440 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(__isl_take isl_set *set,
5441         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5442 {
5443         return isl_map_lower_bound(set, type, pos, value);
5444 }
5445
5446 __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(__isl_take isl_set *set,
5447         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
5448 {
5449         return isl_map_upper_bound(set, type, pos, value);
5450 }
5451
5452 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
5453                                         isl_int value)
5454 {
5455         int i;
5456
5457         set = isl_set_cow(set);
5458         if (!set)
5459                 return NULL;
5460
5461         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
5462         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5463                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
5464                 if (!set->p[i])
5465                         goto error;
5466         }
5467         return set;
5468 error:
5469         isl_set_free(set);
5470         return NULL;
5471 }
5472
5473 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
5474 {
5475         int i;
5476
5477         map = isl_map_cow(map);
5478         if (!map)
5479                 return NULL;
5480
5481         map->dim = isl_space_reverse(map->dim);
5482         if (!map->dim)
5483                 goto error;
5484         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5485                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
5486                 if (!map->p[i])
5487                         goto error;
5488         }
5489         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5490         return map;
5491 error:
5492         isl_map_free(map);
5493         return NULL;
5494 }
5495
5496 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
5497                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
5498                 struct isl_set **empty, int max)
5499 {
5500         if (!bmap)
5501                 goto error;
5502         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
5503                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
5504         else
5505                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
5506 error:
5507         isl_basic_map_free(bmap);
5508         isl_basic_set_free(dom);
5509         if (empty)
5510                 *empty = NULL;
5511         return NULL;
5512 }
5513
5514 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
5515                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
5516                 struct isl_set **empty)
5517 {
5518         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
5519 }
5520
5521 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
5522                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
5523                 struct isl_set **empty)
5524 {
5525         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
5526 }
5527
5528 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
5529                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
5530                 struct isl_set **empty)
5531 {
5532         return (struct isl_set *)
5533                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
5534                         dom, empty);
5535 }
5536
5537 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
5538                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
5539                 struct isl_set **empty)
5540 {
5541         return (struct isl_set *)
5542                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
5543                         dom, empty);
5544 }
5545
5546 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
5547         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_basic_set *dom,
5548         __isl_give isl_set **empty)
5549 {
5550         return isl_basic_map_partial_lexopt_pw_multi_aff(bmap, dom, empty, 0);
5551 }
5552
5553 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
5554         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_basic_set *dom,
5555         __isl_give isl_set **empty)
5556 {
5557         return isl_basic_map_partial_lexopt_pw_multi_aff(bmap, dom, empty, 1);
5558 }
5559
5560 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
5561         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_basic_set *dom,
5562         __isl_give isl_set **empty)
5563 {
5564         return isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(bset, dom, empty);
5565 }
5566
5567 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
5568         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_basic_set *dom,
5569         __isl_give isl_set **empty)
5570 {
5571         return isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(bset, dom, empty);
5572 }
5573
5574 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_lexopt_pw_multi_aff(
5575         __isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
5576 {
5577         isl_basic_set *dom = NULL;
5578         isl_space *dom_space;
5579
5580         if (!bmap)
5581                 goto error;
5582         dom_space = isl_space_domain(isl_space_copy(bmap->dim));
5583         dom = isl_basic_set_universe(dom_space);
5584         return isl_basic_map_partial_lexopt_pw_multi_aff(bmap, dom, NULL, max);
5585 error:
5586         isl_basic_map_free(bmap);
5587         return NULL;
5588 }
5589
5590 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
5591         __isl_take isl_basic_map *bmap)
5592 {
5593         return isl_basic_map_lexopt_pw_multi_aff(bmap, 0);
5594 }
5595
5596 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
5597  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
5598  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
5599  *
5600  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
5601  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
5602  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
5603  * domain down into the parametric integer programming.
5604  */
5605 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
5606                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
5607                 __isl_give isl_set **empty, int max)
5608 {
5609         int i;
5610         struct isl_map *res;
5611
5612         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
5613         if (!dom)
5614                 goto error;
5615
5616         if (isl_set_plain_is_empty(dom)) {
5617                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
5618                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
5619                 isl_set_free(dom);
5620                 isl_basic_map_free(bmap);
5621                 return res;
5622         }
5623
5624         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
5625                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
5626                 
5627         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
5628                 struct isl_map *res_i;
5629                 struct isl_set *empty_i;
5630
5631                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
5632                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
5633
5634                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
5635                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
5636         }
5637
5638         isl_set_free(dom);
5639         isl_basic_map_free(bmap);
5640         return res;
5641 error:
5642         *empty = NULL;
5643         isl_set_free(dom);
5644         isl_basic_map_free(bmap);
5645         return NULL;
5646 }
5647
5648 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
5649  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
5650  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
5651  *
5652  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
5653  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
5654  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
5655  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
5656  * improve both "res" and "todo".
5657  *
5658  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
5659  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
5660  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
5661  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
5662  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
5663  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
5664  * In particular, the set where there is no solution is the set where
5665  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
5666  * for the ith basic map, i.e.,
5667  *
5668  *      todo^i = todo^k * todo_i
5669  *
5670  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
5671  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
5672  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
5673  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
5674  * the lexicographic order.)
5675  * In practice, we compute
5676  *
5677  *      res^k * (res_i . "<=")
5678  *
5679  * and
5680  *
5681  *      res_i * (res^k . "<")
5682  *
5683  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
5684  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
5685  * that one, i.e.,
5686  *
5687  *      res^k * todo_i
5688  * and
5689  *      res_i * todo^k
5690  *
5691  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
5692  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
5693  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
5694  * We want to avoid such splintering as much as possible.
5695  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
5696  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
5697  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
5698  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
5699  * the previous basic maps.
5700  */
5701 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt_aligned(
5702                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5703                 __isl_give isl_set **empty, int max)
5704 {
5705         int i;
5706         struct isl_map *res;
5707         struct isl_set *todo;
5708
5709         if (!map || !dom)
5710                 goto error;
5711
5712         if (isl_map_plain_is_empty(map)) {
5713                 if (empty)
5714                         *empty = dom;
5715                 else
5716                         isl_set_free(dom);
5717                 return map;
5718         }
5719
5720         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
5721                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
5722
5723         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
5724                 isl_map *lt, *le;
5725                 isl_map *res_i;
5726                 isl_set *todo_i;
5727                 isl_space *dim = isl_space_range(isl_map_get_space(res));
5728
5729                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5730                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
5731
5732                 if (max) {
5733                         lt = isl_map_lex_lt(isl_space_copy(dim));
5734                         le = isl_map_lex_le(dim);
5735                 } else {
5736                         lt = isl_map_lex_gt(isl_space_copy(dim));
5737                         le = isl_map_lex_ge(dim);
5738                 }
5739                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
5740                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
5741                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
5742                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
5743
5744                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
5745                         res = isl_map_intersect_domain(res,
5746                                                         isl_set_copy(todo_i));
5747                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
5748                                                         isl_set_copy(todo));
5749                 }
5750
5751                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
5752                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
5753                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
5754
5755                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
5756         }
5757
5758         isl_set_free(dom);
5759         isl_map_free(map);
5760
5761         if (empty)
5762                 *empty = todo;
5763         else
5764                 isl_set_free(todo);
5765
5766         return res;
5767 error:
5768         if (empty)
5769                 *empty = NULL;
5770         isl_set_free(dom);
5771         isl_map_free(map);
5772         return NULL;
5773 }
5774
5775 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
5776  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
5777  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
5778  *
5779  * Align parameters if needed and then call isl_map_partial_lexopt_aligned.
5780  */
5781 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
5782                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5783                 __isl_give isl_set **empty, int max)
5784 {
5785         if (!map || !dom)
5786                 goto error;
5787         if (isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, dom->dim, isl_dim_param))
5788                 return isl_map_partial_lexopt_aligned(map, dom, empty, max);
5789         if (!isl_space_has_named_params(map->dim) ||
5790             !isl_space_has_named_params(dom->dim))
5791                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5792                         "unaligned unnamed parameters", goto error);
5793         map = isl_map_align_params(map, isl_map_get_space(dom));
5794         dom = isl_map_align_params(dom, isl_map_get_space(map));
5795         return isl_map_partial_lexopt_aligned(map, dom, empty, max);
5796 error:
5797         if (empty)
5798                 *empty = NULL;
5799         isl_set_free(dom);
5800         isl_map_free(map);
5801         return NULL;
5802 }
5803
5804 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
5805                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5806                 __isl_give isl_set **empty)
5807 {
5808         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
5809 }
5810
5811 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
5812                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
5813                 __isl_give isl_set **empty)
5814 {
5815         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
5816 }
5817
5818 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
5819                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
5820                 __isl_give isl_set **empty)
5821 {
5822         return (struct isl_set *)
5823                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
5824                         dom, empty);
5825 }
5826
5827 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
5828                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
5829                 __isl_give isl_set **empty)
5830 {
5831         return (struct isl_set *)
5832                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
5833                         dom, empty);
5834 }
5835
5836 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
5837 {
5838         struct isl_basic_set *dom = NULL;
5839         isl_space *dom_dim;
5840
5841         if (!bmap)
5842                 goto error;
5843         dom_dim = isl_space_domain(isl_space_copy(bmap->dim));
5844         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
5845         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
5846 error:
5847         isl_basic_map_free(bmap);
5848         return NULL;
5849 }
5850
5851 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
5852 {
5853         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
5854 }
5855
5856 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
5857 {
5858         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
5859 }
5860
5861 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
5862 {
5863         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
5864 }
5865
5866 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
5867 {
5868         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
5869 }
5870
5871 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
5872 {
5873         struct isl_set *dom = NULL;
5874         isl_space *dom_dim;
5875
5876         if (!map)
5877                 goto error;
5878         dom_dim = isl_space_domain(isl_space_copy(map->dim));
5879         dom = isl_set_universe(dom_dim);
5880         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
5881 error:
5882         isl_map_free(map);
5883         return NULL;
5884 }
5885
5886 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
5887 {
5888         return isl_map_lexopt(map, 0);
5889 }
5890
5891 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
5892 {
5893         return isl_map_lexopt(map, 1);
5894 }
5895
5896 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
5897 {
5898         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
5899 }
5900
5901 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
5902 {
5903         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
5904 }
5905
5906 /* Extract the first and only affine expression from list
5907  * and then add it to *pwaff with the given dom.
5908  * This domain is known to be disjoint from other domains
5909  * because of the way isl_basic_map_foreach_lexmax works.
5910  */
5911 static int update_dim_opt(__isl_take isl_basic_set *dom,
5912         __isl_take isl_aff_list *list, void *user)
5913 {
5914         isl_ctx *ctx = isl_basic_set_get_ctx(dom);
5915         isl_aff *aff;
5916         isl_pw_aff **pwaff = user;
5917         isl_pw_aff *pwaff_i;
5918
5919         if (isl_aff_list_n_aff(list) != 1)
5920                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
5921                         "expecting single element list", goto error);
5922
5923         aff = isl_aff_list_get_aff(list, 0);
5924         pwaff_i = isl_pw_aff_alloc(isl_set_from_basic_set(dom), aff);
5925
5926         *pwaff = isl_pw_aff_add_disjoint(*pwaff, pwaff_i);
5927
5928         isl_aff_list_free(list);
5929
5930         return 0;
5931 error:
5932         isl_basic_set_free(dom);
5933         isl_aff_list_free(list);
5934         return -1;
5935 }
5936
5937 /* Given a basic map with one output dimension, compute the minimum or
5938  * maximum of that dimension as an isl_pw_aff.
5939  *
5940  * The isl_pw_aff is constructed by having isl_basic_map_foreach_lexopt
5941  * call update_dim_opt on each leaf of the result.
5942  */
5943 static __isl_give isl_pw_aff *basic_map_dim_opt(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
5944         int max)
5945 {
5946         isl_space *dim = isl_basic_map_get_space(bmap);
5947         isl_pw_aff *pwaff;
5948         int r;
5949
5950         dim = isl_space_from_domain(isl_space_domain(dim));
5951         dim = isl_space_add_dims(dim, isl_dim_out, 1);
5952         pwaff = isl_pw_aff_empty(dim);
5953
5954         r = isl_basic_map_foreach_lexopt(bmap, max, &update_dim_opt, &pwaff);
5955         if (r < 0)
5956                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
5957
5958         return pwaff;
5959 }
5960
5961 /* Compute the minimum or maximum of the given output dimension
5962  * as a function of the parameters and the input dimensions,
5963  * but independently of the other output dimensions.
5964  *
5965  * We first project out the other output dimension and then compute
5966  * the "lexicographic" maximum in each basic map, combining the results
5967  * using isl_pw_aff_union_max.
5968  */
5969 static __isl_give isl_pw_aff *map_dim_opt(__isl_take isl_map *map, int pos,
5970         int max)
5971 {
5972         int i;
5973         isl_pw_aff *pwaff;
5974         unsigned n_out;
5975
5976         n_out = isl_map_dim(map, isl_dim_out);
5977         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_out, pos + 1, n_out - (pos + 1));
5978         map = isl_map_project_out(map, isl_dim_out, 0, pos);
5979         if (!map)
5980                 return NULL;
5981
5982         if (map->n == 0) {
5983                 isl_space *dim = isl_map_get_space(map);
5984                 dim = isl_space_domain(isl_space_from_range(dim));
5985                 isl_map_free(map);
5986                 return isl_pw_aff_empty(dim);
5987         }
5988
5989         pwaff = basic_map_dim_opt(map->p[0], max);
5990         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
5991                 isl_pw_aff *pwaff_i;
5992
5993                 pwaff_i = basic_map_dim_opt(map->p[i], max);
5994                 pwaff = isl_pw_aff_union_opt(pwaff, pwaff_i, max);
5995         }
5996
5997         isl_map_free(map);
5998
5999         return pwaff;
6000 }
6001
6002 /* Compute the maximum of the given output dimension as a function of the
6003  * parameters and input dimensions, but independently of
6004  * the other output dimensions.
6005  */
6006 __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(__isl_take isl_map *map, int pos)
6007 {
6008         return map_dim_opt(map, pos, 1);
6009 }
6010
6011 /* Compute the minimum or maximum of the given set dimension
6012  * as a function of the parameters,
6013  * but independently of the other set dimensions.
6014  */
6015 static __isl_give isl_pw_aff *set_dim_opt(__isl_take isl_set *set, int pos,
6016         int max)
6017 {
6018         return map_dim_opt(set, pos, max);
6019 }
6020
6021 /* Compute the maximum of the given set dimension as a function of the
6022  * parameters, but independently of the other set dimensions.
6023  */
6024 __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(__isl_take isl_set *set, int pos)
6025 {
6026         return set_dim_opt(set, pos, 1);
6027 }
6028
6029 /* Compute the minimum of the given set dimension as a function of the
6030  * parameters, but independently of the other set dimensions.
6031  */
6032 __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(__isl_take isl_set *set, int pos)
6033 {
6034         return set_dim_opt(set, pos, 0);
6035 }
6036
6037 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
6038  * bset is assumed to have only parameters and divs.
