isl_test.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  *
   4  * Use of this software is governed by the MIT license
   5  *
   6  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   7  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   8  */
   9
  10 #include <assert.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #include <isl_ctx_private.h>
  14 #include <isl_map_private.h>
  15 #include <isl_aff_private.h>
  16 #include <isl/set.h>
  17 #include <isl/flow.h>
  18 #include <isl/constraint.h>
  19 #include <isl/polynomial.h>
  20 #include <isl/union_map.h>
  21 #include <isl_factorization.h>
  22 #include <isl/schedule.h>
  23 #include <isl_options_private.h>
  24 #include <isl/vertices.h>
  25 #include <isl/ast_build.h>
  26 #include <isl/val.h>
  27
  28 #define ARRAY_SIZE(array) (sizeof(array)/sizeof(*array))
  29
  30 static char *srcdir;
  31
  32 static char *get_filename(isl_ctx *ctx, const char *name, const char *suffix) {
  33         char *filename;
  34         int length;
  35         char *pattern = "%s/test_inputs/%s.%s";
  36
  37         length = strlen(pattern) - 6 + strlen(srcdir) + strlen(name)
  38                 + strlen(suffix) + 1;
  39         filename = isl_alloc_array(ctx, char, length);
  40
  41         if (!filename)
  42                 return NULL;
  43
  44         sprintf(filename, pattern, srcdir, name, suffix);
  45
  46         return filename;
  47 }
  48
  49 void test_parse_map(isl_ctx *ctx, const char *str)
  50 {
  51         isl_map *map;
  52
  53         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  54         assert(map);
  55         isl_map_free(map);
  56 }
  57
  58 int test_parse_map_equal(isl_ctx *ctx, const char *str, const char *str2)
  59 {
  60         isl_map *map, *map2;
  61         int equal;
  62
  63         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
  64         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str2);
  65         equal = isl_map_is_equal(map, map2);
  66         isl_map_free(map);
  67         isl_map_free(map2);
  68
  69         if (equal < 0)
  70                 return -1;
  71         if (!equal)
  72                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "maps not equal",
  73                         return -1);
  74
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 void test_parse_pwqp(isl_ctx *ctx, const char *str)
  79 {
  80         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
  81
  82         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
  83         assert(pwqp);
  84         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
  85 }
  86
  87 static void test_parse_pwaff(isl_ctx *ctx, const char *str)
  88 {
  89         isl_pw_aff *pwaff;
  90
  91         pwaff = isl_pw_aff_read_from_str(ctx, str);
  92         assert(pwaff);
  93         isl_pw_aff_free(pwaff);
  94 }
  95
  96 int test_parse(struct isl_ctx *ctx)
  97 {
  98         isl_map *map, *map2;
  99         const char *str, *str2;
 100
 101         str = "{ [i] -> [-i] }";
 102         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 103         assert(map);
 104         isl_map_free(map);
 105
 106         str = "{ A[i] -> L[([i/3])] }";
 107         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 108         assert(map);
 109         isl_map_free(map);
 110
 111         test_parse_map(ctx, "{[[s] -> A[i]] -> [[s+1] -> A[i]]}");
 112         test_parse_map(ctx, "{ [p1, y1, y2] -> [2, y1, y2] : "
 113                                 "p1 = 1 && (y1 <= y2 || y2 = 0) }");
 114
 115         str = "{ [x,y]  : [([x/2]+y)/3] >= 1 }";
 116         str2 = "{ [x, y] : 2y >= 6 - x }";
 117         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 118                 return -1;
 119
 120         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [x,y] : x <= min(y, 2*y+3) }",
 121                                       "{ [x,y] : x <= y, 2*y + 3 }") < 0)
 122                 return -1;
 123         str = "{ [x, y] : (y <= x and y >= -3) or (2y <= -3 + x and y <= -4) }";
 124         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [x,y] : x >= min(y, 2*y+3) }",
 125                                         str) < 0)
 126                 return -1;
 127
 128         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
 129         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 130         str = "{ [new, old] -> [o0, o1] : "
 131                "exists (e0 = [(-1 - new + o0)/2], e1 = [(-1 - old + o1)/2]: "
 132                "2e0 = -1 - new + o0 and 2e1 = -1 - old + o1 and o0 >= 0 and "
 133                "o0 <= 1 and o1 >= 0 and o1 <= 1) }";
 134         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 135         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 136         isl_map_free(map);
 137         isl_map_free(map2);
 138
 139         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
 140         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 141         str = "{[new,old] -> [(new+1)%2,(old+1)%2]}";
 142         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 143         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 144         isl_map_free(map);
 145         isl_map_free(map2);
 146
 147         str = "[n] -> { [c1] : c1>=0 and c1<=floord(n-4,3) }";
 148         str2 = "[n] -> { [c1] : c1 >= 0 and 3c1 <= -4 + n }";
 149         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 150                 return -1;
 151
 152         str = "{ [i,j] -> [i] : i < j; [i,j] -> [j] : j <= i }";
 153         str2 = "{ [i,j] -> [min(i,j)] }";
 154         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 155                 return -1;
 156
 157         str = "{ [i,j] : i != j }";
 158         str2 = "{ [i,j] : i < j or i > j }";
 159         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 160                 return -1;
 161
 162         str = "{ [i,j] : (i+1)*2 >= j }";
 163         str2 = "{ [i, j] : j <= 2 + 2i }";
 164         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 165                 return -1;
 166
 167         str = "{ [i] -> [i > 0 ? 4 : 5] }";
 168         str2 = "{ [i] -> [5] : i <= 0; [i] -> [4] : i >= 1 }";
 169         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 170                 return -1;
 171
 172         str = "[N=2,M] -> { [i=[(M+N)/4]] }";
 173         str2 = "[N, M] -> { [i] : N = 2 and 4i <= 2 + M and 4i >= -1 + M }";
 174         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 175                 return -1;
 176
 177         str = "{ [x] : x >= 0 }";
 178         str2 = "{ [x] : x-0 >= 0 }";
 179         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 180                 return -1;
 181
 182         str = "{ [i] : ((i > 10)) }";
 183         str2 = "{ [i] : i >= 11 }";
 184         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 185                 return -1;
 186
 187         str = "{ [i] -> [0] }";
 188         str2 = "{ [i] -> [0 * i] }";
 189         if (test_parse_map_equal(ctx, str, str2) < 0)
 190                 return -1;
 191
 192         test_parse_pwqp(ctx, "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }");
 193         test_parse_map(ctx, "{ S1[i] -> [([i/10]),i%10] : 0 <= i <= 45 }");
 194         test_parse_pwaff(ctx, "{ [i] -> [i + 1] : i > 0; [a] -> [a] : a < 0 }");
 195         test_parse_pwqp(ctx, "{ [x] -> ([(x)/2] * [(x)/3]) }");
 196
 197         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [a] -> [b] : (not false) }",
 198                                       "{ [a] -> [b] : true }") < 0)
 199                 return -1;
 200
 201         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [i] : i/2 <= 5 }",
 202                                       "{ [i] : i <= 10 }") < 0)
 203                 return -1;
 204
 205         if (test_parse_map_equal(ctx, "{Sym=[n] [i] : i <= n }",
 206                                       "[n] -> { [i] : i <= n }") < 0)
 207                 return -1;
 208
 209         if (test_parse_map_equal(ctx, "{ [*] }", "{ [a] }") < 0)
 210                 return -1;
 211
 212         return 0;
 213 }
 214
 215 void test_read(struct isl_ctx *ctx)
 216 {
 217         char *filename;
 218         FILE *input;
 219         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 220         const char *str = "{[y]: Exists ( alpha : 2alpha = y)}";
 221
 222         filename = get_filename(ctx, "set", "omega");
 223         assert(filename);
 224         input = fopen(filename, "r");
 225         assert(input);
 226
 227         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 228         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 229
 230         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 231
 232         isl_basic_set_free(bset1);
 233         isl_basic_set_free(bset2);
 234         free(filename);
 235
 236         fclose(input);
 237 }
 238
 239 void test_bounded(struct isl_ctx *ctx)
 240 {
 241         isl_set *set;
 242         int bounded;
 243
 244         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : 0 <= i <= n }");
 245         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 246         assert(bounded);
 247         isl_set_free(set);
 248
 249         set = isl_set_read_from_str(ctx, "{[n, i] : 0 <= i <= n }");
 250         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 251         assert(!bounded);
 252         isl_set_free(set);
 253
 254         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : i <= n }");
 255         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 256         assert(!bounded);
 257         isl_set_free(set);
 258 }
 259
 260 /* Construct the basic set { [i] : 5 <= i <= N } */
 261 void test_construction(struct isl_ctx *ctx)
 262 {
 263         isl_int v;
 264         isl_space *dim;
 265         isl_local_space *ls;
 266         struct isl_basic_set *bset;
 267         struct isl_constraint *c;
 268
 269         isl_int_init(v);
 270
 271         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 1, 1);
 272         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 273         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 274
 275         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 276         isl_int_set_si(v, -1);
 277         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 278         isl_int_set_si(v, 1);
 279         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_param, 0, v);
 280         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 281
 282         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 283         isl_int_set_si(v, 1);
 284         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 285         isl_int_set_si(v, -5);
 286         isl_constraint_set_constant(c, v);
 287         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 288
 289         isl_local_space_free(ls);
 290         isl_basic_set_free(bset);
 291
 292         isl_int_clear(v);
 293 }
 294
 295 void test_dim(struct isl_ctx *ctx)
 296 {
 297         const char *str;
 298         isl_map *map1, *map2;
 299
 300         map1 = isl_map_read_from_str(ctx,
 301             "[n] -> { [i] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }");
 302         map1 = isl_map_add_dims(map1, isl_dim_in, 1);
 303         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 304             "[n] -> { [i,k] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }");
 305         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 306         isl_map_free(map2);
 307
 308         map1 = isl_map_project_out(map1, isl_dim_in, 0, 1);
 309         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, "[n] -> { [i] -> [j] : n >= 0 }");
 310         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 311
 312         isl_map_free(map1);
 313         isl_map_free(map2);
 314
 315         str = "[n] -> { [i] -> [] : exists a : 0 <= i <= n and i = 2 a }";
 316         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 317         str = "{ [i] -> [j] : exists a : 0 <= i <= j and i = 2 a }";
 318         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
 319         map1 = isl_map_move_dims(map1, isl_dim_out, 0, isl_dim_param, 0, 1);
 320         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 321
 322         isl_map_free(map1);
 323         isl_map_free(map2);
 324 }
 325
 326 struct {
 327         __isl_give isl_val *(*op)(__isl_take isl_val *v);
 328         const char *arg;
 329         const char *res;
 330 } val_un_tests[] = {
 331         { &isl_val_neg, "0", "0" },
 332         { &isl_val_abs, "0", "0" },
 333         { &isl_val_2exp, "0", "1" },
 334         { &isl_val_floor, "0", "0" },
 335         { &isl_val_ceil, "0", "0" },
 336         { &isl_val_neg, "1", "-1" },
 337         { &isl_val_neg, "-1", "1" },
 338         { &isl_val_neg, "1/2", "-1/2" },
 339         { &isl_val_neg, "-1/2", "1/2" },
 340         { &isl_val_neg, "infty", "-infty" },
 341         { &isl_val_neg, "-infty", "infty" },
 342         { &isl_val_neg, "NaN", "NaN" },
 343         { &isl_val_abs, "1", "1" },
 344         { &isl_val_abs, "-1", "1" },
 345         { &isl_val_abs, "1/2", "1/2" },
 346         { &isl_val_abs, "-1/2", "1/2" },
 347         { &isl_val_abs, "infty", "infty" },
 348         { &isl_val_abs, "-infty", "infty" },
 349         { &isl_val_abs, "NaN", "NaN" },
 350         { &isl_val_floor, "1", "1" },
 351         { &isl_val_floor, "-1", "-1" },
 352         { &isl_val_floor, "1/2", "0" },
 353         { &isl_val_floor, "-1/2", "-1" },
 354         { &isl_val_floor, "infty", "infty" },
 355         { &isl_val_floor, "-infty", "-infty" },
 356         { &isl_val_floor, "NaN", "NaN" },
 357         { &isl_val_ceil, "1", "1" },
 358         { &isl_val_ceil, "-1", "-1" },
 359         { &isl_val_ceil, "1/2", "1" },
 360         { &isl_val_ceil, "-1/2", "0" },
 361         { &isl_val_ceil, "infty", "infty" },
 362         { &isl_val_ceil, "-infty", "-infty" },
 363         { &isl_val_ceil, "NaN", "NaN" },
 364         { &isl_val_2exp, "-3", "1/8" },
 365         { &isl_val_2exp, "-1", "1/2" },
 366         { &isl_val_2exp, "1", "2" },
 367         { &isl_val_2exp, "2", "4" },
 368         { &isl_val_2exp, "3", "8" },
 369 };
 370
 371 /* Perform some basic tests of unary operations on isl_val objects.
 372  */
 373 static int test_un_val(isl_ctx *ctx)
 374 {
 375         int i;
 376         isl_val *v, *res;
 377         __isl_give isl_val *(*fn)(__isl_take isl_val *v);
 378         int ok;
 379
 380         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(val_un_tests); ++i) {
 381                 v = isl_val_read_from_str(ctx, val_un_tests[i].arg);
 382                 res = isl_val_read_from_str(ctx, val_un_tests[i].res);
 383                 fn = val_un_tests[i].op;
 384                 v = fn(v);
 385                 if (isl_val_is_nan(res))
 386                         ok = isl_val_is_nan(v);
 387                 else
 388                         ok = isl_val_eq(v, res);
 389                 isl_val_free(v);
 390                 isl_val_free(res);
 391                 if (ok < 0)
 392                         return -1;
 393                 if (!ok)
 394                         isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 395                                 "unexpected result", return -1);
 396         }
 397
 398         return 0;
 399 }
 400
 401 struct {
 402         __isl_give isl_val *(*fn)(__isl_take isl_val *v1,
 403                                 __isl_take isl_val *v2);
 404 } val_bin_op[] = {
 405         ['+'] = { &isl_val_add },
 406         ['-'] = { &isl_val_sub },
 407         ['*'] = { &isl_val_mul },
 408         ['/'] = { &isl_val_div },
 409         ['g'] = { &isl_val_gcd },
 410         ['m'] = { &isl_val_min },
 411         ['M'] = { &isl_val_max },
 412 };
 413
 414 struct {
 415         const char *arg1;
 416         unsigned char op;
 417         const char *arg2;
 418         const char *res;
 419 } val_bin_tests[] = {
 420         { "0", '+', "0", "0" },
 421         { "1", '+', "0", "1" },
 422         { "1", '+', "1", "2" },
 423         { "1", '-', "1", "0" },
 424         { "1", '*', "1", "1" },
 425         { "1", '/', "1", "1" },
 426         { "2", '*', "3", "6" },
 427         { "2", '*', "1/2", "1" },
 428         { "2", '*', "1/3", "2/3" },
 429         { "2/3", '*', "3/5", "2/5" },
 430         { "2/3", '*', "7/5", "14/15" },
 431         { "2", '/', "1/2", "4" },
 432         { "-2", '/', "-1/2", "4" },
 433         { "-2", '/', "1/2", "-4" },
 434         { "2", '/', "-1/2", "-4" },
 435         { "2", '/', "2", "1" },
 436         { "2", '/', "3", "2/3" },
 437         { "2/3", '/', "5/3", "2/5" },
 438         { "2/3", '/', "5/7", "14/15" },
 439         { "0", '/', "0", "NaN" },
 440         { "42", '/', "0", "NaN" },
 441         { "-42", '/', "0", "NaN" },
 442         { "infty", '/', "0", "NaN" },
 443         { "-infty", '/', "0", "NaN" },
 444         { "NaN", '/', "0", "NaN" },
 445         { "0", '/', "NaN", "NaN" },
 446         { "42", '/', "NaN", "NaN" },
 447         { "-42", '/', "NaN", "NaN" },
 448         { "infty", '/', "NaN", "NaN" },
 449         { "-infty", '/', "NaN", "NaN" },
 450         { "NaN", '/', "NaN", "NaN" },
 451         { "0", '/', "infty", "0" },
 452         { "42", '/', "infty", "0" },
 453         { "-42", '/', "infty", "0" },
 454         { "infty", '/', "infty", "NaN" },
 455         { "-infty", '/', "infty", "NaN" },
 456         { "NaN", '/', "infty", "NaN" },
 457         { "0", '/', "-infty", "0" },
 458         { "42", '/', "-infty", "0" },
 459         { "-42", '/', "-infty", "0" },
 460         { "infty", '/', "-infty", "NaN" },
 461         { "-infty", '/', "-infty", "NaN" },
 462         { "NaN", '/', "-infty", "NaN" },
 463         { "1", '-', "1/3", "2/3" },
 464         { "1/3", '+', "1/2", "5/6" },
 465         { "1/2", '+', "1/2", "1" },
 466         { "3/4", '-', "1/4", "1/2" },
 467         { "1/2", '-', "1/3", "1/6" },
 468         { "infty", '+', "42", "infty" },
 469         { "infty", '+', "infty", "infty" },
 470         { "42", '+', "infty", "infty" },
 471         { "infty", '-', "infty", "NaN" },
 472         { "infty", '*', "infty", "infty" },
 473         { "infty", '*', "-infty", "-infty" },
 474         { "-infty", '*', "infty", "-infty" },
 475         { "-infty", '*', "-infty", "infty" },
 476         { "0", '*', "infty", "NaN" },
 477         { "1", '*', "infty", "infty" },
 478         { "infty", '*', "0", "NaN" },
 479         { "infty", '*', "42", "infty" },
 480         { "42", '-', "infty", "-infty" },
 481         { "infty", '+', "-infty", "NaN" },
 482         { "4", 'g', "6", "2" },
 483         { "5", 'g', "6", "1" },
 484         { "42", 'm', "3", "3" },
 485         { "42", 'M', "3", "42" },
 486         { "3", 'm', "42", "3" },
 487         { "3", 'M', "42", "42" },
 488         { "42", 'm', "infty", "42" },
 489         { "42", 'M', "infty", "infty" },
 490         { "42", 'm', "-infty", "-infty" },
 491         { "42", 'M', "-infty", "42" },
 492         { "42", 'm', "NaN", "NaN" },
 493         { "42", 'M', "NaN", "NaN" },
 494         { "infty", 'm', "-infty", "-infty" },
 495         { "infty", 'M', "-infty", "infty" },
 496 };
 497
 498 /* Perform some basic tests of binary operations on isl_val objects.
 499  */
 500 static int test_bin_val(isl_ctx *ctx)
 501 {
 502         int i;
 503         isl_val *v1, *v2, *res;
 504         __isl_give isl_val *(*fn)(__isl_take isl_val *v1,
 505                                 __isl_take isl_val *v2);
 506         int ok;
 507
 508         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(val_bin_tests); ++i) {
 509                 v1 = isl_val_read_from_str(ctx, val_bin_tests[i].arg1);
 510                 v2 = isl_val_read_from_str(ctx, val_bin_tests[i].arg2);
 511                 res = isl_val_read_from_str(ctx, val_bin_tests[i].res);
 512                 fn = val_bin_op[val_bin_tests[i].op].fn;
 513                 v1 = fn(v1, v2);
 514                 if (isl_val_is_nan(res))
 515                         ok = isl_val_is_nan(v1);
 516                 else
 517                         ok = isl_val_eq(v1, res);
 518                 isl_val_free(v1);
 519                 isl_val_free(res);
 520                 if (ok < 0)
 521                         return -1;
 522                 if (!ok)
 523                         isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 524                                 "unexpected result", return -1);
 525         }
 526
 527         return 0;
 528 }
 529
 530 /* Perform some basic tests on isl_val objects.