6039  */
6040 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
6041         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
6042 {
6043         unsigned nparam;
6044
6045         if (!bset || !mat)
6046                 goto error;
6047
6048         bset->dim = isl_space_cow(bset->dim);
6049         if (!bset->dim)
6050                 goto error;
6051
6052         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
6053
6054         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
6055
6056         bset->dim->nparam = 0;
6057         bset->dim->n_out = nparam;
6058         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
6059         if (bset) {
6060                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
6061                 bset->dim->n_out = 0;
6062         }
6063         return bset;
6064 error:
6065         isl_mat_free(mat);
6066         isl_basic_set_free(bset);
6067         return NULL;
6068 }
6069
6070 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
6071  * set is assumed to have only parameters and divs.
6072  */
6073 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
6074         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
6075 {
6076         isl_space *dim = NULL;
6077         unsigned nparam;
6078
6079         if (!set || !mat)
6080                 goto error;
6081
6082         dim = isl_space_copy(set->dim);
6083         dim = isl_space_cow(dim);
6084         if (!dim)
6085                 goto error;
6086
6087         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
6088
6089         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
6090
6091         dim->nparam = 0;
6092         dim->n_out = nparam;
6093         isl_set_reset_space(set, dim);
6094         set = isl_set_preimage(set, mat);
6095         if (!set)
6096                 goto error2;
6097         dim = isl_space_copy(set->dim);
6098         dim = isl_space_cow(dim);
6099         if (!dim)
6100                 goto error2;
6101         dim->nparam = dim->n_out;
6102         dim->n_out = 0;
6103         isl_set_reset_space(set, dim);
6104         return set;
6105 error:
6106         isl_space_free(dim);
6107         isl_mat_free(mat);
6108 error2:
6109         isl_set_free(set);
6110         return NULL;
6111 }
6112
6113 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
6114  * equalities in "eq".
6115  */
6116 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
6117         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
6118 {
6119         int i, k;
6120         unsigned len;
6121
6122         if (!bset || !eq)
6123                 goto error;
6124
6125         bset = isl_basic_set_extend_space(bset, isl_space_copy(bset->dim), 0,
6126                                         eq->n_row, 0);
6127         if (!bset)
6128                 goto error;
6129
6130         len = 1 + isl_space_dim(bset->dim, isl_dim_all) + bset->extra;
6131         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
6132                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
6133                 if (k < 0)
6134                         goto error;
6135                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
6136                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
6137         }
6138         isl_mat_free(eq);
6139
6140         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
6141         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
6142
6143         return bset;
6144 error:
6145         isl_mat_free(eq);
6146         isl_basic_set_free(bset);
6147         return NULL;
6148 }
6149
6150 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
6151  * equalities in "eq".
6152  */
6153 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
6154         struct isl_mat *eq)
6155 {
6156         int i;
6157
6158         if (!set || !eq)
6159                 goto error;
6160
6161         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
6162                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
6163                                         isl_mat_copy(eq));
6164                 if (!set->p[i])
6165                         goto error;
6166         }
6167         isl_mat_free(eq);
6168         return set;
6169 error:
6170         isl_mat_free(eq);
6171         isl_set_free(set);
6172         return NULL;
6173 }
6174
6175 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
6176  * new, explicit, existential variables in the constraints.
6177  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
6178  * The output has the same parameters, but only
6179  * explicit existentially quantified variables.
6180  *
6181  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
6182  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
6183  * among the parameters by performing a variable compression on
6184  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
6185  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
6186  */
6187 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
6188 {
6189         int i, j;
6190         struct isl_mat *eq;
6191         struct isl_mat *T, *T2;
6192         struct isl_set *set;
6193         unsigned nparam, n_div;
6194
6195         bset = isl_basic_set_cow(bset);
6196         if (!bset)
6197                 return NULL;
6198
6199         if (bset->n_eq == 0)
6200                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
6201
6202         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
6203
6204         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
6205         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
6206
6207         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
6208                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
6209                         ++i;
6210         }
6211         if (i == bset->n_eq)
6212                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
6213
6214         eq = isl_mat_sub_alloc6(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
6215                 0, 1 + nparam);
6216         eq = isl_mat_cow(eq);
6217         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
6218         if (T && T->n_col == 0) {
6219                 isl_mat_free(T);
6220                 isl_mat_free(T2);
6221                 isl_mat_free(eq);
6222                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
6223                 return isl_set_from_basic_set(bset);
6224         }
6225         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
6226
6227         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
6228         set = set_parameter_preimage(set, T2);
6229         set = set_append_equalities(set, eq);
6230         return set;
6231 }
6232
6233 /* Compute an explicit representation for all the existentially
6234  * quantified variables.
6235  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
6236  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
6237  * no input or output dimensions and the dimension specification
6238  * is reset to that of the input.
6239  */
6240 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6241 {
6242         struct isl_basic_set *bset;
6243         struct isl_set *set;
6244         struct isl_map *map;
6245         isl_space *dim, *orig_dim = NULL;
6246         unsigned         nparam;
6247         unsigned         n_in;
6248         unsigned         n_out;
6249
6250         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
6251         if (!bmap)
6252                 return NULL;
6253
6254         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
6255         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
6256         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
6257         dim = isl_space_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
6258         if (!dim)
6259                 goto error;
6260
6261         orig_dim = bmap->dim;
6262         bmap->dim = dim;
6263         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
6264
6265         set = parameter_compute_divs(bset);
6266         map = (struct isl_map *)set;
6267         map = isl_map_reset_space(map, orig_dim);
6268
6269         return map;
6270 error:
6271         isl_basic_map_free(bmap);
6272         return NULL;
6273 }
6274
6275 int isl_basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
6276 {
6277         int i;
6278         unsigned off;
6279
6280         if (!bmap)
6281                 return -1;
6282
6283         off = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
6284         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6285                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6286                         return 0;
6287                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
6288                                 return -1);
6289         }
6290         return 1;
6291 }
6292
6293 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
6294 {
6295         int i;
6296
6297         if (!map)
6298                 return -1;
6299
6300         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6301                 int known = isl_basic_map_divs_known(map->p[i]);
6302                 if (known <= 0)
6303                         return known;
6304         }
6305
6306         return 1;
6307 }
6308
6309 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
6310  * expressions for them.  However, this computation may be
6311  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
6312  * strictly needed.
6313  */
6314 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6315 {
6316         int known;
6317         struct isl_map *map;
6318
6319         known = isl_basic_map_divs_known(bmap);
6320         if (known < 0)
6321                 goto error;
6322         if (known)
6323                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
6324
6325         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
6326
6327         known = isl_basic_map_divs_known(bmap);
6328         if (known < 0)
6329                 goto error;
6330         if (known)
6331                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
6332
6333         map = compute_divs(bmap);
6334         return map;
6335 error:
6336         isl_basic_map_free(bmap);
6337         return NULL;
6338 }
6339
6340 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
6341 {
6342         int i;
6343         int known;
6344         struct isl_map *res;
6345
6346         if (!map)
6347                 return NULL;
6348         if (map->n == 0)
6349                 return map;
6350
6351         known = map_divs_known(map);
6352         if (known < 0) {
6353                 isl_map_free(map);
6354                 return NULL;
6355         }
6356         if (known)
6357                 return map;
6358
6359         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
6360         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
6361                 struct isl_map *r2;
6362                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6363                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
6364                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
6365                 else
6366                         res = isl_map_union(res, r2);
6367         }
6368         isl_map_free(map);
6369
6370         return res;
6371 }
6372
6373 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
6374 {
6375         return (struct isl_set *)
6376                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6377 }
6378
6379 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
6380 {
6381         return (struct isl_set *)
6382                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
6383 }
6384
6385 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
6386 {
6387         int i;
6388         struct isl_set *set;
6389
6390         if (!map)
6391                 goto error;
6392
6393         map = isl_map_cow(map);
6394         if (!map)
6395                 return NULL;
6396
6397         set = (struct isl_set *)map;
6398         set->dim = isl_space_domain(set->dim);
6399         if (!set->dim)
6400                 goto error;
6401         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6402                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
6403                 if (!set->p[i])
6404                         goto error;
6405         }
6406         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
6407         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
6408         return set;
6409 error:
6410         isl_map_free(map);
6411         return NULL;
6412 }
6413
6414 static __isl_give isl_map *map_union_disjoint(__isl_take isl_map *map1,
6415         __isl_take isl_map *map2)
6416 {
6417         int i;
6418         unsigned flags = 0;
6419         struct isl_map *map = NULL;
6420
6421         if (!map1 || !map2)
6422                 goto error;
6423
6424         if (map1->n == 0) {
6425                 isl_map_free(map1);
6426                 return map2;
6427         }
6428         if (map2->n == 0) {
6429                 isl_map_free(map2);
6430                 return map1;
6431         }
6432
6433         isl_assert(map1->ctx, isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
6434
6435         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6436             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
6437                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6438
6439         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map1->dim),
6440                                 map1->n + map2->n, flags);
6441         if (!map)
6442                 goto error;
6443         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
6444                 map = isl_map_add_basic_map(map,
6445                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
6446                 if (!map)
6447                         goto error;
6448         }
6449         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
6450                 map = isl_map_add_basic_map(map,
6451                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
6452                 if (!map)
6453                         goto error;
6454         }
6455         isl_map_free(map1);
6456         isl_map_free(map2);
6457         return map;
6458 error:
6459         isl_map_free(map);
6460         isl_map_free(map1);
6461         isl_map_free(map2);
6462         return NULL;
6463 }
6464
6465 __isl_give isl_map *isl_map_union_disjoint(__isl_take isl_map *map1,
6466         __isl_take isl_map *map2)
6467 {
6468         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_union_disjoint);
6469 }
6470
6471 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6472 {
6473         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
6474         if (!map1)
6475                 return NULL;
6476         if (map1->n > 1)
6477                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
6478         return map1;
6479 }
6480
6481 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
6482                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6483 {
6484         return (struct isl_set *)
6485                 isl_map_union_disjoint(
6486                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
6487 }
6488
6489 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
6490 {
6491         return (struct isl_set *)
6492                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
6493 }
6494
6495 static __isl_give isl_map *map_intersect_range(__isl_take isl_map *map,
6496         __isl_take isl_set *set)
6497 {
6498         unsigned flags = 0;
6499         struct isl_map *result;
6500         int i, j;
6501
6502         if (!map || !set)
6503                 goto error;
6504
6505         if (!isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param))
6506                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
6507                         "parameters don't match", goto error);
6508
6509         if (isl_space_dim(set->dim, isl_dim_set) != 0 &&
6510             !isl_map_compatible_range(map, set))
6511                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid,
6512                         "incompatible spaces", goto error);
6513
6514         if (isl_set_plain_is_universe(set)) {
6515                 isl_set_free(set);
6516                 return map;
6517         }
6518
6519         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
6520             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
6521                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
6522
6523         result = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(map->dim),
6524                                         map->n * set->n, flags);
6525         if (!result)
6526                 goto error;
6527         for (i = 0; i < map->n; ++i)
6528                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
6529                         result = isl_map_add_basic_map(result,
6530                             isl_basic_map_intersect_range(
6531                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
6532                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
6533                         if (!result)
6534                                 goto error;
6535                 }
6536         isl_map_free(map);
6537         isl_set_free(set);
6538         return result;
6539 error:
6540         isl_map_free(map);
6541         isl_set_free(set);
6542         return NULL;
6543 }
6544
6545 __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(__isl_take isl_map *map,
6546         __isl_take isl_set *set)
6547 {
6548         return isl_map_align_params_map_map_and(map, set, &map_intersect_range);
6549 }
6550
6551 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
6552                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
6553 {
6554         return isl_map_reverse(
6555                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
6556 }
6557
6558 static __isl_give isl_map *map_apply_domain(__isl_take isl_map *map1,
6559         __isl_take isl_map *map2)
6560 {
6561         if (!map1 || !map2)
6562                 goto error;
6563         map1 = isl_map_reverse(map1);
6564         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
6565         return isl_map_reverse(map1);
6566 error:
6567         isl_map_free(map1);
6568         isl_map_free(map2);
6569         return NULL;
6570 }
6571
6572 __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(__isl_take isl_map *map1,
6573         __isl_take isl_map *map2)
6574 {
6575         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_apply_domain);
6576 }
6577
6578 static __isl_give isl_map *map_apply_range(__isl_take isl_map *map1,
6579         __isl_take isl_map *map2)
6580 {
6581         isl_space *dim_result;
6582         struct isl_map *result;
6583         int i, j;
6584
6585         if (!map1 || !map2)
6586                 goto error;
6587
6588         dim_result = isl_space_join(isl_space_copy(map1->dim),
6589                                   isl_space_copy(map2->dim));
6590
6591         result = isl_map_alloc_space(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
6592         if (!result)
6593                 goto error;
6594         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
6595                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
6596                         result = isl_map_add_basic_map(result,
6597                             isl_basic_map_apply_range(
6598                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
6599                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
6600                         if (!result)
6601                                 goto error;
6602                 }
6603         isl_map_free(map1);
6604         isl_map_free(map2);
6605         if (result && result->n <= 1)
6606                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
6607         return result;
6608 error:
6609         isl_map_free(map1);
6610         isl_map_free(map2);
6611         return NULL;
6612 }
6613
6614 __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(__isl_take isl_map *map1,
6615         __isl_take isl_map *map2)
6616 {
6617         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_apply_range);
6618 }
6619
6620 /*
6621  * returns range - domain
6622  */
6623 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
6624 {
6625         isl_space *dims, *target_dim;
6626         struct isl_basic_set *bset;
6627         unsigned dim;
6628         unsigned nparam;
6629         int i;
6630
6631         if (!bmap)
6632                 goto error;
6633         isl_assert(bmap->ctx, isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
6634                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
6635                    goto error);
6636         target_dim = isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap));
6637         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
6638         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
6639         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
6640         bset = isl_basic_set_cow(bset);
6641         dims = isl_basic_set_get_space(bset);
6642         dims = isl_space_add_dims(dims, isl_dim_set, dim);
6643         bset = isl_basic_set_extend_space(bset, dims, 0, dim, 0);
6644         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
6645         for (i = 0; i < dim; ++i) {
6646                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
6647                                             (struct isl_basic_map *)bset);
6648                 if (j < 0)
6649                         goto error;
6650                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
6651                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
6652                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
6653                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
6654         }
6655         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
6656         bset = isl_basic_set_reset_space(bset, target_dim);
6657         return bset;
6658 error:
6659         isl_basic_map_free(bmap);
6660         return NULL;
6661 }
6662
6663 /*
6664  * returns range - domain
6665  */
6666 __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map)
6667 {
6668         int i;
6669         isl_space *dim;
6670         struct isl_set *result;
6671
6672         if (!map)
6673                 return NULL;
6674
6675         isl_assert(map->ctx, isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
6676                                                  map->dim, isl_dim_out),
6677                    goto error);
6678         dim = isl_map_get_space(map);
6679         dim = isl_space_domain(dim);
6680         result = isl_set_alloc_space(dim, map->n, 0);
6681         if (!result)
6682                 goto error;
6683         for (i = 0; i < map->n; ++i)
6684                 result = isl_set_add_basic_set(result,
6685                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
6686         isl_map_free(map);
6687         return result;
6688 error:
6689         isl_map_free(map);
6690         return NULL;
6691 }
6692
6693 /*
6694  * returns [domain -> range] -> range - domain
6695  */
6696 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
6697         __isl_take isl_basic_map *bmap)
6698 {
6699         int i, k;
6700         isl_space *dim;
6701         isl_basic_map *domain;
6702         int nparam, n;
6703         unsigned total;
6704
6705         if (!isl_space_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bmap->dim, isl_dim_out))
6706                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
6707                         "domain and range don't match", goto error);
6708
6709         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
6710         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
6711
6712         dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_basic_map_get_space(bmap)));
6713         domain = isl_basic_map_universe(dim);
6714
6715         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
6716         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
6717         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n, 0);
6718
6719         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6720
6721         for (i = 0; i < n; ++i) {
6722                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
6723                 if (k < 0)
6724                         goto error;
6725                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
6726                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], 1);
6727                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + i], -1);
6728                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + n + i], 1);
6729         }
6730
6731         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
6732         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6733 error:
6734         isl_basic_map_free(bmap);
6735         return NULL;
6736 }
6737
6738 /*
6739  * returns [domain -> range] -> range - domain
6740  */
6741 __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(__isl_take isl_map *map)
6742 {
6743         int i;
6744         isl_space *domain_dim;
6745
6746         if (!map)
6747                 return NULL;
6748
6749         if (!isl_space_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, map->dim, isl_dim_out))
6750                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
6751                         "domain and range don't match", goto error);
6752
6753         map = isl_map_cow(map);
6754         if (!map)
6755                 return NULL;
6756
6757         domain_dim = isl_space_from_range(isl_space_domain(isl_map_get_space(map)));
6758         map->dim = isl_space_from_domain(isl_space_wrap(map->dim));
6759         map->dim = isl_space_join(map->dim, domain_dim);
6760         if (!map->dim)
6761                 goto error;
6762         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6763                 map->p[i] = isl_basic_map_deltas_map(map->p[i]);
6764                 if (!map->p[i])
6765                         goto error;
6766         }
6767         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6768         return map;
6769 error:
6770         isl_map_free(map);
6771         return NULL;
6772 }
6773
6774 __isl_give struct isl_basic_map *basic_map_identity(__isl_take isl_space *dims)
6775 {
6776         struct isl_basic_map *bmap;
6777         unsigned nparam;
6778         unsigned dim;
6779         int i;
6780
6781         if (!dims)
6782                 return NULL;
6783
6784         nparam = dims->nparam;
6785         dim = dims->n_out;
6786         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dims, 0, dim, 0);
6787         if (!bmap)
6788                 goto error;
6789
6790         for (i = 0; i < dim; ++i) {
6791                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
6792                 if (j < 0)
6793                         goto error;
6794                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
6795                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
6796                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
6797         }
6798         return isl_basic_map_finalize(bmap);
6799 error:
6800         isl_basic_map_free(bmap);
6801         return NULL;
6802 }
6803
6804 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(__isl_take isl_space *dim)
6805 {
6806         if (!dim)
6807                 return NULL;
6808         if (dim->n_in != dim->n_out)
6809                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
6810                         "number of input and output dimensions needs to be "
6811                         "the same", goto error);
6812         return basic_map_identity(dim);
6813 error:
6814         isl_space_free(dim);
6815         return NULL;
6816 }
6817
6818 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
6819 {
6820         if (!model || !model->dim)
6821                 return NULL;
6822         return isl_basic_map_identity(isl_space_copy(model->dim));
6823 }
6824
6825 __isl_give isl_map *isl_map_identity(__isl_take isl_space *dim)
6826 {
6827         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_identity(dim));
6828 }
6829
6830 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
6831 {
6832         if (!model || !model->dim)
6833                 return NULL;
6834         return isl_map_identity(isl_space_copy(model->dim));
6835 }
6836
6837 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
6838 {
6839         if (!model || !model->dim)
6840                 return NULL;
6841         return isl_map_identity(isl_space_copy(model->dim));
6842 }
6843
6844 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
6845 {
6846         isl_space *dim = isl_set_get_space(set);
6847         isl_map *id;
6848         id = isl_map_identity(isl_space_map_from_set(dim));
6849         return isl_map_intersect_range(id, set);
6850 }
6851
6852 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
6853  * values.
6854  */
6855 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(
6856         __isl_take isl_space *space)
6857 {
6858         int i;
6859         unsigned nparam;
6860         unsigned dim;
6861         struct isl_basic_set *bset;
6862
6863         if (!space)
6864                 return NULL;
6865         nparam = space->nparam;
6866         dim = space->n_out;
6867         bset = isl_basic_set_alloc_space(space, 0, 0, dim);
6868         if (!bset)
6869                 return NULL;
6870         for (i = 0; i < dim; ++i) {
6871                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
6872                 if (k < 0)
6873                         goto error;
6874                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
6875                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
6876         }
6877         return bset;
6878 error:
6879         isl_basic_set_free(bset);
6880         return NULL;
6881 }
6882
6883 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
6884  */
6885 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_space *dim,
6886         int pos)
6887 {
6888         int k;
6889         isl_basic_set *nonneg;
6890
6891         nonneg = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 0, 1);
6892         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
6893         if (k < 0)
6894                 goto error;
6895         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
6896         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
6897
6898         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
6899 error:
6900         isl_basic_set_free(nonneg);
6901         return NULL;
6902 }
6903
6904 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
6905  */
6906 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_space *dim, int pos)
6907 {
6908         int k;
6909         isl_basic_set *neg;
6910
6911         neg = isl_basic_set_alloc_space(dim, 0, 0, 1);
6912         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
6913         if (k < 0)
6914                 goto error;
6915         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
6916         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
6917         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
6918
6919         return isl_basic_set_finalize(neg);
6920 error:
6921         isl_basic_set_free(neg);
6922         return NULL;
6923 }
6924
6925 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
6926         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
6927 {
6928         int i;
6929         isl_basic_set *nonneg;
6930         isl_basic_set *neg;
6931
6932         if (!set)
6933                 return NULL;
6934         if (n == 0)
6935                 return set;
6936
6937         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
6938
6939         for (i = 0; i < n; ++i) {
6940                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6941                                           pos(set->dim, type) + first + i);
6942                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6943                                           pos(set->dim, type) + first + i);
6944
6945                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
6946         }
6947
6948         return set;
6949 error:
6950         isl_set_free(set);
6951         return NULL;
6952 }
6953
6954 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
6955         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
6956         void *user)
6957 {
6958         isl_set *half;
6959
6960         if (!set)
6961                 return -1;
6962         if (isl_set_plain_is_empty(set)) {
6963                 isl_set_free(set);
6964                 return 0;
6965         }
6966         if (first == len)
6967                 return fn(set, signs, user);
6968
6969         signs[first] = 1;
6970         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6971                                                         1 + first));
6972         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
6973         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
6974                 goto error;
6975
6976         signs[first] = -1;
6977         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_space(set),
6978                                                         1 + first));
6979         half = isl_set_intersect(half, set);
6980         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
6981 error:
6982         isl_set_free(set);
6983         return -1;
6984 }
6985
6986 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
6987  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
6988  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
6989  * to the sign of the corresponding variable.
6990  */
6991 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
6992         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
6993         void *user)
6994 {
6995         unsigned nparam;
6996         unsigned nvar;
6997         int *signs;
6998         int r;
6999
7000         if (!set)
7001                 return -1;
7002         if (isl_set_plain_is_empty(set))
7003                 return 0;
7004
7005         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
7006         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
7007
7008         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
7009
7010         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
7011                             fn, user);
7012
7013         free(signs);
7014
7015         return r;
7016 }
7017
7018 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7019 {
7020         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
7021 }
7022
7023 int isl_basic_map_is_subset(
7024                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7025 {
7026         int is_subset;
7027         struct isl_map *map1;
7028         struct isl_map *map2;
7029
7030         if (!bmap1 || !bmap2)
7031                 return -1;
7032
7033         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
7034         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
7035
7036         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
7037
7038         isl_map_free(map1);
7039         isl_map_free(map2);
7040
7041         return is_subset;
7042 }
7043
7044 int isl_basic_set_is_subset(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
7045         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
7046 {
7047         return isl_basic_map_is_subset(bset1, bset2);
7048 }
7049
7050 int isl_basic_map_is_equal(
7051                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7052 {
7053         int is_subset;
7054
7055         if (!bmap1 || !bmap2)
7056                 return -1;
7057         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
7058         if (is_subset != 1)
7059                 return is_subset;
7060         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
7061         return is_subset;
7062 }
7063
7064 int isl_basic_set_is_equal(
7065                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
7066 {
7067         return isl_basic_map_is_equal(
7068                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
7069 }
7070
7071 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
7072 {
7073         int i;
7074         int is_empty;
7075
7076         if (!map)
7077                 return -1;
7078         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7079                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
7080                 if (is_empty < 0)
7081                         return -1;
7082                 if (!is_empty)
7083                         return 0;
7084         }
7085         return 1;
7086 }
7087
7088 int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map)
7089 {
7090         return map ? map->n == 0 : -1;
7091 }
7092
7093 int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map)
7094 {
7095         return isl_map_plain_is_empty(map);
7096 }
7097
7098 int isl_set_plain_is_empty(struct isl_set *set)
7099 {
7100         return set ? set->n == 0 : -1;
7101 }
7102
7103 int isl_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_set *set)
7104 {
7105         return isl_set_plain_is_empty(set);
7106 }
7107
7108 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
7109 {
7110         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
7111 }
7112
7113 int isl_map_has_equal_space(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7114 {
7115         if (!map1 || !map2)
7116                 return -1;
7117
7118         return isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim);
7119 }
7120
7121 int isl_set_has_equal_space(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
7122 {
7123         if (!set1 || !set2)
7124                 return -1;
7125
7126         return isl_space_is_equal(set1->dim, set2->dim);
7127 }
7128
7129 static int map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7130 {
7131         int is_subset;
7132
7133         if (!map1 || !map2)
7134                 return -1;
7135         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
7136         if (is_subset != 1)
7137                 return is_subset;
7138         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
7139         return is_subset;
7140 }
7141
7142 int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
7143 {
7144         return isl_map_align_params_map_map_and_test(map1, map2, &map_is_equal);
7145 }
7146
7147 int isl_basic_map_is_strict_subset(
7148                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7149 {
7150         int is_subset;
7151
7152         if (!bmap1 || !bmap2)
7153                 return -1;
7154         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
7155         if (is_subset != 1)
7156                 return is_subset;
7157         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
7158         if (is_subset == -1)
7159                 return is_subset;
7160         return !is_subset;
7161 }
7162
7163 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7164 {
7165         int is_subset;
7166
7167         if (!map1 || !map2)
7168                 return -1;
7169         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
7170         if (is_subset != 1)
7171                 return is_subset;
7172         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
7173         if (is_subset == -1)
7174                 return is_subset;
7175         return !is_subset;
7176 }
7177
7178 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
7179 {
7180         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7181 }
7182
7183 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
7184 {
7185         if (!bmap)
7186                 return -1;
7187         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
7188 }
7189
7190 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
7191 {
7192         if (!bset)
7193                 return -1;
7194         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
7195 }
7196
7197 int isl_map_plain_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
7198 {
7199         int i;
7200
7201         if (!map)
7202                 return -1;
7203
7204         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7205                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
7206                 if (r < 0 || r)
7207                         return r;
7208         }
7209
7210         return 0;
7211 }
7212
7213 int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
7214 {
7215         return isl_map_plain_is_universe((isl_map *) set);
7216 }
7217
7218 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
7219 {
7220         return isl_set_plain_is_universe(set);
7221 }
7222
7223 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
7224 {
7225         struct isl_basic_set *bset = NULL;
7226         struct isl_vec *sample = NULL;
7227         int empty;
7228         unsigned total;
7229
7230         if (!bmap)
7231                 return -1;
7232
7233         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
7234                 return 1;
7235
7236         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
7237                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
7238                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
7239                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
7240                 isl_basic_map_free(copy);
7241                 return empty;
7242         }
7243
7244         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
7245         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
7246                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
7247                 if (contains < 0)
7248                         return -1;
7249                 if (contains)
7250                         return 0;
7251         }
7252         isl_vec_free(bmap->sample);
7253         bmap->sample = NULL;
7254         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
7255         if (!bset)
7256                 return -1;
7257         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
7258         if (!sample)
7259                 return -1;
7260         empty = sample->size == 0;
7261         isl_vec_free(bmap->sample);
7262         bmap->sample = sample;
7263         if (empty)
7264                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
7265
7266         return empty;
7267 }
7268
7269 int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7270 {
7271         if (!bmap)
7272                 return -1;
7273         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
7274 }
7275
7276 int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7277 {
7278         return isl_basic_map_plain_is_empty(bmap);
7279 }
7280
7281 int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7282 {
7283         if (!bset)
7284                 return -1;
7285         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
7286 }
7287
7288 int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7289 {
7290         return isl_basic_set_plain_is_empty(bset);
7291 }
7292
7293 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
7294 {
7295         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
7296 }
7297
7298 struct isl_map *isl_basic_map_union(
7299         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7300 {
7301         struct isl_map *map;
7302         if (!bmap1 || !bmap2)
7303                 goto error;
7304
7305         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_is_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
7306
7307         map = isl_map_alloc_space(isl_space_copy(bmap1->dim), 2, 0);
7308         if (!map)
7309                 goto error;
7310         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
7311         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
7312         return map;
7313 error:
7314         isl_basic_map_free(bmap1);
7315         isl_basic_map_free(bmap2);
7316         return NULL;
7317 }
7318
7319 struct isl_set *isl_basic_set_union(
7320                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
7321 {
7322         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
7323                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
7324                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
7325 }
7326
7327 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
7328 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
7329 {
7330         int i;
7331         unsigned off;
7332
7333         if (!bmap)
7334                 return NULL;
7335
7336         off = isl_space_dim(bmap->dim, isl_dim_all);
7337
7338         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7339                 int pos;
7340                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7341                         continue;
7342                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
7343                                                             bmap->n_div-i);
7344                 if (pos == -1)
7345                         continue;
7346                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
7347                 --i;
7348         }
7349         return bmap;
7350 }
7351
7352 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
7353 {
7354         return (struct isl_basic_set *)
7355                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
7356 }
7357
7358 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
7359 {
7360         int i;
7361
7362         if (!map)
7363                 return 0;
7364
7365         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7366                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
7367                 if (!map->p[i])
7368                         goto error;
7369         }
7370
7371         return map;
7372 error:
7373         isl_map_free(map);
7374         return NULL;
7375 }
7376
7377 /* Apply the expansion computed by isl_merge_divs.
7378  * The expansion itself is given by "exp" while the resulting
7379  * list of divs is given by "div".