 531  */
 532 static int test_val(isl_ctx *ctx)
 533 {
 534         if (test_un_val(ctx) < 0)
 535                 return -1;
 536         if (test_bin_val(ctx) < 0)
 537                 return -1;
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 static int test_div(isl_ctx *ctx)
 542 {
 543         unsigned n;
 544         const char *str;
 545         int empty;
 546         isl_int v;
 547         isl_space *dim;
 548         isl_set *set;
 549         isl_local_space *ls;
 550         struct isl_basic_set *bset;
 551         struct isl_constraint *c;
 552
 553         isl_int_init(v);
 554
 555         /* test 1 */
 556         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 557         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 558         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 559
 560         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 561         isl_int_set_si(v, -1);
 562         isl_constraint_set_constant(c, v);
 563         isl_int_set_si(v, 1);
 564         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 565         isl_int_set_si(v, 3);
 566         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 567         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 568
 569         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 570         isl_int_set_si(v, 1);
 571         isl_constraint_set_constant(c, v);
 572         isl_int_set_si(v, -1);
 573         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 574         isl_int_set_si(v, 3);
 575         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 576         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 577
 578         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 579
 580         assert(bset && bset->n_div == 1);
 581         isl_local_space_free(ls);
 582         isl_basic_set_free(bset);
 583
 584         /* test 2 */
 585         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 586         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 587         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 588
 589         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 590         isl_int_set_si(v, 1);
 591         isl_constraint_set_constant(c, v);
 592         isl_int_set_si(v, -1);
 593         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 594         isl_int_set_si(v, 3);
 595         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 596         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 597
 598         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 599         isl_int_set_si(v, -1);
 600         isl_constraint_set_constant(c, v);
 601         isl_int_set_si(v, 1);
 602         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 603         isl_int_set_si(v, 3);
 604         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 605         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 606
 607         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 608
 609         assert(bset && bset->n_div == 1);
 610         isl_local_space_free(ls);
 611         isl_basic_set_free(bset);
 612
 613         /* test 3 */
 614         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 615         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 616         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 617
 618         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 619         isl_int_set_si(v, 1);
 620         isl_constraint_set_constant(c, v);
 621         isl_int_set_si(v, -1);
 622         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 623         isl_int_set_si(v, 3);
 624         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 625         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 626
 627         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 628         isl_int_set_si(v, -3);
 629         isl_constraint_set_constant(c, v);
 630         isl_int_set_si(v, 1);
 631         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 632         isl_int_set_si(v, 4);
 633         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 634         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 635
 636         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 637
 638         assert(bset && bset->n_div == 1);
 639         isl_local_space_free(ls);
 640         isl_basic_set_free(bset);
 641
 642         /* test 4 */
 643         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 644         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 645         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 646
 647         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 648         isl_int_set_si(v, 2);
 649         isl_constraint_set_constant(c, v);
 650         isl_int_set_si(v, -1);
 651         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 652         isl_int_set_si(v, 3);
 653         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 654         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 655
 656         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 657         isl_int_set_si(v, -1);
 658         isl_constraint_set_constant(c, v);
 659         isl_int_set_si(v, 1);
 660         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 661         isl_int_set_si(v, 6);
 662         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 663         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 664
 665         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 2);
 666
 667         assert(isl_basic_set_is_empty(bset));
 668         isl_local_space_free(ls);
 669         isl_basic_set_free(bset);
 670
 671         /* test 5 */
 672         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 673         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 674         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 675
 676         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 677         isl_int_set_si(v, -1);
 678         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 679         isl_int_set_si(v, 3);
 680         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 681         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 682
 683         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 684         isl_int_set_si(v, 1);
 685         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 686         isl_int_set_si(v, -3);
 687         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 688         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 689
 690         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 691
 692         assert(bset && bset->n_div == 0);
 693         isl_basic_set_free(bset);
 694         isl_local_space_free(ls);
 695
 696         /* test 6 */
 697         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 698         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 699         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 700
 701         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 702         isl_int_set_si(v, -1);
 703         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 704         isl_int_set_si(v, 6);
 705         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 706         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 707
 708         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 709         isl_int_set_si(v, 1);
 710         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 711         isl_int_set_si(v, -3);
 712         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 713         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 714
 715         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 716
 717         assert(bset && bset->n_div == 1);
 718         isl_basic_set_free(bset);
 719         isl_local_space_free(ls);
 720
 721         /* test 7 */
 722         /* This test is a bit tricky.  We set up an equality
 723          *              a + 3b + 3c = 6 e0
 724          * Normalization of divs creates _two_ divs
 725          *              a = 3 e0
 726          *              c - b - e0 = 2 e1
 727          * Afterwards e0 is removed again because it has coefficient -1
 728          * and we end up with the original equality and div again.
 729          * Perhaps we can avoid the introduction of this temporary div.
 730          */
 731         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 4);
 732         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 733         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 734
 735         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 736         isl_int_set_si(v, -1);
 737         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 738         isl_int_set_si(v, -3);
 739         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 740         isl_int_set_si(v, -3);
 741         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 742         isl_int_set_si(v, 6);
 743         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 744         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 745
 746         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 3, 1);
 747
 748         /* Test disabled for now */
 749         /*
 750         assert(bset && bset->n_div == 1);
 751         */
 752         isl_local_space_free(ls);
 753         isl_basic_set_free(bset);
 754
 755         /* test 8 */
 756         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 5);
 757         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 758         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 759
 760         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 761         isl_int_set_si(v, -1);
 762         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 763         isl_int_set_si(v, -3);
 764         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 765         isl_int_set_si(v, -3);
 766         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 767         isl_int_set_si(v, 6);
 768         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 4, v);
 769         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 770
 771         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 772         isl_int_set_si(v, -1);
 773         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 774         isl_int_set_si(v, 1);
 775         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 776         isl_int_set_si(v, 1);
 777         isl_constraint_set_constant(c, v);
 778         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 779
 780         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 4, 1);
 781
 782         /* Test disabled for now */
 783         /*
 784         assert(bset && bset->n_div == 1);
 785         */
 786         isl_local_space_free(ls);
 787         isl_basic_set_free(bset);
 788
 789         /* test 9 */
 790         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 4);
 791         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 792         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 793
 794         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 795         isl_int_set_si(v, 1);
 796         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 797         isl_int_set_si(v, -1);
 798         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 799         isl_int_set_si(v, -2);
 800         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 801         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 802
 803         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 804         isl_int_set_si(v, -1);
 805         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 806         isl_int_set_si(v, 3);
 807         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 808         isl_int_set_si(v, 2);
 809         isl_constraint_set_constant(c, v);
 810         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 811
 812         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 2);
 813
 814         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 815
 816         assert(!isl_basic_set_is_empty(bset));
 817
 818         isl_local_space_free(ls);
 819         isl_basic_set_free(bset);
 820
 821         /* test 10 */
 822         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 3);
 823         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(dim));
 824         ls = isl_local_space_from_space(dim);
 825
 826         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
 827         isl_int_set_si(v, 1);
 828         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 829         isl_int_set_si(v, -2);
 830         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 831         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 832
 833         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 2, 1);
 834
 835         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 836
 837         isl_local_space_free(ls);
 838         isl_basic_set_free(bset);
 839
 840         isl_int_clear(v);
 841
 842         str = "{ [i] : exists (e0, e1: 3e1 >= 1 + 2e0 and "
 843             "8e1 <= -1 + 5i - 5e0 and 2e1 >= 1 + 2i - 5e0) }";
 844         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 845         set = isl_set_compute_divs(set);
 846         isl_set_free(set);
 847         if (!set)
 848                 return -1;
 849
 850         str = "{ [i,j] : 2*[i/2] + 3 * [j/4] <= 10 and 2 i = j }";
 851         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 852         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
 853         isl_basic_set_free(bset);
 854         if (!bset)
 855                 return -1;
 856         if (n != 0)
 857                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 858                         "expecting no existentials", return -1);
 859
 860         str = "{ [i,j,k] : 3 + i + 2j >= 0 and 2 * [(i+2j)/4] <= k }";
 861         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 862         set = isl_set_remove_divs_involving_dims(set, isl_dim_set, 0, 2);
 863         set = isl_set_fix_si(set, isl_dim_set, 2, -3);
 864         empty = isl_set_is_empty(set);
 865         isl_set_free(set);
 866         if (empty < 0)
 867                 return -1;
 868         if (!empty)
 869                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
 870                         "result not as accurate as expected", return -1);
 871
 872         return 0;
 873 }
 874
 875 void test_application_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 876 {
 877         char *filename;
 878         FILE *input;
 879         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 880         struct isl_basic_map *bmap;
 881
 882         filename = get_filename(ctx, name, "omega");
 883         assert(filename);
 884         input = fopen(filename, "r");
 885         assert(input);
 886
 887         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 888         bmap = isl_basic_map_read_from_file(ctx, input);
 889
 890         bset1 = isl_basic_set_apply(bset1, bmap);
 891
 892         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 893
 894         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 895
 896         isl_basic_set_free(bset1);
 897         isl_basic_set_free(bset2);
 898         free(filename);
 899
 900         fclose(input);
 901 }
 902
 903 void test_application(struct isl_ctx *ctx)
 904 {
 905         test_application_case(ctx, "application");
 906         test_application_case(ctx, "application2");
 907 }
 908
 909 void test_affine_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 910 {
 911         char *filename;
 912         FILE *input;
 913         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 914
 915         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 916         assert(filename);
 917         input = fopen(filename, "r");
 918         assert(input);
 919
 920         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 921         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
 922
 923         bset1 = isl_basic_set_affine_hull(bset1);
 924
 925         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 926
 927         isl_basic_set_free(bset1);
 928         isl_basic_set_free(bset2);
 929         free(filename);
 930
 931         fclose(input);
 932 }
 933
 934 int test_affine_hull(struct isl_ctx *ctx)
 935 {
 936         const char *str;
 937         isl_set *set;
 938         isl_basic_set *bset, *bset2;
 939         int n;
 940         int subset;
 941
 942         test_affine_hull_case(ctx, "affine2");
 943         test_affine_hull_case(ctx, "affine");
 944         test_affine_hull_case(ctx, "affine3");
 945
 946         str = "[m] -> { [i0] : exists (e0, e1: e1 <= 1 + i0 and "
 947                         "m >= 3 and 4i0 <= 2 + m and e1 >= i0 and "
 948                         "e1 >= 0 and e1 <= 2 and e1 >= 1 + 2e0 and "
 949                         "2e1 <= 1 + m + 4e0 and 2e1 >= 2 - m + 4i0 - 4e0) }";
 950         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 951         bset = isl_set_affine_hull(set);
 952         n = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
 953         isl_basic_set_free(bset);
 954         if (n != 0)
 955                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "not expecting any divs",
 956                         return -1);
 957
 958         /* Check that isl_map_affine_hull is not confused by
 959          * the reordering of divs in isl_map_align_divs.