7380  */
7381 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_expand_divs(
7382         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_mat *div, int *exp)
7383 {
7384         int i, j;
7385         int n_div;
7386
7387         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7388         if (!bset || !div)
7389                 goto error;
7390
7391         if (div->n_row < bset->n_div)
7392                 isl_die(isl_mat_get_ctx(div), isl_error_invalid,
7393                         "not an expansion", goto error);
7394
7395         bset = isl_basic_map_extend_space(bset, isl_space_copy(bset->dim),
7396                                         div->n_row - bset->n_div, 0,
7397                                         2 * (div->n_row - bset->n_div));
7398
7399         n_div = bset->n_div;
7400         for (i = n_div; i < div->n_row; ++i)
7401                 if (isl_basic_set_alloc_div(bset) < 0)
7402                         goto error;
7403
7404         j = n_div - 1;
7405         for (i = div->n_row - 1; i >= 0; --i) {
7406                 if (j >= 0 && exp[j] == i) {
7407                         if (i != j)
7408                                 isl_basic_map_swap_div(bset, i, j);
7409                         j--;
7410                 } else {
7411                         isl_seq_cpy(bset->div[i], div->row[i], div->n_col);
7412                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bset, i) < 0)
7413                                 goto error;
7414                 }
7415         }
7416
7417         isl_mat_free(div);
7418         return bset;
7419 error:
7420         isl_basic_set_free(bset);
7421         isl_mat_free(div);
7422         return NULL;
7423 }
7424
7425 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
7426  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
7427  * 
7428  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
7429  * of the corresponding div in dst otherwise.
7430  */
7431 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
7432                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
7433 {
7434         int i;
7435
7436         unsigned total = isl_space_dim(src->dim, isl_dim_all);
7437
7438         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
7439         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
7440                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
7441                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
7442                                                 dst->n_div - div) == -1)
7443                         return i;
7444         return -1;
7445 }
7446
7447 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
7448                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
7449 {
7450         int i;
7451         unsigned total = isl_space_dim(src->dim, isl_dim_all);
7452
7453         if (!dst || !src)
7454                 goto error;
7455
7456         if (src->n_div == 0)
7457                 return dst;
7458
7459         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
7460                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
7461
7462         src = isl_basic_map_order_divs(src);
7463         dst = isl_basic_map_cow(dst);
7464         dst = isl_basic_map_extend_space(dst, isl_space_copy(dst->dim),
7465                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
7466         if (!dst)
7467                 return NULL;
7468         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
7469                 int j = find_div(dst, src, i);
7470                 if (j < 0) {
7471                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
7472                         if (j < 0)
7473                                 goto error;
7474                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
7475                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
7476                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
7477                                 goto error;
7478                 }
7479                 if (j != i)
7480                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
7481         }
7482         return dst;
7483 error:
7484         isl_basic_map_free(dst);
7485         return NULL;
7486 }
7487
7488 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
7489                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
7490 {
7491         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
7492                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
7493 }
7494
7495 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
7496 {
7497         int i;
7498
7499         if (!map)
7500                 return NULL;
7501         if (map->n == 0)
7502                 return map;
7503         map = isl_map_compute_divs(map);
7504         map = isl_map_cow(map);
7505         if (!map)
7506                 return NULL;
7507
7508         for (i = 1; i < map->n; ++i)
7509                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
7510         for (i = 1; i < map->n; ++i)
7511                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
7512
7513         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
7514         return map;
7515 }
7516
7517 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
7518 {
7519         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
7520 }
7521
7522 static __isl_give isl_set *set_apply( __isl_take isl_set *set,
7523         __isl_take isl_map *map)
7524 {
7525         if (!set || !map)
7526                 goto error;
7527         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
7528         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
7529         set = isl_map_range(map);
7530         return set;
7531 error:
7532         isl_set_free(set);
7533         isl_map_free(map);
7534         return NULL;
7535 }
7536
7537 __isl_give isl_set *isl_set_apply( __isl_take isl_set *set,
7538         __isl_take isl_map *map)
7539 {
7540         return isl_map_align_params_map_map_and(set, map, &set_apply);
7541 }
7542
7543 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
7544  * the meaning of the set.
7545  */
7546 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
7547 {
7548         int i;
7549
7550         if (!map)
7551                 return NULL;
7552
7553         for (i = map->n - 1; i >= 0; --i)
7554                 remove_if_empty(map, i);
7555
7556         return map;
7557 }
7558
7559 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
7560 {
7561         return (struct isl_set *)
7562                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
7563 }
7564
7565 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
7566 {
7567         struct isl_basic_map *bmap;
7568         if (!map || map->n == 0)
7569                 return NULL;
7570         bmap = map->p[map->n-1];
7571         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
7572         return isl_basic_map_copy(bmap);
7573 }
7574
7575 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
7576 {
7577         return (struct isl_basic_set *)
7578                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
7579 }
7580
7581 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
7582                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
7583 {
7584         int i;
7585
7586         if (!map || !bmap)
7587                 goto error;
7588         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
7589                 if (map->p[i] != bmap)
7590                         continue;
7591                 map = isl_map_cow(map);
7592                 if (!map)
7593                         goto error;
7594                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
7595                 if (i != map->n-1) {
7596                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
7597                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
7598                 }
7599                 map->n--;
7600                 return map;
7601         }
7602         return map;
7603 error:
7604         isl_map_free(map);
7605         return NULL;
7606 }
7607
7608 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
7609                                                 struct isl_basic_set *bset)
7610 {
7611         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
7612                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
7613 }
7614
7615 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
7616  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
7617  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
7618  */
7619 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
7620         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
7621         int pos, isl_int *opt)
7622 {
7623         isl_space *dims;
7624         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
7625         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
7626         struct isl_ctx *ctx;
7627         struct isl_vec *obj;
7628         unsigned total;
7629         unsigned nparam;
7630         unsigned dim1, dim2;
7631         enum isl_lp_result res;
7632
7633         if (!bset1 || !bset2)
7634                 return isl_lp_error;
7635
7636         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
7637         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
7638         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
7639         dims = isl_space_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
7640         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
7641         dims = isl_space_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
7642         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
7643         if (!bmap1 || !bmap2)
7644                 goto error;
7645         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
7646         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
7647                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
7648                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
7649         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
7650         if (!bmap1)
7651                 goto error;
7652         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
7653         ctx = bmap1->ctx;
7654         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
7655         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
7656         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
7657         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
7658         if (!obj)
7659                 goto error;
7660         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
7661                                         opt, NULL, NULL);
7662         isl_basic_map_free(bmap1);
7663         isl_vec_free(obj);
7664         return res;
7665 error:
7666         isl_basic_map_free(bmap1);
7667         isl_basic_map_free(bmap2);
7668         return isl_lp_error;
7669 }
7670
7671 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
7672  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
7673  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
7674  * smaller or larger than those in bset2.
7675  *
7676  * Returns
7677  *       1 if bset1 follows bset2
7678  *      -1 if bset1 precedes bset2
7679  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
7680  *      -2 if some error occurred.
7681  */
7682 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
7683         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
7684 {
7685         isl_int opt;
7686         enum isl_lp_result res;
7687         int cmp;
7688
7689         isl_int_init(opt);
7690
7691         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
7692
7693         if (res == isl_lp_empty)
7694                 cmp = 0;
7695         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
7696                   res == isl_lp_unbounded)
7697                 cmp = 1;
7698         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
7699                 cmp = -1;
7700         else
7701                 cmp = -2;
7702
7703         isl_int_clear(opt);
7704         return cmp;
7705 }
7706
7707 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
7708  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
7709  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
7710  * than a value of the same dimension in bset2.
7711  *
7712  * Return
7713  *       1 if there exists such a pair
7714  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
7715  *      -1 otherwise
7716  *      -2 if some error occurred.
7717  */
7718 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
7719         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
7720 {
7721         isl_int opt;
7722         enum isl_lp_result res;
7723         int cmp;
7724
7725         isl_int_init(opt);
7726
7727         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
7728
7729         if (res == isl_lp_empty)
7730                 cmp = -1;
7731         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
7732                   res == isl_lp_unbounded)
7733                 cmp = 1;
7734         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
7735                 cmp = -1;
7736         else if (res == isl_lp_ok)
7737                 cmp = 0;
7738         else
7739                 cmp = -2;
7740
7741         isl_int_clear(opt);
7742         return cmp;
7743 }
7744
7745 /* Given two sets set1 and set2, check whether
7746  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
7747  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
7748  * than a value of the same dimension in set2.
7749  *
7750  * Return
7751  *       1 if there exists such a pair
7752  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
7753  *      -1 otherwise
7754  *      -2 if some error occurred.
7755  */
7756 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
7757         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
7758 {
7759         int i, j;
7760         int follows = -1;
7761
7762         if (!set1 || !set2)
7763                 return -2;
7764
7765         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
7766                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
7767                         int f;
7768                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
7769                         if (f == 1 || f == -2)
7770                                 return f;
7771                         if (f > follows)
7772                                 follows = f;
7773                 }
7774
7775         return follows;
7776 }
7777
7778 static int isl_basic_map_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7779         unsigned pos, isl_int *val)
7780 {
7781         int i;
7782         int d;
7783         unsigned total;
7784
7785         if (!bmap)
7786                 return -1;
7787         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7788         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
7789                 for (; d+1 > pos; --d)
7790                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
7791                                 break;
7792                 if (d != pos)
7793                         continue;
7794                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
7795                         return 0;
7796                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
7797                         return 0;
7798                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
7799                         return 0;
7800                 if (val)
7801                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
7802                 return 1;
7803         }
7804         return 0;
7805 }
7806
7807 static int isl_map_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_map *map,
7808         unsigned pos, isl_int *val)
7809 {
7810         int i;
7811         isl_int v;
7812         isl_int tmp;
7813         int fixed;
7814
7815         if (!map)
7816                 return -1;
7817         if (map->n == 0)
7818                 return 0;
7819         if (map->n == 1)
7820                 return isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[0], pos, val); 
7821         isl_int_init(v);
7822         isl_int_init(tmp);
7823         fixed = isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v); 
7824         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
7825                 fixed = isl_basic_map_plain_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp); 
7826                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
7827                         fixed = 0;
7828         }
7829         if (val)
7830                 isl_int_set(*val, v);
7831         isl_int_clear(tmp);
7832         isl_int_clear(v);
7833         return fixed;
7834 }
7835
7836 static int isl_basic_set_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7837         unsigned pos, isl_int *val)
7838 {
7839         return isl_basic_map_plain_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
7840                                                 pos, val);
7841 }
7842
7843 static int isl_set_plain_has_fixed_var(__isl_keep isl_set *set, unsigned pos,
7844         isl_int *val)
7845 {
7846         return isl_map_plain_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
7847 }
7848
7849 int isl_basic_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7850         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7851 {
7852         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
7853                 return -1;
7854         return isl_basic_map_plain_has_fixed_var(bmap,
7855                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
7856 }
7857
7858 int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
7859         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7860 {
7861         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
7862                 return -1;
7863         return isl_map_plain_has_fixed_var(map,
7864                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
7865 }
7866
7867 int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
7868         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7869 {
7870         return isl_map_plain_is_fixed(set, type, pos, val);
7871 }
7872
7873 int isl_map_fast_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
7874         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
7875 {
7876         return isl_map_plain_is_fixed(map, type, pos, val);
7877 }
7878
7879 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
7880  * then return this fixed value in *val.
7881  */
7882 int isl_basic_set_plain_dim_is_fixed(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7883         unsigned dim, isl_int *val)
7884 {
7885         return isl_basic_set_plain_has_fixed_var(bset,
7886                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
7887 }
7888
7889 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
7890  * then return this fixed value in *val.
7891  */
7892 int isl_set_plain_dim_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
7893         unsigned dim, isl_int *val)
7894 {
7895         return isl_set_plain_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
7896 }
7897
7898 int isl_set_fast_dim_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
7899         unsigned dim, isl_int *val)
7900 {
7901         return isl_set_plain_dim_is_fixed(set, dim, val);
7902 }
7903
7904 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
7905  * then return this fixed value in *val.
7906  */
7907 int isl_map_plain_input_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
7908         unsigned in, isl_int *val)
7909 {
7910         return isl_map_plain_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
7911 }
7912
7913 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
7914  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
7915  */
7916 int isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(
7917         __isl_keep isl_basic_set *bset, unsigned dim, isl_int *val)
7918 {
7919         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
7920         isl_int *c;
7921         unsigned total;
7922         unsigned nparam;
7923
7924         if (!bset)
7925                 return -1;
7926         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
7927         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7928         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7929                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
7930                         continue;
7931                 if (i_eq != -1)
7932                         return 0;
7933                 i_eq = i;
7934         }
7935         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7936                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
7937                         continue;
7938                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
7939                         return 0;
7940                 i_ineq = i;
7941         }
7942         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
7943                 return 0;
7944         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
7945         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
7946         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
7947                 return 0;
7948         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
7949                 return 0;
7950         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
7951                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
7952                 return 0;
7953         if (val)
7954                 isl_int_neg(*val, c[0]);
7955         return 1;
7956 }
7957
7958 int isl_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
7959         unsigned dim, isl_int *val)
7960 {
7961         int i;
7962         isl_int v;
7963         isl_int tmp;
7964         int fixed;
7965
7966         if (!set)
7967                 return -1;
7968         if (set->n == 0)
7969                 return 0;
7970         if (set->n == 1)
7971                 return isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
7972                                                                 dim, val);
7973         isl_int_init(v);
7974         isl_int_init(tmp);
7975         fixed = isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
7976                                                                 dim, &v);
7977         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
7978                 fixed = isl_basic_set_plain_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
7979                                                                 dim, &tmp);
7980                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
7981                         fixed = 0;
7982         }
7983         if (val)
7984                 isl_int_set(*val, v);
7985         isl_int_clear(tmp);
7986         isl_int_clear(v);
7987         return fixed;
7988 }
7989
7990 struct constraint {
7991         unsigned        size;
7992         isl_int         *c;
7993 };
7994
7995 /* uset_gist depends on constraints without existentially quantified
7996  * variables sorting first.