 960          */
 961         str = "{ [a, b, c, 0] : exists (e0 = [(b)/32], e1 = [(c)/32]: "
 962                                 "32e0 = b and 32e1 = c); "
 963                 "[a, 0, c, 0] : exists (e0 = [(c)/32]: 32e0 = c) }";
 964         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 965         bset = isl_set_affine_hull(set);
 966         isl_basic_set_free(bset);
 967         if (!bset)
 968                 return -1;
 969
 970         str = "{ [a] : exists e0, e1, e2: 32e1 = 31 + 31a + 31e0 and "
 971                         "32e2 = 31 + 31e0 }";
 972         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
 973         bset = isl_set_affine_hull(set);
 974         str = "{ [a] : exists e : a = 32 e }";
 975         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
 976         subset = isl_basic_set_is_subset(bset, bset2);
 977         isl_basic_set_free(bset);
 978         isl_basic_set_free(bset2);
 979         if (subset < 0)
 980                 return -1;
 981         if (!subset)
 982                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "not as accurate as expected",
 983                         return -1);
 984
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 void test_convex_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 989 {
 990         char *filename;
 991         FILE *input;
 992         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 993         struct isl_set *set;
 994
 995         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
 996         assert(filename);
 997         input = fopen(filename, "r");
 998         assert(input);
 999
1000         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
1001         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
1002
1003         set = isl_basic_set_union(bset1, bset2);
1004         bset1 = isl_set_convex_hull(set);
1005
1006         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
1007
1008         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
1009
1010         isl_basic_set_free(bset1);
1011         isl_basic_set_free(bset2);
1012         free(filename);
1013
1014         fclose(input);
1015 }
1016
1017 void test_convex_hull_algo(struct isl_ctx *ctx, int convex)
1018 {
1019         const char *str1, *str2;
1020         isl_set *set1, *set2;
1021         int orig_convex = ctx->opt->convex;
1022         ctx->opt->convex = convex;
1023
1024         test_convex_hull_case(ctx, "convex0");
1025         test_convex_hull_case(ctx, "convex1");
1026         test_convex_hull_case(ctx, "convex2");
1027         test_convex_hull_case(ctx, "convex3");
1028         test_convex_hull_case(ctx, "convex4");
1029         test_convex_hull_case(ctx, "convex5");
1030         test_convex_hull_case(ctx, "convex6");
1031         test_convex_hull_case(ctx, "convex7");
1032         test_convex_hull_case(ctx, "convex8");
1033         test_convex_hull_case(ctx, "convex9");
1034         test_convex_hull_case(ctx, "convex10");
1035         test_convex_hull_case(ctx, "convex11");
1036         test_convex_hull_case(ctx, "convex12");
1037         test_convex_hull_case(ctx, "convex13");
1038         test_convex_hull_case(ctx, "convex14");
1039         test_convex_hull_case(ctx, "convex15");
1040
1041         str1 = "{ [i0, i1, i2] : (i2 = 1 and i0 = 0 and i1 >= 0) or "
1042                "(i0 = 1 and i1 = 0 and i2 = 1) or "
1043                "(i0 = 0 and i1 = 0 and i2 = 0) }";
1044         str2 = "{ [i0, i1, i2] : i0 >= 0 and i2 >= i0 and i2 <= 1 and i1 >= 0 }";
1045         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str1);
1046         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str2);
1047         set1 = isl_set_from_basic_set(isl_set_convex_hull(set1));
1048         assert(isl_set_is_equal(set1, set2));
1049         isl_set_free(set1);
1050         isl_set_free(set2);
1051
1052         ctx->opt->convex = orig_convex;
1053 }
1054
1055 void test_convex_hull(struct isl_ctx *ctx)
1056 {
1057         test_convex_hull_algo(ctx, ISL_CONVEX_HULL_FM);
1058         test_convex_hull_algo(ctx, ISL_CONVEX_HULL_WRAP);
1059 }
1060
1061 void test_gist_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
1062 {
1063         char *filename;
1064         FILE *input;
1065         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
1066
1067         filename = get_filename(ctx, name, "polylib");
1068         assert(filename);
1069         input = fopen(filename, "r");
1070         assert(input);
1071
1072         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
1073         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
1074
1075         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
1076
1077         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input);
1078
1079         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
1080
1081         isl_basic_set_free(bset1);
1082         isl_basic_set_free(bset2);
1083         free(filename);
1084
1085         fclose(input);
1086 }
1087
1088 void test_gist(struct isl_ctx *ctx)
1089 {
1090         const char *str;
1091         isl_basic_set *bset1, *bset2;
1092
1093         test_gist_case(ctx, "gist1");
1094
1095         str = "[p0, p2, p3, p5, p6, p10] -> { [] : "
1096             "exists (e0 = [(15 + p0 + 15p6 + 15p10)/16], e1 = [(p5)/8], "
1097             "e2 = [(p6)/128], e3 = [(8p2 - p5)/128], "
1098             "e4 = [(128p3 - p6)/4096]: 8e1 = p5 and 128e2 = p6 and "
1099             "128e3 = 8p2 - p5 and 4096e4 = 128p3 - p6 and p2 >= 0 and "
1100             "16e0 >= 16 + 16p6 + 15p10 and  p2 <= 15 and p3 >= 0 and "
1101             "p3 <= 31 and  p6 >= 128p3 and p5 >= 8p2 and p10 >= 0 and "
1102             "16e0 <= 15 + p0 + 15p6 + 15p10 and 16e0 >= p0 + 15p6 + 15p10 and "
1103             "p10 <= 15 and p10 <= -1 + p0 - p6) }";
1104         bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
1105         str = "[p0, p2, p3, p5, p6, p10] -> { [] : exists (e0 = [(p5)/8], "
1106             "e1 = [(p6)/128], e2 = [(8p2 - p5)/128], "
1107             "e3 = [(128p3 - p6)/4096]: 8e0 = p5 and 128e1 = p6 and "
1108             "128e2 = 8p2 - p5 and 4096e3 = 128p3 - p6 and p5 >= -7 and "
1109             "p2 >= 0 and 8p2 <= -1 + p0 and p2 <= 15 and p3 >= 0 and "
1110             "p3 <= 31 and 128p3 <= -1 + p0 and p6 >= -127 and "
1111             "p5 <= -1 + p0 and p6 <= -1 + p0 and p6 >= 128p3 and "
1112             "p0 >= 1 and p5 >= 8p2 and p10 >= 0 and p10 <= 15 ) }";
1113         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
1114         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
1115         assert(bset1 && bset1->n_div == 0);
1116         isl_basic_set_free(bset1);
1117 }
1118
1119 int test_coalesce_set(isl_ctx *ctx, const char *str, int check_one)
1120 {
1121         isl_set *set, *set2;
1122         int equal;
1123         int one;
1124
1125         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1126         set = isl_set_coalesce(set);
1127         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1128         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
1129         one = set && set->n == 1;
1130         isl_set_free(set);
1131         isl_set_free(set2);
1132
1133         if (equal < 0)
1134                 return -1;
1135         if (!equal)
1136                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
1137                         "coalesced set not equal to input", return -1);
1138         if (check_one && !one)
1139                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
1140                         "coalesced set should not be a union", return -1);
1141
1142         return 0;
1143 }
1144
1145 int test_coalesce_unbounded_wrapping(isl_ctx *ctx)
1146 {
1147         int r = 0;
1148         int bounded;
1149
1150         bounded = isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(ctx);
1151         isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(ctx, 0);
1152
1153         if (test_coalesce_set(ctx,
1154                 "{[x,y,z] : y + 2 >= 0 and x - y + 1 >= 0 and "
1155                         "-x - y + 1 >= 0 and -3 <= z <= 3;"
1156                 "[x,y,z] : -x+z + 20 >= 0 and -x-z + 20 >= 0 and "
1157                         "x-z + 20 >= 0 and x+z + 20 >= 0 and "
1158                         "-10 <= y <= 0}", 1) < 0)
1159                 goto error;
1160         if (test_coalesce_set(ctx,
1161                 "{[x,y] : 0 <= x,y <= 10; [5,y]: 4 <=y <= 11}", 1) < 0)
1162                 goto error;
1163         if (test_coalesce_set(ctx,
1164                 "{[x,0,0] : -5 <= x <= 5; [0,y,1] : -5 <= y <= 5 }", 1) < 0)
1165                 goto error;
1166
1167         if (0) {
1168 error:
1169                 r = -1;
1170         }
1171
1172         isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(ctx, bounded);
1173
1174         return r;
1175 }
1176
1177 /* Inputs for coalescing tests.
1178  * "str" is a string representation of the input set.
1179  * "single_disjunct" is set if we expect the result to consist of
1180  *      a single disjunct.
1181  */
1182 struct {
1183         int single_disjunct;
1184         const char *str;
1185 } coalesce_tests[] = {
1186         { 1, "{[x,y]: x >= 0 & x <= 10 & y >= 0 & y <= 10 or "
1187                        "y >= x & x >= 2 & 5 >= y }" },
1188         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
1189                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 20 & y >= 0}" },
1190         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
1191                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 19 & y >= 0}" },
1192         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
1193                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y <= x}" },
1194         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
1195                        "y >= 0 & x >= 7 & x <= 10 & y <= x}" },
1196         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
1197                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y + 1 <= x}" },
1198         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 6 & y <= 6}" },
1199         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 7 & y <= 6}" },
1200         { 1, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 6 & y <= 5}" },
1201         { 0, "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or y >= 0 & x = 6 & y <= 7}" },
1202         { 1, "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }" },
1203         { 0, "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}" },
1204         { 1, "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or 2 <= i and i <= n }" },
1205         { 0, "[n] -> { [[i0] -> [o0]] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
1206                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
1207                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
1208                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
1209                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
1210                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
1211                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
1212                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
1213                 "[[i0] -> [o0]] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
1214                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
1215                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
1216                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
1217                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
1218                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
1219                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
1220                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
1221                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
1222                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }" },
1223         { 0, "[n, m] -> { [o0, o2, o3] : (o3 = 1 and o0 >= 1 + m and "
1224               "o0 <= n + m and o2 <= m and o0 >= 2 + n and o2 >= 3) or "
1225               "(o0 >= 2 + n and o0 >= 1 + m and o0 <= n + m and n >= 1 and "
1226               "o3 <= -1 + o2 and o3 >= 1 - m + o2 and o3 >= 2 and o3 <= n) }" },
1227         { 0, "[M, N] -> { [[i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6] -> "
1228           "[o0, o1, o2, o3, o4, o5, o6]] : "
1229           "(o6 <= -4 + 2M - 2N + i0 + i1 - i2 + i6 - o0 - o1 + o2 and "
1230           "o3 <= -2 + i3 and o6 >= 2 + i0 + i3 + i6 - o0 - o3 and "
1231           "o6 >= 2 - M + N + i3 + i4 + i6 - o3 - o4 and o0 <= -1 + i0 and "
1232           "o4 >= 4 - 3M + 3N - i0 - i1 + i2 + 2i3 + i4 + o0 + o1 - o2 - 2o3 "
1233           "and o6 <= -3 + 2M - 2N + i3 + i4 - i5 + i6 - o3 - o4 + o5 and "
1234           "2o6 <= -5 + 5M - 5N + 2i0 + i1 - i2 - i5 + 2i6 - 2o0 - o1 + o2 + o5 "
1235           "and o6 >= 2i0 + i1 + i6 - 2o0 - o1 and "
1236           "3o6 <= -5 + 4M - 4N + 2i0 + i1 - i2 + 2i3 + i4 - i5 + 3i6 "
1237           "- 2o0 - o1 + o2 - 2o3 - o4 + o5) or "
1238           "(N >= 2 and o3 <= -1 + i3 and o0 <= -1 + i0 and "
1239           "o6 >= i3 + i6 - o3 and M >= 0 and "
1240           "2o6 >= 1 + i0 + i3 + 2i6 - o0 - o3 and "
1241           "o6 >= 1 - M + i0 + i6 - o0 and N >= 2M and o6 >= i0 + i6 - o0) }" },
1242         { 0, "[M, N] -> { [o0] : (o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2) or "
1243                 "(o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2M and N >= 2 + M) or "
1244                 "(o0 = 0 and M >= 2 and N >= 3) or "
1245                 "(M = 0 and o0 = 0 and N >= 3) }" },
1246         { 0, "{ [i0, i1, i2, i3] : (i1 = 10i0 and i0 >= 1 and 10i0 <= 100 and "
1247             "i3 <= 9 + 10 i2 and i3 >= 1 + 10i2 and i3 >= 0) or "
1248             "(i1 <= 9 + 10i0 and i1 >= 1 + 10i0 and i2 >= 0 and "
1249             "i0 >= 0 and i1 <= 100 and i3 <= 9 + 10i2 and i3 >= 1 + 10i2) }" },
1250         { 0, "[M] -> { [i1] : (i1 >= 2 and i1 <= M) or (i1 = M and M >= 1) }" },
1251         { 0, "{[x,y] : x,y >= 0; [x,y] : 10 <= x <= 20 and y >= -1 }" },
1252         { 1, "{ [x, y] : (x >= 1 and y >= 1 and x <= 2 and y <= 2) or "
1253                 "(y = 3 and x = 1) }" },
1254         { 1, "[M] -> { [i0, i1, i2, i3, i4] : (i1 >= 3 and i4 >= 2 + i2 and "
1255                 "i2 >= 2 and i0 >= 2 and i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and "
1256                 "i1 <= M and i3 <= M and i4 <= M) or "
1257                 "(i1 >= 2 and i4 >= 1 + i2 and i2 >= 2 and i0 >= 2 and "
1258                 "i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and i1 <= -1 + M and i3 <= M and "
1259                 "i4 <= -1 + M) }" },
1260         { 1, "{ [x, y] : (x >= 0 and y >= 0 and x <= 10 and y <= 10) or "
1261                 "(x >= 1 and y >= 1 and x <= 11 and y <= 11) }" },
1262         { 0, "{[x,0] : x >= 0; [x,1] : x <= 20}" },
1263         { 1, "{ [x, 1 - x] : 0 <= x <= 1; [0,0] }" },
1264         { 1, "{ [0,0]; [i,i] : 1 <= i <= 10 }" },
1265         { 0, "{ [0,0]; [i,j] : 1 <= i,j <= 10 }" },
1266         { 1, "{ [0,0]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }" },
1267         { 0, "{ [0,0]; [i,2i] : 2 <= i <= 10 }" },
1268         { 0, "{ [1,0]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }" },
1269         { 0, "{ [0,1]; [i,2i] : 1 <= i <= 10 }" },
1270         { 0, "{ [a, b] : exists e : 2e = a and "
1271                     "a >= 0 and (a <= 3 or (b <= 0 and b >= -4 + a)) }" },
1272         { 0, "{ [i, j, i', j'] : i <= 2 and j <= 2 and "
1273                         "j' >= -1 + 2i + j - 2i' and i' <= -1 + i and "
1274                         "j >= 1 and j' <= i + j - i' and i >= 1; "
1275                 "[1, 1, 1, 1] }" },
1276         { 1, "{ [i,j] : exists a,b : i = 2a and j = 3b; "
1277                  "[i,j] : exists a : j = 3a }" },
1278         { 1, "{ [a, b, c] : (c <= 7 - b and b <= 1 and b >= 0 and "
1279                         "c >= 3 + b and b <= 3 + 8a and b >= -26 + 8a and "
1280                         "a >= 3) or "
1281                     "(b <= 1 and c <= 7 and b >= 0 and c >= 4 + b and "
1282                         "b <= 3 + 8a and b >= -26 + 8a and a >= 3) }" },
1283         { 1, "{ [a, 0, c] : c >= 1 and c <= 29 and c >= -1 + 8a and "
1284                                 "c <= 6 + 8a and a >= 3; "
1285                 "[a, -1, c] : c >= 1 and c <= 30 and c >= 8a and "
1286                                 "c <= 7 + 8a and a >= 3 and a <= 4 }" },
1287         { 1, "{ [x,y] : 0 <= x <= 2 and y >= 0 and x + 2y <= 4; "
1288                 "[x,0] : 3 <= x <= 4 }" },
1289         { 1, "{ [x,y] : 0 <= x <= 3 and y >= 0 and x + 3y <= 6; "
1290                 "[x,0] : 4 <= x <= 5 }" },
1291         { 0, "{ [x,y] : 0 <= x <= 2 and y >= 0 and x + 2y <= 4; "
1292                 "[x,0] : 3 <= x <= 5 }" },
1293         { 0, "{ [x,y] : 0 <= x <= 2 and y >= 0 and x + y <= 4; "
1294                 "[x,0] : 3 <= x <= 4 }" },
1295         { 1 , "{ [i0, i1] : i0 <= 122 and i0 >= 1 and 128i1 >= -249 + i0 and "
1296                         "i1 <= 0; "
1297                 "[i0, 0] : i0 >= 123 and i0 <= 124 }" },
1298 };
1299
1300 /* Test the functionality of isl_set_coalesce.
1301  * That is, check that the output is always equal to the input
1302  * and in some cases that the result consists of a single disjunct.