7997  */
7998 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
7999 {
8000         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
8001         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
8002         int l1, l2;
8003         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
8004
8005         l1 = isl_seq_last_non_zero(c1->c, size);
8006         l2 = isl_seq_last_non_zero(c2->c, size);
8007
8008         if (l1 != l2)
8009                 return l1 - l2;
8010
8011         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
8012 }
8013
8014 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
8015         struct isl_basic_map *bmap)
8016 {
8017         int i;
8018         struct constraint *c;
8019         unsigned total;
8020
8021         if (!bmap)
8022                 return NULL;
8023         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
8024         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
8025         if (!c)
8026                 goto error;
8027         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
8028                 c[i].size = total;
8029                 c[i].c = bmap->ineq[i];
8030         }
8031         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
8032         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
8033                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
8034         free(c);
8035         return bmap;
8036 error:
8037         isl_basic_map_free(bmap);
8038         return NULL;
8039 }
8040
8041 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
8042         __isl_take isl_basic_set *bset)
8043 {
8044         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
8045                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
8046 }
8047
8048 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
8049 {
8050         if (!bmap)
8051                 return NULL;
8052         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
8053                 return bmap;
8054         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
8055         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
8056         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
8057         return bmap;
8058 }
8059
8060 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
8061 {
8062         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
8063                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
8064 }
8065
8066 int isl_basic_map_plain_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
8067         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
8068 {
8069         int i, cmp;
8070         unsigned total;
8071
8072         if (bmap1 == bmap2)
8073                 return 0;
8074         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) !=
8075             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
8076                 return ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) ? -1 : 1;
8077         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
8078                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
8079         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
8080                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
8081         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
8082                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
8083         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
8084             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
8085                 return 0;
8086         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
8087                 return 1;
8088         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
8089                 return -1;
8090         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
8091                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
8092         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
8093                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
8094         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
8095                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
8096         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
8097         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
8098                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
8099                 if (cmp)
8100                         return cmp;
8101         }
8102         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
8103                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
8104                 if (cmp)
8105                         return cmp;
8106         }
8107         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
8108                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
8109                 if (cmp)
8110                         return cmp;
8111         }
8112         return 0;
8113 }
8114
8115 int isl_basic_set_plain_cmp(const __isl_keep isl_basic_set *bset1,
8116         const __isl_keep isl_basic_set *bset2)
8117 {
8118         return isl_basic_map_plain_cmp(bset1, bset2);
8119 }
8120
8121 int isl_set_plain_cmp(const __isl_keep isl_set *set1,
8122         const __isl_keep isl_set *set2)
8123 {
8124         int i, cmp;
8125
8126         if (set1 == set2)
8127                 return 0;
8128         if (set1->n != set2->n)
8129                 return set1->n - set2->n;
8130
8131         for (i = 0; i < set1->n; ++i) {
8132                 cmp = isl_basic_set_plain_cmp(set1->p[i], set2->p[i]);
8133                 if (cmp)
8134                         return cmp;
8135         }
8136
8137         return 0;
8138 }
8139
8140 int isl_basic_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
8141         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
8142 {
8143         return isl_basic_map_plain_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
8144 }
8145
8146 int isl_basic_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
8147         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
8148 {
8149         return isl_basic_map_plain_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
8150                                             (isl_basic_map *)bset2);
8151 }
8152
8153 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
8154 {
8155         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
8156         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
8157
8158         return isl_basic_map_plain_cmp(bmap1, bmap2);
8159 }
8160
8161 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
8162  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
8163  * meaning of any possible other copies of map.
8164  */
8165 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
8166 {
8167         int i, j;
8168         struct isl_basic_map *bmap;
8169
8170         if (!map)
8171                 return NULL;
8172         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
8173                 return map;
8174         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8175                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
8176                 if (!bmap)
8177                         goto error;
8178                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
8179                 map->p[i] = bmap;
8180         }
8181         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
8182         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
8183         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
8184         if (!map)
8185                 return NULL;
8186         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
8187                 if (!isl_basic_map_plain_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
8188                         continue;
8189                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
8190                 for (j = i; j < map->n; ++j)
8191                         map->p[j-1] = map->p[j];
8192                 map->n--;
8193         }
8194         return map;
8195 error:
8196         isl_map_free(map);
8197         return NULL;
8198
8199 }
8200
8201 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
8202 {
8203         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
8204 }
8205
8206 int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
8207 {
8208         int i;
8209         int equal;
8210
8211         if (!map1 || !map2)
8212                 return -1;
8213
8214         if (map1 == map2)
8215                 return 1;
8216         if (!isl_space_is_equal(map1->dim, map2->dim))
8217                 return 0;
8218
8219         map1 = isl_map_copy(map1);
8220         map2 = isl_map_copy(map2);
8221         map1 = isl_map_normalize(map1);
8222         map2 = isl_map_normalize(map2);
8223         if (!map1 || !map2)
8224                 goto error;
8225         equal = map1->n == map2->n;
8226         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
8227                 equal = isl_basic_map_plain_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
8228                 if (equal < 0)
8229                         goto error;
8230         }
8231         isl_map_free(map1);
8232         isl_map_free(map2);
8233         return equal;
8234 error:
8235         isl_map_free(map1);
8236         isl_map_free(map2);
8237         return -1;
8238 }
8239
8240 int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
8241 {
8242         return isl_map_plain_is_equal(map1, map2);
8243 }
8244
8245 int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
8246 {
8247         return isl_map_plain_is_equal((struct isl_map *)set1,
8248                                                 (struct isl_map *)set2);
8249 }
8250
8251 int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
8252 {
8253         return isl_set_plain_is_equal(set1, set2);
8254 }
8255
8256 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
8257  */
8258 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
8259         isl_int min, isl_int max)
8260 {
8261         int k;
8262         struct isl_basic_set *bset = NULL;
8263
8264         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
8265         if (!bset)
8266                 goto error;
8267
8268         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
8269         if (k < 0)
8270                 goto error;
8271         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
8272         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
8273
8274         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
8275         if (k < 0)
8276                 goto error;
8277         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
8278         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
8279
8280         return bset;
8281 error:
8282         isl_basic_set_free(bset);
8283         return NULL;
8284 }
8285
8286 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
8287  */
8288 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_product(
8289         __isl_take struct isl_basic_set_list *list)
8290 {
8291         int i;
8292         unsigned dim;
8293         unsigned nparam;
8294         unsigned extra;
8295         unsigned n_eq;
8296         unsigned n_ineq;
8297         struct isl_basic_set *product = NULL;
8298
8299         if (!list)
8300                 goto error;
8301         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
8302         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
8303         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
8304         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
8305         extra = list->p[0]->n_div;
8306         n_eq = list->p[0]->n_eq;
8307         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
8308         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
8309                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
8310                 isl_assert(list->ctx,
8311                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
8312                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
8313                 extra += list->p[i]->n_div;
8314                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
8315                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
8316         }
8317         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
8318                                         n_eq, n_ineq);
8319         if (!product)
8320                 goto error;
8321         dim = 0;
8322         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
8323                 isl_basic_set_add_constraints(product,
8324                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
8325                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
8326         }
8327         isl_basic_set_list_free(list);
8328         return product;
8329 error:
8330         isl_basic_set_free(product);
8331         isl_basic_set_list_free(list);
8332         return NULL;
8333 }
8334
8335 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
8336                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
8337 {
8338         isl_space *dim_result = NULL;
8339         struct isl_basic_map *bmap;
8340         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
8341         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
8342
8343         if (!bmap1 || !bmap2)
8344                 goto error;
8345
8346         isl_assert(bmap1->ctx, isl_space_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
8347                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
8348         dim_result = isl_space_product(isl_space_copy(bmap1->dim),
8349                                                    isl_space_copy(bmap2->dim));
8350
8351         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
8352         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
8353         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
8354         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
8355         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
8356
8357         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
8358         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8359         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8360         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8361         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8362         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
8363         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
8364         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
8365         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
8366         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
8367         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
8368
8369         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim_result,
8370                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
8371                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
8372                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
8373         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
8374         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
8375         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8376         return isl_basic_map_finalize(bmap);
8377 error:
8378         isl_basic_map_free(bmap1);
8379         isl_basic_map_free(bmap2);
8380         return NULL;
8381 }
8382
8383 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
8384         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8385 {
8386         isl_basic_map *prod;
8387
8388         prod = isl_basic_map_product(bmap1, bmap2);
8389         prod = isl_basic_map_flatten(prod);
8390         return prod;
8391 }
8392
8393 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
8394         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
8395 {
8396         return isl_basic_map_flat_range_product(bset1, bset2);
8397 }
8398
8399 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
8400         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8401 {
8402         isl_space *space_result = NULL;
8403         isl_basic_map *bmap;
8404         unsigned in1, in2, out, nparam, total, pos;
8405         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
8406
8407         if (!bmap1 || !bmap2)
8408                 goto error;
8409
8410         space_result = isl_space_domain_product(isl_space_copy(bmap1->dim),
8411                                                 isl_space_copy(bmap2->dim));
8412
8413         in1 = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
8414         in2 = isl_basic_map_dim(bmap2, isl_dim_in);
8415         out = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_out);
8416         nparam = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_param);
8417
8418         total = nparam + in1 + in2 + out + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
8419         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8420         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8421         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8422         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8423         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
8424         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
8425         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
8426         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos);
8427         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out);
8428         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
8429
8430         bmap = isl_basic_map_alloc_space(space_result,
8431                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
8432                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
8433                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
8434         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
8435         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
8436         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8437         return isl_basic_map_finalize(bmap);
8438 error:
8439         isl_basic_map_free(bmap1);
8440         isl_basic_map_free(bmap2);
8441         return NULL;
8442 }
8443
8444 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
8445         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8446 {
8447         isl_space *dim_result = NULL;
8448         isl_basic_map *bmap;
8449         unsigned in, out1, out2, nparam, total, pos;
8450         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
8451
8452         if (!bmap1 || !bmap2)
8453                 goto error;
8454
8455         dim_result = isl_space_range_product(isl_space_copy(bmap1->dim),
8456                                            isl_space_copy(bmap2->dim));
8457
8458         in = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
8459         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
8460         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
8461         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
8462
8463         total = nparam + in + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
8464         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8465         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
8466         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8467         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
8468         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
8469         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
8470         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in);
8471         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
8472         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
8473         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
8474
8475         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim_result,
8476                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
8477                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
8478                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
8479         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
8480         bmap = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
8481         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8482         return isl_basic_map_finalize(bmap);
8483 error:
8484         isl_basic_map_free(bmap1);
8485         isl_basic_map_free(bmap2);
8486         return NULL;
8487 }
8488
8489 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
8490         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
8491 {
8492         isl_basic_map *prod;
8493
8494         prod = isl_basic_map_range_product(bmap1, bmap2);
8495         prod = isl_basic_map_flatten_range(prod);
8496         return prod;
8497 }
8498
8499 static __isl_give isl_map *map_product(__isl_take isl_map *map1,
8500         __isl_take isl_map *map2,
8501         __isl_give isl_space *(*dim_product)(__isl_take isl_space *left,
8502                                            __isl_take isl_space *right),
8503         __isl_give isl_basic_map *(*basic_map_product)(
8504                 __isl_take isl_basic_map *left, __isl_take isl_basic_map *right))
8505 {
8506         unsigned flags = 0;
8507         struct isl_map *result;
8508         int i, j;
8509
8510         if (!map1 || !map2)
8511                 goto error;
8512
8513         isl_assert(map1->ctx, isl_space_match(map1->dim, isl_dim_param,
8514                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
8515
8516         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
8517             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
8518                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
8519
8520         result = isl_map_alloc_space(dim_product(isl_space_copy(map1->dim),
8521                                                isl_space_copy(map2->dim)),
8522                                 map1->n * map2->n, flags);
8523         if (!result)
8524                 goto error;
8525         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
8526                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
8527                         struct isl_basic_map *part;
8528                         part = basic_map_product(isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
8529                                                  isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
8530                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
8531                                 isl_basic_map_free(part);
8532                         else
8533                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
8534                         if (!result)
8535                                 goto error;
8536                 }
8537         isl_map_free(map1);
8538         isl_map_free(map2);
8539         return result;
8540 error:
8541         isl_map_free(map1);
8542         isl_map_free(map2);
8543         return NULL;
8544 }
8545
8546 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
8547  */
8548 static __isl_give isl_map *map_product_aligned(__isl_take isl_map *map1,
8549         __isl_take isl_map *map2)
8550 {
8551         return map_product(map1, map2, &isl_space_product, &isl_basic_map_product);
8552 }
8553
8554 __isl_give isl_map *isl_map_product(__isl_take isl_map *map1,
8555         __isl_take isl_map *map2)
8556 {
8557         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2, &map_product_aligned);
8558 }
8559
8560 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
8561  */
8562 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
8563         __isl_take isl_map *map2)
8564 {
8565         isl_map *prod;
8566
8567         prod = isl_map_product(map1, map2);
8568         prod = isl_map_flatten(prod);
8569         return prod;
8570 }
8571
8572 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
8573  */
8574 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
8575 {
8576         return isl_map_range_product(set1, set2);
8577 }
8578
8579 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
8580         __isl_take isl_set *set2)
8581 {
8582         return isl_map_flat_range_product(set1, set2);
8583 }
8584
8585 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> (B * D)
8586  */
8587 static __isl_give isl_map *map_domain_product_aligned(__isl_take isl_map *map1,
8588         __isl_take isl_map *map2)
8589 {
8590         return map_product(map1, map2, &isl_space_domain_product,
8591                                 &isl_basic_map_domain_product);
8592 }
8593
8594 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> [B -> D]
8595  */
8596 static __isl_give isl_map *map_range_product_aligned(__isl_take isl_map *map1,
8597         __isl_take isl_map *map2)
8598 {
8599         return map_product(map1, map2, &isl_space_range_product,
8600                                 &isl_basic_map_range_product);
8601 }
8602
8603 __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(__isl_take isl_map *map1,
8604         __isl_take isl_map *map2)
8605 {
8606         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2,
8607                                                 &map_domain_product_aligned);
8608 }
8609
8610 __isl_give isl_map *isl_map_range_product(__isl_take isl_map *map1,
8611         __isl_take isl_map *map2)
8612 {
8613         return isl_map_align_params_map_map_and(map1, map2,
8614                                                 &map_range_product_aligned);
8615 }
8616
8617 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B * D)
8618  */
8619 __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(__isl_take isl_map *map1,
8620         __isl_take isl_map *map2)
8621 {
8622         isl_map *prod;
8623
8624         prod = isl_map_domain_product(map1, map2);
8625         prod = isl_map_flatten_domain(prod);
8626         return prod;
8627 }
8628
8629 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> (B, D)
8630  */
8631 __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(__isl_take isl_map *map1,
8632         __isl_take isl_map *map2)
8633 {
8634         isl_map *prod;
8635
8636         prod = isl_map_range_product(map1, map2);
8637         prod = isl_map_flatten_range(prod);
8638         return prod;
8639 }
8640
8641 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8642 {
8643         int i;
8644         uint32_t hash = isl_hash_init();
8645         unsigned total;
8646
8647         if (!bmap)
8648                 return 0;
8649         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
8650         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
8651         if (!bmap)
8652                 return 0;
8653         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
8654         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
8655         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
8656                 uint32_t c_hash;
8657                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
8658                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
8659         }
8660         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
8661         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
8662                 uint32_t c_hash;
8663                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
8664                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
8665         }
8666         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
8667         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
8668                 uint32_t c_hash;
8669                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
8670                         continue;
8671                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
8672                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
8673                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
8674         }
8675         isl_basic_map_free(bmap);
8676         return hash;
8677 }
8678
8679 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
8680 {
8681         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
8682 }
8683
8684 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
8685 {
8686         int i;
8687         uint32_t hash;
8688
8689         if (!map)
8690                 return 0;
8691         map = isl_map_copy(map);
8692         map = isl_map_normalize(map);
8693         if (!map)
8694                 return 0;
8695
8696         hash = isl_hash_init();
8697         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8698                 uint32_t bmap_hash;
8699                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
8700                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
8701         }
8702                 
8703         isl_map_free(map);
8704
8705         return hash;
8706 }
8707
8708 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
8709 {
8710         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
8711 }
8712
8713 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
8714  * by the values of the other parameters and variables.
8715  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
8716  */
8717 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
8718 {
8719         int i;
8720         unsigned nparam;
8721
8722         if (!bset)
8723                 return -1;
8724         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
8725         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
8726                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
8727                         return 1;
8728         return 0;
8729 }
8730
8731 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
8732  * by the values of the other parameters and variables.
8733  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
8734  * for each of the subsets.