1303  */
1304 static int test_coalesce(struct isl_ctx *ctx)
1305 {
1306         int i;
1307
1308         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(coalesce_tests); ++i) {
1309                 const char *str = coalesce_tests[i].str;
1310                 int check_one = coalesce_tests[i].single_disjunct;
1311                 if (test_coalesce_set(ctx, str, check_one) < 0)
1312                         return -1;
1313         }
1314
1315         if (test_coalesce_unbounded_wrapping(ctx) < 0)
1316                 return -1;
1317
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 void test_closure(struct isl_ctx *ctx)
1322 {
1323         const char *str;
1324         isl_set *dom;
1325         isl_map *up, *right;
1326         isl_map *map, *map2;
1327         int exact;
1328
1329         /* COCOA example 1 */
1330         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1331                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
1332                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
1333                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
1334                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }");
1335         map = isl_map_power(map, &exact);
1336         assert(exact);
1337         isl_map_free(map);
1338
1339         /* COCOA example 1 */
1340         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1341                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
1342                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
1343                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
1344                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }");
1345         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1346         assert(exact);
1347         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1348                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
1349                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j <= n and "
1350                         "2 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
1351                         "i2 = i + k1 + k2 and j2 = j + k1 - k2 and "
1352                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1 )}");
1353         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1354         isl_map_free(map2);
1355         isl_map_free(map);
1356
1357         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1358                 "[n] -> { [x] -> [y] : y = x + 1 and 0 <= x and x <= n and "
1359                                      " 0 <= y and y <= n }");
1360         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1361         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1362                 "[n] -> { [x] -> [y] : y > x and 0 <= x and x <= n and "
1363                                      " 0 <= y and y <= n }");
1364         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1365         isl_map_free(map2);
1366         isl_map_free(map);
1367
1368         /* COCOA example 2 */
1369         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1370                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j + 2 and "
1371                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j < n - 1 or "
1372                         "i2 = i + 2 and j2 = j - 2 and "
1373                         "1 <= i and i < n - 1 and 3 <= j and j <= n }");
1374         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1375         assert(exact);
1376         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1377                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
1378                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j <= n and "
1379                         "3 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
1380                         "i2 = i + 2 k1 + 2 k2 and j2 = j + 2 k1 - 2 k2 and "
1381                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1) }");
1382         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1383         isl_map_free(map);
1384         isl_map_free(map2);
1385
1386         /* COCOA Fig.2 left */
1387         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1388                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j and "
1389                         "i <= 2 j - 3 and i <= n - 2 and j <= 2 i - 1 and "
1390                         "j <= n or "
1391                         "i2 = i and j2 = j + 2 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1392                         "j <= 2 i - 3 and j <= n - 2 or "
1393                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1394                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1395         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1396         assert(exact);
1397         isl_map_free(map);
1398
1399         /* COCOA Fig.2 right */
1400         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1401                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
1402                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
1403                         "j <= n or "
1404                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1405                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
1406                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1407                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1408         map = isl_map_power(map, &exact);
1409         assert(exact);
1410         isl_map_free(map);
1411
1412         /* COCOA Fig.2 right */
1413         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1414                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
1415                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
1416                         "j <= n or "
1417                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
1418                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
1419                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
1420                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }");
1421         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1422         assert(exact);
1423         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1424                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k3,k : "
1425                         "i <= 2 j - 1 and i <= n and j <= 2 i - 1 and "
1426                         "j <= n and 3 + i + 2 j <= 3 n and "
1427                         "3 + 2 i + j <= 3n and i2 <= 2 j2 -1 and i2 <= n and "
1428                         "i2 <= 3 j2 - 4 and j2 <= 2 i2 -1 and j2 <= n and "
1429                         "13 + 4 j2 <= 11 i2 and i2 = i + 3 k1 + k3 and "
1430                         "j2 = j + 3 k2 + k3 and k1 >= 0 and k2 >= 0 and "
1431                         "k3 >= 0 and k1 + k2 + k3 = k and k > 0) }");
1432         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1433         isl_map_free(map2);
1434         isl_map_free(map);
1435
1436         /* COCOA Fig.1 right */
1437         dom = isl_set_read_from_str(ctx,
1438                 "{ [x,y] : x >= 0 and -2 x + 3 y >= 0 and x <= 3 and "
1439                         "2 x - 3 y + 3 >= 0 }");
1440         right = isl_map_read_from_str(ctx,
1441                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x + 1 and y2 = y }");
1442         up = isl_map_read_from_str(ctx,
1443                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 }");
1444         right = isl_map_intersect_domain(right, isl_set_copy(dom));
1445         right = isl_map_intersect_range(right, isl_set_copy(dom));
1446         up = isl_map_intersect_domain(up, isl_set_copy(dom));
1447         up = isl_map_intersect_range(up, dom);
1448         map = isl_map_union(up, right);
1449         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1450         assert(exact);
1451         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1452                 "{ [0,0] -> [0,1]; [0,0] -> [1,1]; [0,1] -> [1,1]; "
1453                 "  [2,2] -> [3,2]; [2,2] -> [3,3]; [3,2] -> [3,3] }");
1454         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1455         isl_map_free(map2);
1456         isl_map_free(map);
1457
1458         /* COCOA Theorem 1 counter example */
1459         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1460                 "{ [i,j] -> [i2,j2] : i = 0 and 0 <= j and j <= 1 and "
1461                         "i2 = 1 and j2 = j or "
1462                         "i = 0 and j = 0 and i2 = 0 and j2 = 1 }");
1463         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1464         assert(exact);
1465         isl_map_free(map);
1466
1467         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1468                 "[m,n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 2 and "
1469                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m or "
1470                         "i2 = i + 1 and 3 <= j2 - j <= 4 and "
1471                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m }");
1472         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1473         assert(exact);
1474         isl_map_free(map);
1475
1476         /* Kelly et al 1996, fig 12 */
1477         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1478                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 1 and "
1479                         "1 <= i,j,j+1 <= n or "
1480                         "j = n and j2 = 1 and i2 = i + 1 and "
1481                         "1 <= i,i+1 <= n }");
1482         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1483         assert(exact);
1484         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1485                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : 1 <= j < j2 <= n and "
1486                         "1 <= i <= n and i = i2 or "
1487                         "1 <= i < i2 <= n and 1 <= j <= n and "
1488                         "1 <= j2 <= n }");
1489         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1490         isl_map_free(map2);
1491         isl_map_free(map);
1492
1493         /* Omega's closure4 */
1494         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1495                 "[m,n] -> { [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 and "
1496                         "1 <= x,y <= 10 or "
1497                         "x2 = x + 1 and y2 = y and "
1498                         "1 <= x <= 20 && 5 <= y <= 15 }");
1499         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1500         assert(exact);
1501         isl_map_free(map);
1502
1503         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1504                 "[n] -> { [x] -> [y]: 1 <= n <= y - x <= 10 }");
1505         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1506         assert(!exact);
1507         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1508                 "[n] -> { [x] -> [y] : 1 <= n <= 10 and y >= n + x }");
1509         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1510         isl_map_free(map);
1511         isl_map_free(map2);
1512
1513         str = "[n, m] -> { [i0, i1, i2, i3] -> [o0, o1, o2, o3] : "
1514             "i3 = 1 and o0 = i0 and o1 = -1 + i1 and o2 = -1 + i2 and "
1515             "o3 = -2 + i2 and i1 <= -1 + i0 and i1 >= 1 - m + i0 and "
1516             "i1 >= 2 and i1 <= n and i2 >= 3 and i2 <= 1 + n and i2 <= m }";
1517         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1518         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1519         assert(exact);
1520         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1521         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1522         isl_map_free(map);
1523         isl_map_free(map2);
1524
1525         str = "{[0] -> [1]; [2] -> [3]}";
1526         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1527         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1528         assert(exact);
1529         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1530         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1531         isl_map_free(map);
1532         isl_map_free(map2);
1533
1534         str = "[n] -> { [[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 1]] -> "
1535             "[[i0, -1 + i1, 2, 0, i0] -> [-1 + i5, 2]] : "
1536             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 2 and i1 >= 2 and "
1537             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1538             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1539             "[[i0, i1, 2, 0, i0] -> [i5, 1]] -> "
1540             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [-1 + i5, 2]] : "
1541             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 2 and i1 >= 1 and "
1542             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1543             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1544             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 2]] -> "
1545             "[[i0, -1 + i1, 2, 0, i0] -> [i5, 1]] : "
1546             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i1 >= 2 and i5 >= 1 and "
1547             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1548             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n); "
1549             "[[i0, i1, 2, 0, i0] -> [i5, 2]] -> "
1550             "[[i0, i1, 1, 0, i0] -> [i5, 1]] : "
1551             "exists (e0 = [(3 - n)/3]: i5 >= 1 and i1 >= 1 and "
1552             "3i0 <= -1 + n and i1 <= -1 + n and i5 <= -1 + n and "
1553             "3e0 >= 1 - n and 3e0 <= 2 - n and 3i0 >= -2 + n) }";
1554         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1555         map = isl_map_transitive_closure(map, NULL);
1556         assert(map);
1557         isl_map_free(map);
1558 }
1559
1560 void test_lex(struct isl_ctx *ctx)
1561 {
1562         isl_space *dim;
1563         isl_map *map;
1564
1565         dim = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 0);
1566         map = isl_map_lex_le(dim);
1567         assert(!isl_map_is_empty(map));
1568         isl_map_free(map);
1569 }
1570
1571 static int test_lexmin(struct isl_ctx *ctx)
1572 {
1573         int equal;
1574         const char *str;
1575         isl_basic_map *bmap;
1576         isl_map *map, *map2;
1577         isl_set *set;
1578         isl_set *set2;
1579         isl_pw_multi_aff *pma;
1580
1581         str = "[p0, p1] -> { [] -> [] : "
1582             "exists (e0 = [(2p1)/3], e1, e2, e3 = [(3 - p1 + 3e0)/3], "
1583             "e4 = [(p1)/3], e5 = [(p1 + 3e4)/3]: "
1584             "3e0 >= -2 + 2p1 and 3e0 >= p1 and 3e3 >= 1 - p1 + 3e0 and "
1585             "3e0 <= 2p1 and 3e3 >= -2 + p1 and 3e3 <= -1 + p1 and p1 >= 3 and "
1586             "3e5 >= -2 + 2p1 and 3e5 >= p1 and 3e5 <= -1 + p1 + 3e4 and "
1587             "3e4 <= p1 and 3e4 >= -2 + p1 and e3 <= -1 + e0 and "
1588             "3e4 >= 6 - p1 + 3e1 and 3e1 >= p1 and 3e5 >= -2 + p1 + 3e4 and "
1589             "2e4 >= 3 - p1 + 2e1 and e4 <= e1 and 3e3 <= 2 - p1 + 3e0 and "
1590             "e5 >= 1 + e1 and 3e4 >= 6 - 2p1 + 3e1 and "
1591             "p0 >= 2 and p1 >= p0 and 3e2 >= p1 and 3e4 >= 6 - p1 + 3e2 and "
1592             "e2 <= e1 and e3 >= 1 and e4 <= e2) }";
1593         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1594         map = isl_map_lexmin(map);
1595         isl_map_free(map);
1596
1597         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : obj <= 38 a + 7 b + 10 c and "
1598             "a + b <= 1 and c <= 10 b and c <= C and a,b,c,C >= 0 }";
1599         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1600         set = isl_set_lexmax(set);
1601         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : C = 8 }";
1602         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1603         set = isl_set_intersect(set, set2);
1604         assert(!isl_set_is_empty(set));
1605         isl_set_free(set);
1606
1607         str = "{ [x] -> [y] : x <= y <= 10; [x] -> [5] : -8 <= x <= 8 }";
1608         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1609         map = isl_map_lexmin(map);
1610         str = "{ [x] -> [5] : 6 <= x <= 8; "
1611                 "[x] -> [x] : x <= 5 or (9 <= x <= 10) }";
1612         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1613         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1614         isl_map_free(map);
1615         isl_map_free(map2);
1616
1617         str = "{ [x] -> [y] : 4y = x or 4y = -1 + x or 4y = -2 + x }";
1618         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1619         map2 = isl_map_copy(map);
1620         map = isl_map_lexmin(map);
1621         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1622         isl_map_free(map);
1623         isl_map_free(map2);
1624
1625         str = "{ [x] -> [y] : x = 4y; [x] -> [y] : x = 2y }";
1626         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1627         map = isl_map_lexmin(map);
1628         str = "{ [x] -> [y] : (4y = x and x >= 0) or "
1629                 "(exists (e0 = [(x)/4], e1 = [(-2 + x)/4]: 2y = x and "
1630                 "4e1 = -2 + x and 4e0 <= -1 + x and 4e0 >= -3 + x)) or "
1631                 "(exists (e0 = [(x)/4]: 2y = x and 4e0 = x and x <= -4)) }";
1632         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1633         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1634         isl_map_free(map);
1635         isl_map_free(map2);
1636
1637         str = "{ [i] -> [i', j] : j = i - 8i' and i' >= 0 and i' <= 7 and "
1638                                 " 8i' <= i and 8i' >= -7 + i }";
1639         bmap = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
1640         pma = isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(isl_basic_map_copy(bmap));
1641         map2 = isl_map_from_pw_multi_aff(pma);
1642         map = isl_map_from_basic_map(bmap);
1643         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1644         isl_map_free(map);
1645         isl_map_free(map2);
1646
1647         str = "{ T[a] -> S[b, c] : a = 4b-2c and c >= b }";
1648         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1649         map = isl_map_lexmin(map);
1650         str = "{ T[a] -> S[b, c] : 2b = a and 2c = a }";
1651         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1652         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1653         isl_map_free(map);
1654         isl_map_free(map2);
1655
1656         /* Check that empty pieces are properly combined. */
1657         str = "[K, N] -> { [x, y] -> [a, b] : K+2<=N<=K+4 and x>=4 and "
1658                 "2N-6<=x<K+N and N-1<=a<=K+N-1 and N+b-6<=a<=2N-4 and "
1659                 "b<=2N-3K+a and 3b<=4N-K+1 and b>=N and a>=x+1 }";
1660         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1661         map = isl_map_lexmin(map);
1662         str = "[K, N] -> { [x, y] -> [1 + x, N] : x >= -6 + 2N and "
1663                 "x <= -5 + 2N and x >= -1 + 3K - N and x <= -2 + K + N and "
1664                 "x >= 4 }";
1665         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1666         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1667         isl_map_free(map);
1668         isl_map_free(map2);
1669
1670         str = "[i] -> { [i', j] : j = i - 8i' and i' >= 0 and i' <= 7 and "
1671                                 " 8i' <= i and 8i' >= -7 + i }";
1672         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
1673         pma = isl_set_lexmin_pw_multi_aff(isl_set_copy(set));
1674         set2 = isl_set_from_pw_multi_aff(pma);
1675         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
1676         isl_set_free(set);
1677         isl_set_free(set2);
1678         if (equal < 0)
1679                 return -1;
1680         if (!equal)
1681                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
1682                         "unexpected difference between set and "
1683                         "piecewise affine expression", return -1);
1684
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 struct must_may {
1689         isl_map *must;
1690         isl_map *may;
1691 };
1692
1693 static int collect_must_may(__isl_take isl_map *dep, int must,
1694         void *dep_user, void *user)
1695 {
1696         struct must_may *mm = (struct must_may *)user;
1697
1698         if (must)
1699                 mm->must = isl_map_union(mm->must, dep);
1700         else
1701                 mm->may = isl_map_union(mm->may, dep);
1702
1703         return 0;
1704 }
1705
1706 static int common_space(void *first, void *second)
1707 {
1708         int depth = *(int *)first;
1709         return 2 * depth;
1710 }
1711
1712 static int map_is_equal(__isl_keep isl_map *map, const char *str)
1713 {
1714         isl_map *map2;
1715         int equal;
1716
1717         if (!map)
1718                 return -1;
1719
1720         map2 = isl_map_read_from_str(map->ctx, str);
1721         equal = isl_map_is_equal(map, map2);
1722         isl_map_free(map2);
1723
1724         return equal;
1725 }
1726
1727 static int map_check_equal(__isl_keep isl_map *map, const char *str)
1728 {
1729         int equal;
1730
1731         equal = map_is_equal(map, str);
1732         if (equal < 0)
1733                 return -1;
1734         if (!equal)
1735                 isl_die(isl_map_get_ctx(map), isl_error_unknown,
1736                         "result not as expected", return -1);
1737         return 0;
1738 }
1739
1740 void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
1741 {
1742         const char *str;
1743         isl_space *dim;
1744         isl_map *map;
1745         isl_access_info *ai;
1746         isl_flow *flow;
1747         int depth;
1748         struct must_may mm;
1749
1750         depth = 3;
1751
1752         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1753         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1754         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1755
1756         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1757         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1758         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1759
1760         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1761         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1762         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1763
1764         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1765         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1766         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1767         mm.may = isl_map_empty(dim);
1768
1769         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1770
1771         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10); "
1772               "  [1,10,0] -> [2,5,0] }";
1773         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1774         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1775         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1776
1777         isl_map_free(mm.must);
1778         isl_map_free(mm.may);
1779         isl_flow_free(flow);
1780
1781
1782         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1783         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1784         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1785
1786         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1787         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1788         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1789
1790         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1791         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1792         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1793
1794         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1795         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1796         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1797         mm.may = isl_map_empty(dim);
1798
1799         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1800
1801         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10) }";
1802         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1803         str = "{ [0,5,0] -> [2,5,0]; [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1804         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1805
1806         isl_map_free(mm.must);
1807         isl_map_free(mm.may);
1808         isl_flow_free(flow);
1809
1810
1811         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1812         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1813         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1814
1815         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1816         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1817         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1818
1819         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1820         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1821         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1822
1823         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1824         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1825         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1826         mm.may = isl_map_empty(dim);
1827
1828         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1829
1830         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : 0 <= i <= 10; "
1831               "  [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1832         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1833         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1834         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1835
1836         isl_map_free(mm.must);
1837         isl_map_free(mm.may);
1838         isl_flow_free(flow);
1839
1840
1841         str = "{ [0,i,2] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1842         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1843         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1844
1845         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1846         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1847         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1848
1849         str = "{ [0,i,1] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1850         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1851         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1852
1853         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1854         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1855         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1856         mm.may = isl_map_empty(dim);
1857
1858         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1859
1860         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,2] : 0 <= i <= 10; "
1861               "  [0,i,1] -> [0,5,2] : 0 <= i <= 5 }";
1862         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1863         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1864         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1865
1866         isl_map_free(mm.must);
1867         isl_map_free(mm.may);
1868         isl_flow_free(flow);
1869
1870
1871         str = "{ [0,i,1] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1872         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1873         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1874
1875         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1876         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1877         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1878
1879         str = "{ [0,i,2] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1880         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1881         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1882
1883         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1884         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1885         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1886         mm.may = isl_map_empty(dim);
1887
1888         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1889
1890         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,1] : 0 <= i <= 10; "
1891               "  [0,i,2] -> [0,5,1] : 0 <= i <= 4 }";
1892         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1893         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1894         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1895
1896         isl_map_free(mm.must);
1897         isl_map_free(mm.may);
1898         isl_flow_free(flow);
1899
1900
1901         depth = 5;
1902
1903         str = "{ [1,i,0,0,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1904         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1905         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 1);
1906
1907         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1908         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1909         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1910
1911         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1912         dim = isl_space_alloc(ctx, 0, 5, 5);
1913         mm.must = isl_map_empty(isl_space_copy(dim));
1914         mm.may = isl_map_empty(dim);
1915
1916         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1917
1918         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [1,i,0,0,0] : 0 <= i,j <= 10 }";
1919         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1920         str = "{ [0,0,0,0,0] -> [0,0,0,0,0] : 1 = 0 }";
1921         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1922
1923         isl_map_free(mm.must);
1924         isl_map_free(mm.may);
1925         isl_flow_free(flow);
1926 }
1927
1928 int test_sv(isl_ctx *ctx)
1929 {
1930         const char *str;
1931         isl_map *map;
1932         isl_union_map *umap;
1933         int sv;
1934
1935         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 9 }";
1936         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1937         sv = isl_map_is_single_valued(map);
1938         isl_map_free(map);
1939         if (sv < 0)
1940                 return -1;
1941         if (!sv)
1942                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1943                         "map not detected as single valued", return -1);
1944