8735  */
8736 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
8737 {
8738         int i;
8739
8740         if (!set)
8741                 return -1;
8742         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8743                 int unique;
8744                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
8745                 if (unique != 1)
8746                         return unique;
8747         }
8748         return 1;
8749 }
8750
8751 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
8752 {
8753         return set ? set->n : 0;
8754 }
8755
8756 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
8757         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
8758 {
8759         int i;
8760
8761         if (!map)
8762                 return -1;
8763
8764         for (i = 0; i < map->n; ++i)
8765                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
8766                         return -1;
8767
8768         return 0;
8769 }
8770
8771 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
8772         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
8773 {
8774         int i;
8775
8776         if (!set)
8777                 return -1;
8778
8779         for (i = 0; i < set->n; ++i)
8780                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
8781                         return -1;
8782
8783         return 0;
8784 }
8785
8786 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
8787 {
8788         isl_space *dim;
8789
8790         if (!bset)
8791                 return NULL;
8792
8793         bset = isl_basic_set_cow(bset);
8794         if (!bset)
8795                 return NULL;
8796
8797         dim = isl_basic_set_get_space(bset);
8798         dim = isl_space_lift(dim, bset->n_div);
8799         if (!dim)
8800                 goto error;
8801         isl_space_free(bset->dim);
8802         bset->dim = dim;
8803         bset->extra -= bset->n_div;
8804         bset->n_div = 0;
8805
8806         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
8807
8808         return bset;
8809 error:
8810         isl_basic_set_free(bset);
8811         return NULL;
8812 }
8813
8814 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
8815 {
8816         int i;
8817         isl_space *dim;
8818         unsigned n_div;
8819
8820         set = isl_set_align_divs(set);
8821
8822         if (!set)
8823                 return NULL;
8824
8825         set = isl_set_cow(set);
8826         if (!set)
8827                 return NULL;
8828
8829         n_div = set->p[0]->n_div;
8830         dim = isl_set_get_space(set);
8831         dim = isl_space_lift(dim, n_div);
8832         if (!dim)
8833                 goto error;
8834         isl_space_free(set->dim);
8835         set->dim = dim;
8836
8837         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8838                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
8839                 if (!set->p[i])
8840                         goto error;
8841         }
8842
8843         return set;
8844 error:
8845         isl_set_free(set);
8846         return NULL;
8847 }
8848
8849 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
8850 {
8851         isl_space *dim;
8852         struct isl_basic_map *bmap;
8853         unsigned n_set;
8854         unsigned n_div;
8855         unsigned n_param;
8856         unsigned total;
8857         int i, k, l;
8858
8859         set = isl_set_align_divs(set);
8860
8861         if (!set)
8862                 return NULL;
8863
8864         dim = isl_set_get_space(set);
8865         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
8866                 isl_set_free(set);
8867                 return isl_map_identity(isl_space_map_from_set(dim));
8868         }
8869
8870         n_div = set->p[0]->n_div;
8871         dim = isl_space_map_from_set(dim);
8872         n_param = isl_space_dim(dim, isl_dim_param);
8873         n_set = isl_space_dim(dim, isl_dim_in);
8874         dim = isl_space_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
8875         bmap = isl_basic_map_alloc_space(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
8876         for (i = 0; i < n_set; ++i)
8877                 bmap = var_equal(bmap, i);
8878
8879         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
8880         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
8881                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8882                 if (k < 0)
8883                         goto error;
8884                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
8885                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
8886                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
8887                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
8888                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
8889                             set->p[0]->div[i][0]);
8890
8891                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8892                 if (l < 0)
8893                         goto error;
8894                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
8895                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
8896                             set->p[0]->div[i][0]);
8897                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
8898         }
8899
8900         isl_set_free(set);
8901         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
8902         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8903         return isl_map_from_basic_map(bmap);
8904 error:
8905         isl_set_free(set);
8906         isl_basic_map_free(bmap);
8907         return NULL;
8908 }
8909
8910 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
8911 {
8912         unsigned dim;
8913         int size = 0;
8914
8915         if (!bset)
8916                 return -1;
8917
8918         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
8919         size += bset->n_eq * (1 + dim);
8920         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
8921         size += bset->n_div * (2 + dim);
8922
8923         return size;
8924 }
8925
8926 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
8927 {
8928         int i;
8929         int size = 0;
8930
8931         if (!set)
8932                 return -1;
8933
8934         for (i = 0; i < set->n; ++i)
8935                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
8936
8937         return size;
8938 }
8939
8940 /* Check if there is any lower bound (if lower == 0) and/or upper
8941  * bound (if upper == 0) on the specified dim.
8942  */
8943 static int basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8944         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int lower, int upper)
8945 {
8946         int i;
8947
8948         if (!bmap)
8949                 return -1;
8950
8951         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
8952
8953         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
8954
8955         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
8956                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
8957                         continue;
8958                 if (!isl_int_is_zero(bmap->div[i][1 + pos]))
8959                         return 1;
8960         }
8961
8962         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
8963                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
8964                         return 1;
8965
8966         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
8967                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
8968                 if (sgn > 0)
8969                         lower = 1;
8970                 if (sgn < 0)
8971                         upper = 1;
8972         }
8973
8974         return lower && upper;
8975 }
8976
8977 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8978         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
8979 {
8980         return basic_map_dim_is_bounded(bmap, type, pos, 0, 0);
8981 }
8982
8983 int isl_basic_map_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8984         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
8985 {
8986         return basic_map_dim_is_bounded(bmap, type, pos, 0, 1);
8987 }
8988
8989 int isl_basic_map_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
8990         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
8991 {
8992         return basic_map_dim_is_bounded(bmap, type, pos, 1, 0);
8993 }
8994
8995 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
8996         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
8997 {
8998         int i;
8999
9000         if (!map)
9001                 return -1;
9002
9003         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9004                 int bounded;
9005                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
9006                 if (bounded < 0 || !bounded)
9007                         return bounded;
9008         }
9009
9010         return 1;
9011 }
9012
9013 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
9014  * and a lower bound.
9015  */
9016 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
9017         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9018 {
9019         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
9020 }
9021
9022 static int has_bound(__isl_keep isl_map *map,
9023         enum isl_dim_type type, unsigned pos,
9024         int (*fn)(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
9025                   enum isl_dim_type type, unsigned pos))
9026 {
9027         int i;
9028
9029         if (!map)
9030                 return -1;
9031
9032         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9033                 int bounded;
9034                 bounded = fn(map->p[i], type, pos);
9035                 if (bounded < 0 || bounded)
9036                         return bounded;
9037         }
9038
9039         return 0;
9040 }
9041
9042 /* Return 1 if the specified dim is involved in any lower bound.
9043  */
9044 int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
9045         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9046 {
9047         return has_bound(set, type, pos, &isl_basic_map_dim_has_lower_bound);
9048 }
9049
9050 /* Return 1 if the specified dim is involved in any upper bound.
9051  */
9052 int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
9053         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
9054 {
9055         return has_bound(set, type, pos, &isl_basic_map_dim_has_upper_bound);
9056 }
9057
9058 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
9059  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
9060  * elements of the array "signs".
9061  * Sign
9062  *      1 means that the variable is non-negative
9063  *      -1 means that the variable is non-positive
9064  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
9065  */
9066 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
9067         unsigned first, unsigned n, int *signs)
9068 {
9069         isl_vec *bound = NULL;
9070         struct isl_tab *tab = NULL;
9071         struct isl_tab_undo *snap;
9072         int i;
9073
9074         if (!bset || !signs)
9075                 return -1;
9076
9077         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
9078         tab = isl_tab_from_basic_set(bset, 0);
9079         if (!bound || !tab)
9080                 goto error;
9081
9082         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
9083         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
9084
9085         snap = isl_tab_snap(tab);
9086         for (i = 0; i < n; ++i) {
9087                 int empty;
9088
9089                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
9090                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
9091                         goto error;
9092                 empty = tab->empty;
9093                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
9094                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
9095                         goto error;
9096
9097                 if (empty) {
9098                         signs[i] = 1;
9099                         continue;
9100                 }
9101
9102                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
9103                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
9104                         goto error;
9105                 empty = tab->empty;
9106                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
9107                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
9108                         goto error;
9109
9110                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
9111         }
9112
9113         isl_tab_free(tab);
9114         isl_vec_free(bound);
9115         return 0;
9116 error:
9117         isl_tab_free(tab);
9118         isl_vec_free(bound);
9119         return -1;
9120 }
9121
9122 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
9123         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
9124 {
9125         if (!bset || !signs)
9126                 return -1;
9127         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
9128                 return -1);
9129
9130         first += pos(bset->dim, type) - 1;
9131         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
9132 }
9133
9134 /* Check if the given basic map is obviously single-valued.
9135  * In particular, for each output dimension, check that there is
9136  * an equality that defines the output dimension in terms of
9137  * earlier dimensions.
9138  */
9139 int isl_basic_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
9140 {
9141         int i, j;
9142         unsigned total;
9143         unsigned n_out;
9144         unsigned o_out;
9145
9146         if (!bmap)
9147                 return -1;
9148
9149         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
9150         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
9151         o_out = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
9152
9153         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
9154                 for (j = 0; j < bmap->n_eq; ++j) {
9155                         if (isl_int_is_zero(bmap->eq[j][o_out + i]))
9156                                 continue;
9157                         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[j] + o_out + i + 1,
9158                                                 total - (o_out + i + 1)) == -1)
9159                                 break;
9160                 }
9161                 if (j >= bmap->n_eq)
9162                         return 0;
9163         }
9164
9165         return 1;
9166 }
9167
9168 /* Check if the given basic map is single-valued.
9169  * We simply compute
9170  *
9171  *      M \circ M^-1
9172  *
9173  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
9174  */
9175 int isl_basic_map_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
9176 {
9177         isl_space *space;
9178         isl_basic_map *test;
9179         isl_basic_map *id;
9180         int sv;
9181
9182         sv = isl_basic_map_plain_is_single_valued(bmap);
9183         if (sv < 0 || sv)
9184                 return sv;
9185
9186         test = isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_copy(bmap));
9187         test = isl_basic_map_apply_range(test, isl_basic_map_copy(bmap));
9188
9189         space = isl_basic_map_get_space(bmap);
9190         space = isl_space_map_from_set(isl_space_range(space));
9191         id = isl_basic_map_identity(space);
9192
9193         sv = isl_basic_map_is_subset(test, id);
9194
9195         isl_basic_map_free(test);
9196         isl_basic_map_free(id);
9197
9198         return sv;
9199 }
9200
9201 /* Check if the given map is obviously single-valued.
9202  */
9203 int isl_map_plain_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
9204 {
9205         if (!map)
9206                 return -1;
9207         if (map->n == 0)
9208                 return 1;
9209         if (map->n >= 2)
9210                 return 0;
9211
9212         return isl_basic_map_plain_is_single_valued(map->p[0]);
9213 }
9214
9215 /* Check if the given map is single-valued.
9216  * We simply compute
9217  *
9218  *      M \circ M^-1
9219  *
9220  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
9221  */
9222 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
9223 {
9224         isl_space *dim;
9225         isl_map *test;
9226         isl_map *id;
9227         int sv;
9228
9229         sv = isl_map_plain_is_single_valued(map);
9230         if (sv < 0 || sv)
9231                 return sv;
9232
9233         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
9234         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
9235
9236         dim = isl_space_map_from_set(isl_space_range(isl_map_get_space(map)));
9237         id = isl_map_identity(dim);
9238
9239         sv = isl_map_is_subset(test, id);
9240
9241         isl_map_free(test);
9242         isl_map_free(id);
9243
9244         return sv;
9245 }
9246
9247 int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
9248 {
9249         int in;
9250
9251         map = isl_map_copy(map);
9252         map = isl_map_reverse(map);
9253         in = isl_map_is_single_valued(map);
9254         isl_map_free(map);
9255
9256         return in;
9257 }
9258
9259 /* Check if the given map is obviously injective.
9260  */
9261 int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map)
9262 {
9263         int in;
9264
9265         map = isl_map_copy(map);
9266         map = isl_map_reverse(map);
9267         in = isl_map_plain_is_single_valued(map);
9268         isl_map_free(map);
9269
9270         return in;
9271 }
9272
9273 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
9274 {
9275         int sv;
9276
9277         sv = isl_map_is_single_valued(map);
9278         if (sv < 0 || !sv)
9279                 return sv;
9280
9281         return isl_map_is_injective(map);
9282 }
9283
9284 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
9285 {
9286         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
9287 }
9288
9289 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
9290 {
9291         int ok;
9292         isl_set *delta;
9293
9294         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
9295         ok = isl_set_is_singleton(delta);
9296         isl_set_free(delta);
9297
9298         return ok;
9299 }
9300
9301 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
9302 {
9303         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
9304                 return 0;
9305         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
9306                 return 0;
9307         return 1;
9308 }
9309
9310 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
9311 {
9312         int i, j;
9313         unsigned nvar;
9314         unsigned ovar;
9315
9316         if (!bset)
9317                 return -1;
9318
9319         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
9320                 return 0;
9321
9322         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
9323         ovar = isl_space_offset(bset->dim, isl_dim_set);
9324         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
9325                 int lower = 0, upper = 0;
9326                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
9327                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
9328                                 continue;
9329                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
9330                                 return 0;
9331                         break;
9332                 }
9333                 if (i < bset->n_eq)
9334                         continue;
9335                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
9336                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
9337                                 continue;
9338                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
9339                                 return 0;
9340                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
9341                                 lower = 1;
9342                         else
9343                                 upper = 1;
9344                 }
9345                 if (!lower || !upper)
9346                         return 0;
9347         }
9348
9349         return 1;
9350 }
9351
9352 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
9353 {
9354         if (!set)
9355                 return -1;
9356         if (set->n != 1)
9357                 return 0;
9358
9359         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
9360 }
9361
9362 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
9363 {
9364         if (!bset)
9365                 return -1;
9366         
9367         return isl_space_is_wrapping(bset->dim);
9368 }
9369
9370 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
9371 {
9372         if (!set)
9373                 return -1;
9374         
9375         return isl_space_is_wrapping(set->dim);
9376 }
9377
9378 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
9379 {
9380         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9381         if (!bmap)
9382                 return NULL;
9383
9384         bmap->dim = isl_space_wrap(bmap->dim);
9385         if (!bmap->dim)
9386                 goto error;
9387
9388         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9389
9390         return (isl_basic_set *)bmap;
9391 error:
9392         isl_basic_map_free(bmap);
9393         return NULL;
9394 }
9395
9396 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
9397 {
9398         int i;
9399
9400         map = isl_map_cow(map);
9401         if (!map)
9402                 return NULL;
9403
9404         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9405                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
9406                 if (!map->p[i])
9407                         goto error;
9408         }
9409         map->dim = isl_space_wrap(map->dim);
9410         if (!map->dim)
9411                 goto error;
9412
9413         return (isl_set *)map;
9414 error:
9415         isl_map_free(map);
9416         return NULL;
9417 }
9418
9419 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
9420 {
9421         bset = isl_basic_set_cow(bset);
9422         if (!bset)
9423                 return NULL;
9424
9425         bset->dim = isl_space_unwrap(bset->dim);
9426         if (!bset->dim)
9427                 goto error;
9428
9429         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
9430
9431         return (isl_basic_map *)bset;
9432 error:
9433         isl_basic_set_free(bset);
9434         return NULL;
9435 }
9436
9437 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
9438 {
9439         int i;
9440
9441         if (!set)
9442                 return NULL;
9443
9444         if (!isl_set_is_wrapping(set))
9445                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
9446                         goto error);
9447
9448         set = isl_set_cow(set);
9449         if (!set)
9450                 return NULL;
9451
9452         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
9453                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
9454                 if (!set->p[i])
9455                         goto error;
9456         }
9457
9458         set->dim = isl_space_unwrap(set->dim);
9459         if (!set->dim)
9460                 goto error;
9461
9462         return (isl_map *)set;
9463 error:
9464         isl_set_free(set);
9465         return NULL;
9466 }
9467
9468 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
9469         enum isl_dim_type type)
9470 {
9471         if (!bmap)
9472                 return NULL;
9473
9474         if (!isl_space_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
9475                 return bmap;
9476
9477         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9478         if (!bmap)
9479                 return NULL;
9480
9481         bmap->dim = isl_space_reset(bmap->dim, type);
9482         if (!bmap->dim)
9483                 goto error;
9484
9485         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9486
9487         return bmap;
9488 error:
9489         isl_basic_map_free(bmap);
9490         return NULL;
9491 }
9492
9493 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
9494         enum isl_dim_type type)
9495 {
9496         int i;
9497
9498         if (!map)
9499                 return NULL;
9500
9501         if (!isl_space_is_named_or_nested(map->dim, type))
9502                 return map;
9503
9504         map = isl_map_cow(map);
9505         if (!map)
9506                 return NULL;
9507
9508         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9509                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
9510                 if (!map->p[i])
9511                         goto error;
9512         }
9513         map->dim = isl_space_reset(map->dim, type);
9514         if (!map->dim)
9515                 goto error;
9516
9517         return map;
9518 error:
9519         isl_map_free(map);
9520         return NULL;
9521 }
9522
9523 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
9524 {
9525         if (!bmap)
9526                 return NULL;
9527
9528         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
9529                 return bmap;
9530
9531         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9532         if (!bmap)
9533                 return NULL;
9534
9535         bmap->dim = isl_space_flatten(bmap->dim);
9536         if (!bmap->dim)
9537                 goto error;
9538
9539         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9540
9541         return bmap;
9542 error:
9543         isl_basic_map_free(bmap);
9544         return NULL;
9545 }
9546
9547 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(__isl_take isl_basic_set *bset)
9548 {
9549         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_flatten((isl_basic_map *)bset);
9550 }
9551
9552 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
9553         __isl_take isl_basic_map *bmap)
9554 {
9555         if (!bmap)
9556                 return NULL;
9557
9558         if (!bmap->dim->nested[0])
9559                 return bmap;
9560
9561         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9562         if (!bmap)
9563                 return NULL;
9564
9565         bmap->dim = isl_space_flatten_domain(bmap->dim);
9566         if (!bmap->dim)
9567                 goto error;
9568
9569         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9570
9571         return bmap;
9572 error:
9573         isl_basic_map_free(bmap);
9574         return NULL;
9575 }
9576
9577 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
9578         __isl_take isl_basic_map *bmap)
9579 {
9580         if (!bmap)
9581                 return NULL;
9582
9583         if (!bmap->dim->nested[1])
9584                 return bmap;
9585
9586         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9587         if (!bmap)
9588                 return NULL;
9589
9590         bmap->dim = isl_space_flatten_range(bmap->dim);
9591         if (!bmap->dim)
9592                 goto error;
9593
9594         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
9595
9596         return bmap;
9597 error:
9598         isl_basic_map_free(bmap);
9599         return NULL;
9600 }
9601
9602 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
9603 {
9604         int i;
9605
9606         if (!map)
9607                 return NULL;
9608
9609         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
9610                 return map;
9611
9612         map = isl_map_cow(map);
9613         if (!map)
9614                 return NULL;
9615
9616         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9617                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
9618                 if (!map->p[i])
9619                         goto error;
9620         }
9621         map->dim = isl_space_flatten(map->dim);
9622         if (!map->dim)
9623                 goto error;
9624
9625         return map;
9626 error:
9627         isl_map_free(map);
9628         return NULL;
9629 }
9630
9631 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
9632 {
9633         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
9634 }
9635
9636 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
9637 {
9638         isl_space *dim, *flat_dim;
9639         isl_map *map;
9640
9641         dim = isl_set_get_space(set);
9642         flat_dim = isl_space_flatten(isl_space_copy(dim));
9643         map = isl_map_identity(isl_space_join(isl_space_reverse(dim), flat_dim));
9644         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
9645
9646         return map;
9647 }
9648
9649 __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(__isl_take isl_map *map)
9650 {
9651         int i;
9652
9653         if (!map)
9654                 return NULL;
9655
9656         if (!map->dim->nested[0])
9657                 return map;
9658
9659         map = isl_map_cow(map);
9660         if (!map)
9661                 return NULL;
9662
9663         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9664                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten_domain(map->p[i]);
9665                 if (!map->p[i])
9666                         goto error;
9667         }
9668         map->dim = isl_space_flatten_domain(map->dim);
9669         if (!map->dim)
9670                 goto error;
9671
9672         return map;
9673 error:
9674         isl_map_free(map);
9675         return NULL;
9676 }
9677
9678 __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(__isl_take isl_map *map)
9679 {
9680         int i;
9681
9682         if (!map)
9683                 return NULL;
9684
9685         if (!map->dim->nested[1])
9686                 return map;
9687
9688         map = isl_map_cow(map);
9689         if (!map)
9690                 return NULL;
9691
9692         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9693                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten_range(map->p[i]);
9694                 if (!map->p[i])
9695                         goto error;
9696         }
9697         map->dim = isl_space_flatten_range(map->dim);
9698         if (!map->dim)
9699                 goto error;
9700
9701         return map;
9702 error:
9703         isl_map_free(map);
9704         return NULL;
9705 }
9706
9707 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
9708  * and set the dimension specification to "dim".
9709  */
9710 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
9711         __isl_take isl_space *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
9712 {
9713         isl_basic_map *res;
9714         unsigned flags;
9715
9716         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
9717         if (!bmap || !dim || !dim_map)
9718                 goto error;
9719
9720         flags = bmap->flags;
9721         ISL_FL_CLR(flags, ISL_BASIC_MAP_FINAL);
9722         ISL_FL_CLR(flags, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
9723         ISL_FL_CLR(flags, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
9724         res = isl_basic_map_alloc_space(dim,
9725                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
9726         res = isl_basic_map_add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
9727         if (res)
9728                 res->flags = flags;
9729         res = isl_basic_map_finalize(res);
9730         return res;
9731 error:
9732         free(dim_map);
9733         isl_basic_map_free(bmap);
9734         isl_space_free(dim);
9735         return NULL;
9736 }
9737
9738 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
9739  */
9740 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
9741         __isl_take isl_reordering *r)
9742 {
9743         int i;
9744         struct isl_dim_map *dim_map;
9745
9746         map = isl_map_cow(map);
9747         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
9748         if (!map || !r || !dim_map)
9749                 goto error;
9750
9751         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
9752                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
9753
9754                 dim_map_i = isl_dim_map_extend(dim_map, map->p[i]);
9755
9756                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
9757                                             isl_space_copy(r->dim), dim_map_i);
9758
9759                 if (!map->p[i])
9760                         goto error;
9761         }
9762
9763         map = isl_map_reset_space(map, isl_space_copy(r->dim));
9764
9765         isl_reordering_free(r);
9766         free(dim_map);
9767         return map;
9768 error:
9769         free(dim_map);
9770         isl_map_free(map);
9771         isl_reordering_free(r);
9772         return NULL;
9773 }
9774
9775 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
9776         __isl_take isl_reordering *r)
9777 {
9778         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
9779 }
9780
9781 __isl_give isl_map *isl_map_align_params(__isl_take isl_map *map,
9782         __isl_take isl_space *model)
9783 {
9784         isl_ctx *ctx;
9785
9786         if (!map || !model)
9787                 goto error;
9788
9789         ctx = isl_space_get_ctx(model);
9790         if (!isl_space_has_named_params(model))
9791                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
9792                         "model has unnamed parameters", goto error);
9793         if (!isl_space_has_named_params(map->dim))
9794                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
9795                         "relation has unnamed parameters", goto error);
9796         if (!isl_space_match(map->dim, isl_dim_param, model, isl_dim_param)) {
9797                 isl_reordering *exp;
9798
9799                 model = isl_space_drop_dims(model, isl_dim_in,
9800                                         0, isl_space_dim(model, isl_dim_in));
9801                 model = isl_space_drop_dims(model, isl_dim_out,
9802                                         0, isl_space_dim(model, isl_dim_out));
9803                 exp = isl_parameter_alignment_reordering(map->dim, model);
9804                 exp = isl_reordering_extend_space(exp, isl_map_get_space(map));
9805                 map = isl_map_realign(map, exp);
9806         }
9807
9808         isl_space_free(model);
9809         return map;
9810 error:
9811         isl_space_free(model);
9812         isl_map_free(map);
9813         return NULL;
9814 }
9815
9816 __isl_give isl_set *isl_set_align_params(__isl_take isl_set *set,
9817         __isl_take isl_space *model)
9818 {
9819         return isl_map_align_params(set, model);
9820 }
9821
9822 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
9823                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
9824                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
9825                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
9826 {
9827         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
9828         struct isl_mat *mat;
9829         int i, j, k;
9830         int pos;
9831
9832         if (!bmap)
9833                 return NULL;
9834         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
9835                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
9836         if (!mat)
9837                 return NULL;
9838         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
9839                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9840                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9841                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9842                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
9843                                             bmap->eq[i][off + k]);
9844                                 ++pos;
9845                         }
9846                 }
9847
9848         return mat;
9849 }
9850
9851 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
9852                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
9853                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
9854                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
9855 {
9856         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
9857         struct isl_mat *mat;
9858         int i, j, k;
9859         int pos;
9860
9861         if (!bmap)
9862                 return NULL;
9863         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
9864                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
9865         if (!mat)
9866                 return NULL;
9867         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
9868                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9869                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9870                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9871                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
9872                                             bmap->ineq[i][off + k]);
9873                                 ++pos;
9874                         }
9875                 }
9876
9877         return mat;
9878 }
9879
9880 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
9881         __isl_take isl_space *dim,
9882         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
9883         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
9884         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
9885 {
9886         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
9887         isl_basic_map *bmap;
9888         unsigned total;
9889         unsigned extra;
9890         int i, j, k, l;
9891         int pos;
9892
9893         if (!dim || !eq || !ineq)
9894                 goto error;
9895
9896         if (eq->n_col != ineq->n_col)
9897                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
9898                         "equalities and inequalities matrices should have "
9899                         "same number of columns", goto error);
9900
9901         total = 1 + isl_space_dim(dim, isl_dim_all);
9902
9903         if (eq->n_col < total)
9904                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
9905                         "number of columns too small", goto error);
9906
9907         extra = eq->n_col - total;
9908
9909         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(dim), extra,
9910                                        eq->n_row, ineq->n_row);
9911         if (!bmap)
9912                 goto error;
9913         for (i = 0; i < extra; ++i) {
9914                 k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
9915                 if (k < 0)
9916                         goto error;
9917                 isl_int_set_si(bmap->div[k][0], 0);
9918         }
9919         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
9920                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
9921                 if (l < 0)
9922                         goto error;
9923                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9924                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9925                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9926                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k], 
9927                                             eq->row[i][pos]);
9928                                 ++pos;
9929                         }
9930                 }
9931         }
9932         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
9933                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
9934                 if (l < 0)
9935                         goto error;
9936                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
9937                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
9938                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
9939                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k], 
9940                                             ineq->row[i][pos]);
9941                                 ++pos;
9942                         }
9943                 }
9944         }
9945
9946         isl_space_free(dim);
9947         isl_mat_free(eq);
9948         isl_mat_free(ineq);
9949
9950         return bmap;
9951 error:
9952         isl_space_free(dim);
9953         isl_mat_free(eq);
9954         isl_mat_free(ineq);
9955         return NULL;
9956 }
9957
9958 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
9959         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
9960         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
9961 {
9962         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
9963                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
9964 }
9965
9966 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
9967         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
9968         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
9969 {
9970         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
9971                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
9972 }
9973
9974 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
9975         __isl_take isl_space *dim,
9976         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
9977         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
9978 {
9979         return (isl_basic_set*)
9980             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
9981                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
9982 }
9983
9984 int isl_basic_map_can_zip(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
9985 {
9986         if (!bmap)
9987                 return -1;
9988         
9989         return isl_space_can_zip(bmap->dim);
9990 }
9991
9992 int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map)
9993 {
9994         if (!map)
9995                 return -1;
9996         
9997         return isl_space_can_zip(map->dim);
9998 }
9999
10000 /* Given a basic map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding basic map
10001  * (A -> C) -> (B -> D).
10002  */
10003 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(__isl_take isl_basic_map *bmap)
10004 {
10005         unsigned pos;
10006         unsigned n1;
10007         unsigned n2;
10008
10009         if (!bmap)
10010                 return NULL;
10011
10012         if (!isl_basic_map_can_zip(bmap))
10013                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
10014                         "basic map cannot be zipped", goto error);
10015         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_in) +
10016                 isl_space_dim(bmap->dim->nested[0], isl_dim_in);
10017         n1 = isl_space_dim(bmap->dim->nested[0], isl_dim_out);
10018         n2 = isl_space_dim(bmap->dim->nested[1], isl_dim_in);
10019         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
10020         bmap = isl_basic_map_swap_vars(bmap, pos, n1, n2);
10021         if (!bmap)
10022                 return NULL;
10023         bmap->dim = isl_space_zip(bmap->dim);
10024         if (!bmap->dim)
10025                 goto error;
10026         return bmap;
10027 error:
10028         isl_basic_map_free(bmap);
10029         return NULL;
10030 }
10031
10032 /* Given a map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding map
10033  * (A -> C) -> (B -> D).
10034  */
10035 __isl_give isl_map *isl_map_zip(__isl_take isl_map *map)
10036 {
10037         int i;
10038
10039         if (!map)
10040                 return NULL;
10041
10042         if (!isl_map_can_zip(map))
10043                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be zipped",
10044                         goto error);
10045
10046         map = isl_map_cow(map);
10047         if (!map)
10048                 return NULL;
10049
10050         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
10051                 map->p[i] = isl_basic_map_zip(map->p[i]);
10052                 if (!map->p[i])
10053                         goto error;
10054         }
10055
10056         map->dim = isl_space_zip(map->dim);
10057         if (!map->dim)
10058                 goto error;
10059
10060         return map;
10061 error:
10062         isl_map_free(map);
10063         return NULL;
10064 }
10065
10066 /* Can we apply isl_basic_map_curry to "bmap"?
10067  * That is, does it have a nested relation in its domain?
10068  */
10069 int isl_basic_map_can_curry(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
10070 {
10071         if (!bmap)
10072                 return -1;
10073
10074         return isl_space_can_curry(bmap->dim);
10075 }
10076
10077 /* Can we apply isl_map_curry to "map"?
10078  * That is, does it have a nested relation in its domain?
10079  */
10080 int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map)
10081 {
10082         if (!map)
10083                 return -1;
10084
10085         return isl_space_can_curry(map->dim);
10086 }
10087
10088 /* Given a basic map (A -> B) -> C, return the corresponding basic map
10089  * A -> (B -> C).
10090  */
10091 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(__isl_take isl_basic_map *bmap)
10092 {
10093
10094         if (!bmap)
10095                 return NULL;
10096
10097         if (!isl_basic_map_can_curry(bmap))
10098                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
10099                         "basic map cannot be curried", goto error);
10100         bmap->dim = isl_space_curry(bmap->dim);
10101         if (!bmap->dim)
10102                 goto error;
10103         return bmap;
10104 error:
10105         isl_basic_map_free(bmap);
10106         return NULL;
10107 }
10108
10109 /* Given a map (A -> B) -> C, return the corresponding map
10110  * A -> (B -> C).
10111  */
10112 __isl_give isl_map *isl_map_curry(__isl_take isl_map *map)
10113 {
10114         int i;
10115
10116         if (!map)
10117                 return NULL;
10118
10119         if (!isl_map_can_curry(map))
10120                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be curried",
10121                         goto error);
10122
10123         map = isl_map_cow(map);
10124         if (!map)
10125                 return NULL;
10126
10127         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
10128                 map->p[i] = isl_basic_map_curry(map->p[i]);
10129                 if (!map->p[i])
10130                         goto error;
10131         }
10132
10133         map->dim = isl_space_curry(map->dim);
10134         if (!map->dim)
10135                 goto error;
10136
10137         return map;
10138 error:
10139         isl_map_free(map);
10140         return NULL;
10141 }
10142
10143 /* Construct a basic map mapping the domain of the affine expression
10144  * to a one-dimensional range prescribed by the affine expression.
10145  */
10146 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
10147 {
10148         int k;
10149         int pos;
10150         isl_local_space *ls;
10151         isl_basic_map *bmap;
10152
10153         if (!aff)
10154                 return NULL;
10155
10156         ls = isl_aff_get_local_space(aff);
10157         bmap = isl_basic_map_from_local_space(ls);
10158         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
10159         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
10160         if (k < 0)
10161                 goto error;
10162
10163         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
10164         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], aff->v->el + 1, pos);
10165         isl_int_neg(bmap->eq[k][pos], aff->v->el[0]);
10166         isl_seq_cpy(bmap->eq[k] + pos + 1, aff->v->el + 1 + pos,
10167                     aff->v->size - (pos + 1));
10168
10169         isl_aff_free(aff);
10170         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10171         return bmap;
10172 error:
10173         isl_aff_free(aff);
10174         isl_basic_map_free(bmap);
10175         return NULL;
10176 }
10177
10178 /* Construct a map mapping the domain of the affine expression
10179  * to a one-dimensional range prescribed by the affine expression.
10180  */
10181 __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
10182 {
10183         isl_basic_map *bmap;
10184
10185         bmap = isl_basic_map_from_aff(aff);
10186         return isl_map_from_basic_map(bmap);
10187 }
10188
10189 /* Construct a basic map mapping the domain the multi-affine expression
10190  * to its range, with each dimension in the range equated to the
10191  * corresponding affine expression.
10192  */
10193 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
10194         __isl_take isl_multi_aff *maff)
10195 {
10196         int i;
10197         isl_space *space;
10198         isl_basic_map *bmap;
10199
10200         if (!maff)
10201                 return NULL;
10202
10203         if (isl_space_dim(maff->space, isl_dim_out) != maff->n)
10204                 isl_die(isl_multi_aff_get_ctx(maff), isl_error_internal,
10205                         "invalid space", return isl_multi_aff_free(maff));
10206
10207         space = isl_space_domain(isl_multi_aff_get_space(maff));
10208         bmap = isl_basic_map_universe(isl_space_from_domain(space));
10209
10210         for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
10211                 isl_aff *aff;
10212                 isl_basic_map *bmap_i;
10213
10214                 aff = isl_aff_copy(maff->p[i]);
10215                 bmap_i = isl_basic_map_from_aff(aff);
10216
10217                 bmap = isl_basic_map_flat_range_product(bmap, bmap_i);
10218         }
10219
10220         bmap = isl_basic_map_reset_space(bmap, isl_multi_aff_get_space(maff));
10221
10222         isl_multi_aff_free(maff);
10223         return bmap;
10224 }
10225
10226 /* Construct a map mapping the domain the multi-affine expression
10227  * to its range, with each dimension in the range equated to the
10228  * corresponding affine expression.
10229  */
10230 __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(__isl_take isl_multi_aff *maff)
10231 {
10232         isl_basic_map *bmap;
10233
10234         bmap = isl_basic_map_from_multi_aff(maff);
10235         return isl_map_from_basic_map(bmap);
10236 }
10237
10238 /* Construct a basic map mapping a domain in the given space to
10239  * to an n-dimensional range, with n the number of elements in the list,
10240  * where each coordinate in the range is prescribed by the
10241  * corresponding affine expression.
10242  * The domains of all affine expressions in the list are assumed to match
10243  * domain_dim.
10244  */
10245 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
10246         __isl_take isl_space *domain_dim, __isl_take isl_aff_list *list)
10247 {
10248         int i;
10249         isl_space *dim;
10250         isl_basic_map *bmap;
10251
10252         if (!list)
10253                 return NULL;
10254
10255         dim = isl_space_from_domain(domain_dim);
10256         bmap = isl_basic_map_universe(dim);
10257
10258         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
10259                 isl_aff *aff;
10260                 isl_basic_map *bmap_i;
10261
10262                 aff = isl_aff_copy(list->p[i]);
10263                 bmap_i = isl_basic_map_from_aff(aff);
10264
10265                 bmap = isl_basic_map_flat_range_product(bmap, bmap_i);
10266         }
10267
10268         isl_aff_list_free(list);
10269         return bmap;
10270 }
10271
10272 __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
10273         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10274 {
10275         return isl_map_equate(set, type1, pos1, type2, pos2);
10276 }
10277
10278 /* Construct a basic map where the given dimensions are equal to each other.
10279  */
10280 static __isl_give isl_basic_map *equator(__isl_take isl_space *space,
10281         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10282 {
10283         isl_basic_map *bmap = NULL;
10284         int i;
10285
10286         if (!space)
10287                 return NULL;
10288
10289         if (pos1 >= isl_space_dim(space, type1))
10290                 isl_die(isl_space_get_ctx(space), isl_error_invalid,
10291                         "index out of bounds", goto error);
10292         if (pos2 >= isl_space_dim(space, type2))
10293                 isl_die(isl_space_get_ctx(space), isl_error_invalid,
10294                         "index out of bounds", goto error);
10295
10296         if (type1 == type2 && pos1 == pos2)
10297                 return isl_basic_map_universe(space);
10298
10299         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_space_copy(space), 0, 1, 0);
10300         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
10301         if (i < 0)
10302                 goto error;
10303         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
10304         pos1 += isl_basic_map_offset(bmap, type1);
10305         pos2 += isl_basic_map_offset(bmap, type2);
10306         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos1], -1);
10307         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos2], 1);
10308         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10309         isl_space_free(space);
10310         return bmap;
10311 error:
10312         isl_space_free(space);
10313         isl_basic_map_free(bmap);
10314         return NULL;
10315 }
10316
10317 /* Add a constraint imposing that the given two dimensions are equal.
10318  */
10319 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(__isl_take isl_basic_map *bmap,
10320         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10321 {
10322         isl_basic_map *eq;
10323
10324         eq = equator(isl_basic_map_get_space(bmap), type1, pos1, type2, pos2);
10325
10326         bmap = isl_basic_map_intersect(bmap, eq);
10327
10328         return bmap;
10329 }
10330
10331 /* Add a constraint imposing that the given two dimensions are equal.
10332  */
10333 __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
10334         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10335 {
10336         isl_basic_map *bmap;
10337
10338         bmap = equator(isl_map_get_space(map), type1, pos1, type2, pos2);
10339
10340         map = isl_map_intersect(map, isl_map_from_basic_map(bmap));
10341
10342         return map;
10343 }
10344
10345 /* Add a constraint imposing that the given two dimensions have opposite values.
10346  */
10347 __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
10348         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10349 {
10350         isl_basic_map *bmap = NULL;
10351         int i;
10352
10353         if (!map)
10354                 return NULL;
10355
10356         if (pos1 >= isl_map_dim(map, type1))
10357                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10358                         "index out of bounds", goto error);
10359         if (pos2 >= isl_map_dim(map, type2))
10360                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10361                         "index out of bounds", goto error);
10362
10363         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_map_get_space(map), 0, 1, 0);
10364         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
10365         if (i < 0)
10366                 goto error;
10367         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
10368         pos1 += isl_basic_map_offset(bmap, type1);
10369         pos2 += isl_basic_map_offset(bmap, type2);
10370         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos1], 1);
10371         isl_int_set_si(bmap->eq[i][pos2], 1);
10372         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10373
10374         map = isl_map_intersect(map, isl_map_from_basic_map(bmap));
10375
10376         return map;
10377 error:
10378         isl_basic_map_free(bmap);
10379         isl_map_free(map);
10380         return NULL;
10381 }
10382
10383 /* Add a constraint imposing that the value of the first dimension is
10384  * greater than that of the second.
10385  */
10386 __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
10387         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10388 {
10389         isl_basic_map *bmap = NULL;
10390         int i;
10391
10392         if (!map)
10393                 return NULL;
10394
10395         if (pos1 >= isl_map_dim(map, type1))
10396                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10397                         "index out of bounds", goto error);
10398         if (pos2 >= isl_map_dim(map, type2))
10399                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
10400                         "index out of bounds", goto error);
10401
10402         if (type1 == type2 && pos1 == pos2) {
10403                 isl_space *space = isl_map_get_space(map);
10404                 isl_map_free(map);
10405                 return isl_map_empty(space);
10406         }
10407
10408         bmap = isl_basic_map_alloc_space(isl_map_get_space(map), 0, 0, 1);
10409         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
10410         if (i < 0)
10411                 goto error;
10412         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
10413         pos1 += isl_basic_map_offset(bmap, type1);
10414         pos2 += isl_basic_map_offset(bmap, type2);
10415         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][pos1], 1);
10416         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][pos2], -1);
10417         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
10418         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
10419
10420         map = isl_map_intersect(map, isl_map_from_basic_map(bmap));
10421
10422         return map;
10423 error:
10424         isl_basic_map_free(bmap);
10425         isl_map_free(map);
10426         return NULL;
10427 }
10428
10429 /* Add a constraint imposing that the value of the first dimension is
10430  * smaller than that of the second.
10431  */
10432 __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
10433         enum isl_dim_type type1, int pos1, enum isl_dim_type type2, int pos2)
10434 {
10435         return isl_map_order_gt(map, type2, pos2, type1, pos1);
10436 }
10437
10438 __isl_give isl_aff *isl_basic_map_get_div(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
10439         int pos)
10440 {
10441         isl_aff *div;
10442         isl_local_space *ls;
10443
10444         if (!bmap)
10445                 return NULL;
10446
10447         if (!isl_basic_map_divs_known(bmap))
10448                 isl_die(isl_basic_map_get_ctx(bmap), isl_error_invalid,
10449                         "some divs are unknown", return NULL);
10450
10451         ls = isl_basic_map_get_local_space(bmap);
10452         div = isl_local_space_get_div(ls, pos);
10453         isl_local_space_free(ls);
10454
10455         return div;
10456 }
10457
10458 __isl_give isl_aff *isl_basic_set_get_div(__isl_keep isl_basic_set *bset,
10459         int pos)
10460 {
10461         return isl_basic_map_get_div(bset, pos);
10462 }
10463
10464 /* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" of "bset".
10465  *
10466  * Let i be the dimension to replace and let "subs" be of the form
10467  *
10468  *      f/d
10469  *
10470  * Any integer division with a non-zero coefficient for i,
10471  *
10472  *      floor((a i + g)/m)
10473  *
10474  * is replaced by
10475  *
10476  *      floor((a f + d g)/(m d))
10477  *
10478  * Constraints of the form
10479  *
10480  *      a i + g
10481  *
10482  * are replaced by
10483  *
10484  *      a f + d g
10485  */
10486 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_substitute(
10487         __isl_take isl_basic_set *bset,
10488         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_keep isl_aff *subs)
10489 {
10490         int i;
10491         isl_int v;
10492         isl_ctx *ctx;
10493
10494         if (bset && isl_basic_set_plain_is_empty(bset))
10495                 return bset;
10496
10497         bset = isl_basic_set_cow(bset);
10498         if (!bset || !subs)
10499                 goto error;
10500
10501         ctx = isl_basic_set_get_ctx(bset);
10502         if (!isl_space_is_equal(bset->dim, subs->ls->dim))
10503                 isl_die(ctx, isl_error_invalid,
10504                         "spaces don't match", goto error);
10505         if (isl_local_space_dim(subs->ls, isl_dim_div) != 0)
10506                 isl_die(ctx, isl_error_unsupported,
10507                         "cannot handle divs yet", goto error);
10508
10509         pos += isl_basic_set_offset(bset, type);
10510
10511         isl_int_init(v);
10512
10513         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
10514                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][pos]))
10515                         continue;
10516                 isl_int_set(v, bset->eq[i][pos]);
10517                 isl_int_set_si(bset->eq[i][pos], 0);
10518                 isl_seq_combine(bset->eq[i], subs->v->el[0], bset->eq[i],
10519                                 v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
10520         }
10521
10522         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
10523                 if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][pos]))
10524                         continue;
10525                 isl_int_set(v, bset->ineq[i][pos]);
10526                 isl_int_set_si(bset->ineq[i][pos], 0);
10527                 isl_seq_combine(bset->ineq[i], subs->v->el[0], bset->ineq[i],
10528                                 v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
10529         }
10530
10531         for (i = 0; i < bset->n_div; ++i) {
10532                 if (isl_int_is_zero(bset->div[i][1 + pos]))
10533                         continue;
10534                 isl_int_set(v, bset->div[i][1 + pos]);
10535                 isl_int_set_si(bset->div[i][1 + pos], 0);
10536                 isl_seq_combine(bset->div[i] + 1,
10537                                 subs->v->el[0], bset->div[i] + 1,
10538                                 v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
10539                 isl_int_mul(bset->div[i][0], bset->div[i][0], subs->v->el[0]);
10540         }
10541
10542         isl_int_clear(v);
10543
10544         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
10545         return isl_basic_set_finalize(bset);
10546 error:
10547         isl_basic_set_free(bset);
10548         return NULL;
10549 }
10550
10551 /* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" of "set".
10552  */
10553 __isl_give isl_set *isl_set_substitute(__isl_take isl_set *set,
10554         enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_keep isl_aff *subs)
10555 {
10556         int i;
10557
10558         if (set && isl_set_plain_is_empty(set))
10559                 return set;
10560
10561         set = isl_set_cow(set);
10562         if (!set || !subs)
10563                 goto error;
10564
10565         for (i = set->n - 1; i >= 0; --i) {
10566                 set->p[i] = isl_basic_set_substitute(set->p[i], type, pos, subs);
10567                 if (remove_if_empty(set, i) < 0)
10568                         goto error;
10569         }
10570
10571         return set;
10572 error:
10573         isl_set_free(set);
10574         return NULL;
10575 }