1945         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 10 }";
1946         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1947         sv = isl_map_is_single_valued(map);
1948         isl_map_free(map);
1949         if (sv < 0)
1950                 return -1;
1951         if (sv)
1952                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1953                         "map detected as single valued", return -1);
1954
1955         str = "{ S1[i] -> [i] : 0 <= i <= 9; S2[i] -> [i] : 0 <= i <= 9 }";
1956         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1957         sv = isl_union_map_is_single_valued(umap);
1958         isl_union_map_free(umap);
1959         if (sv < 0)
1960                 return -1;
1961         if (!sv)
1962                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1963                         "map not detected as single valued", return -1);
1964
1965         str = "{ [i] -> S1[i] : 0 <= i <= 9; [i] -> S2[i] : 0 <= i <= 9 }";
1966         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1967         sv = isl_union_map_is_single_valued(umap);
1968         isl_union_map_free(umap);
1969         if (sv < 0)
1970                 return -1;
1971         if (sv)
1972                 isl_die(ctx, isl_error_internal,
1973                         "map detected as single valued", return -1);
1974
1975         return 0;
1976 }
1977
1978 void test_bijective_case(struct isl_ctx *ctx, const char *str, int bijective)
1979 {
1980         isl_map *map;
1981
1982         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
1983         if (bijective)
1984                 assert(isl_map_is_bijective(map));
1985         else
1986                 assert(!isl_map_is_bijective(map));
1987         isl_map_free(map);
1988 }
1989
1990 void test_bijective(struct isl_ctx *ctx)
1991 {
1992         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i]}", 0);
1993         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=i}", 1);
1994         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=0}", 1);
1995         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=N}", 1);
1996         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [j,i]}", 1);
1997         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i+j]}", 0);
1998         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> []}", 0);
1999         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,j,N]}", 1);
2000         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i]}", 0);
2001         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,i]}", 0);
2002         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,i]}", 0);
2003         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,j]}", 1);
2004         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [x,y] : 2x=i & y =j}", 1);
2005 }
2006
2007 void test_pwqp(struct isl_ctx *ctx)
2008 {
2009         const char *str;
2010         isl_set *set;
2011         isl_pw_qpolynomial *pwqp1, *pwqp2;
2012
2013         str = "{ [i,j,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
2014         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2015
2016         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_move_dims(pwqp1, isl_dim_param, 0,
2017                                                 isl_dim_in, 1, 1);
2018
2019         str = "[j] -> { [i,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
2020         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2021
2022         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2023
2024         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2025
2026         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2027
2028         str = "{ [i] -> i }";
2029         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2030         str = "{ [k] : exists a : k = 2a }";
2031         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2032         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
2033         str = "{ [i] -> i }";
2034         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2035
2036         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2037
2038         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2039
2040         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2041
2042         str = "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }";
2043         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2044         str = "{ [10] }";
2045         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2046         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
2047         str = "{ [i] -> 16 }";
2048         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2049
2050         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2051
2052         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2053
2054         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2055
2056         str = "{ [i] -> ([(i)/2]) }";
2057         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2058         str = "{ [k] : exists a : k = 2a+1 }";
2059         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2060         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
2061         str = "{ [i] -> -1/2 + 1/2 * i }";
2062         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2063
2064         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2065
2066         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2067
2068         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2069
2070         str = "{ [i] -> ([([i/2] + [i/2])/5]) }";
2071         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2072         str = "{ [i] -> ([(2 * [i/2])/5]) }";
2073         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2074
2075         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2076
2077         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2078
2079         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2080
2081         str = "{ [x] -> ([x/2] + [(x+1)/2]) }";
2082         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2083         str = "{ [x] -> x }";
2084         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2085
2086         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2087
2088         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2089
2090         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2091
2092         str = "{ [i] -> ([i/2]) : i >= 0; [i] -> ([i/3]) : i < 0 }";
2093         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2094         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2095         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_coalesce(pwqp1);
2096         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
2097         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
2098         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
2099 }
2100
2101 void test_split_periods(isl_ctx *ctx)
2102 {
2103         const char *str;
2104         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
2105
2106         str = "{ [U,V] -> 1/3 * U + 2/3 * V - [(U + 2V)/3] + [U/2] : "
2107                 "U + 2V + 3 >= 0 and - U -2V  >= 0 and - U + 10 >= 0 and "
2108                 "U  >= 0; [U,V] -> U^2 : U >= 100 }";
2109         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2110
2111         pwqp = isl_pw_qpolynomial_split_periods(pwqp, 2);
2112         assert(pwqp);
2113
2114         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
2115 }
2116
2117 void test_union(isl_ctx *ctx)
2118 {
2119         const char *str;
2120         isl_union_set *uset1, *uset2;
2121         isl_union_map *umap1, *umap2;
2122
2123         str = "{ [i] : 0 <= i <= 1 }";
2124         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2125         str = "{ [1] -> [0] }";
2126         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
2127
2128         umap2 = isl_union_set_lex_gt_union_set(isl_union_set_copy(uset1), uset1);
2129         assert(isl_union_map_is_equal(umap1, umap2));
2130
2131         isl_union_map_free(umap1);
2132         isl_union_map_free(umap2);
2133
2134         str = "{ A[i] -> B[i]; B[i] -> C[i]; A[0] -> C[1] }";
2135         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
2136         str = "{ A[i]; B[i] }";
2137         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2138
2139         uset2 = isl_union_map_domain(umap1);
2140
2141         assert(isl_union_set_is_equal(uset1, uset2));
2142
2143         isl_union_set_free(uset1);
2144         isl_union_set_free(uset2);
2145 }
2146
2147 void test_bound(isl_ctx *ctx)
2148 {
2149         const char *str;
2150         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
2151         isl_pw_qpolynomial_fold *pwf;
2152
2153         str = "{ [[a, b, c, d] -> [e]] -> 0 }";
2154         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2155         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
2156         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_in) == 4);
2157         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
2158
2159         str = "{ [[x]->[x]] -> 1 : exists a : x = 2 a }";
2160         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
2161         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
2162         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_in) == 1);
2163         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
2164 }
2165
2166 void test_lift(isl_ctx *ctx)
2167 {
2168         const char *str;
2169         isl_basic_map *bmap;
2170         isl_basic_set *bset;
2171
2172         str = "{ [i0] : exists e0 : i0 = 4e0 }";
2173         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2174         bset = isl_basic_set_lift(bset);
2175         bmap = isl_basic_map_from_range(bset);
2176         bset = isl_basic_map_domain(bmap);
2177         isl_basic_set_free(bset);
2178 }
2179
2180 struct {
2181         const char *set1;
2182         const char *set2;
2183         int subset;
2184 } subset_tests[] = {
2185         { "{ [112, 0] }",
2186           "{ [i0, i1] : exists (e0 = [(i0 - i1)/16], e1: "
2187                 "16e0 <= i0 - i1 and 16e0 >= -15 + i0 - i1 and "
2188                 "16e1 <= i1 and 16e0 >= -i1 and 16e1 >= -i0 + i1) }", 1 },
2189         { "{ [65] }",
2190           "{ [i] : exists (e0 = [(255i)/256], e1 = [(127i + 65e0)/191], "
2191                 "e2 = [(3i + 61e1)/65], e3 = [(52i + 12e2)/61], "
2192                 "e4 = [(2i + e3)/3], e5 = [(4i + e3)/4], e6 = [(8i + e3)/12]: "
2193                     "3e4 = 2i + e3 and 4e5 = 4i + e3 and 12e6 = 8i + e3 and "
2194                     "i <= 255 and 64e3 >= -45 + 67i and i >= 0 and "
2195                     "256e0 <= 255i and 256e0 >= -255 + 255i and "
2196                     "191e1 <= 127i + 65e0 and 191e1 >= -190 + 127i + 65e0 and "
2197                     "65e2 <= 3i + 61e1 and 65e2 >= -64 + 3i + 61e1 and "
2198                     "61e3 <= 52i + 12e2 and 61e3 >= -60 + 52i + 12e2) }", 1 },
2199         { "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", "{ rat: [i] : 0 <= i <= 10 }", 1 },
2200         { "{ rat: [i] : 0 <= i <= 10 }", "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", 0 },
2201         { "{ rat: [0] }", "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", 1 },
2202         { "{ rat: [(1)/2] }", "{ [i] : 0 <= i <= 10 }", 0 },
2203 };
2204
2205 static int test_subset(isl_ctx *ctx)
2206 {
2207         int i;
2208         isl_set *set1, *set2;
2209         int subset;
2210
2211         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(subset_tests); ++i) {
2212                 set1 = isl_set_read_from_str(ctx, subset_tests[i].set1);
2213                 set2 = isl_set_read_from_str(ctx, subset_tests[i].set2);
2214                 subset = isl_set_is_subset(set1, set2);
2215                 isl_set_free(set1);
2216                 isl_set_free(set2);
2217                 if (subset < 0)
2218                         return -1;
2219                 if (subset != subset_tests[i].subset)
2220                         isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2221                                 "incorrect subset result", return -1);
2222         }
2223
2224         return 0;
2225 }
2226
2227 struct {
2228         const char *minuend;
2229         const char *subtrahend;
2230         const char *difference;
2231 } subtract_domain_tests[] = {
2232         { "{ A[i] -> B[i] }", "{ A[i] }", "{ }" },
2233         { "{ A[i] -> B[i] }", "{ B[i] }", "{ A[i] -> B[i] }" },
2234         { "{ A[i] -> B[i] }", "{ A[i] : i > 0 }", "{ A[i] -> B[i] : i <= 0 }" },
2235 };
2236
2237 static int test_subtract(isl_ctx *ctx)
2238 {
2239         int i;
2240         isl_union_map *umap1, *umap2;
2241         isl_union_set *uset;
2242         int equal;
2243
2244         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(subtract_domain_tests); ++i) {
2245                 umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx,
2246                                 subtract_domain_tests[i].minuend);
2247                 uset = isl_union_set_read_from_str(ctx,
2248                                 subtract_domain_tests[i].subtrahend);
2249                 umap2 = isl_union_map_read_from_str(ctx,
2250                                 subtract_domain_tests[i].difference);
2251                 umap1 = isl_union_map_subtract_domain(umap1, uset);
2252                 equal = isl_union_map_is_equal(umap1, umap2);
2253                 isl_union_map_free(umap1);
2254                 isl_union_map_free(umap2);
2255                 if (equal < 0)
2256                         return -1;
2257                 if (!equal)
2258                         isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2259                                 "incorrect subtract domain result", return -1);
2260         }
2261
2262         return 0;
2263 }
2264
2265 int test_factorize(isl_ctx *ctx)
2266 {
2267         const char *str;
2268         isl_basic_set *bset;
2269         isl_factorizer *f;
2270
2271         str = "{ [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7] : 3i5 <= 2 - 2i0 and "
2272             "i0 >= -2 and i6 >= 1 + i3 and i7 >= 0 and 3i5 >= -2i0 and "
2273             "2i4 <= i2 and i6 >= 1 + 2i0 + 3i1 and i4 <= -1 and "
2274             "i6 >= 1 + 2i0 + 3i5 and i6 <= 2 + 2i0 + 3i5 and "
2275             "3i5 <= 2 - 2i0 - i2 + 3i4 and i6 <= 2 + 2i0 + 3i1 and "
2276             "i0 <= -1 and i7 <= i2 + i3 - 3i4 - i6 and "
2277             "3i5 >= -2i0 - i2 + 3i4 }";
2278         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2279         f = isl_basic_set_factorizer(bset);
2280         isl_basic_set_free(bset);
2281         isl_factorizer_free(f);
2282         if (!f)
2283                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2284                         "failed to construct factorizer", return -1);
2285
2286         str = "{ [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7, i8, i9, i10, i11, i12] : "
2287             "i12 <= 2 + i0 - i11 and 2i8 >= -i4 and i11 >= i1 and "
2288             "3i5 <= -i2 and 2i11 >= -i4 - 2i7 and i11 <= 3 + i0 + 3i9 and "
2289             "i11 <= -i4 - 2i7 and i12 >= -i10 and i2 >= -2 and "
2290             "i11 >= i1 + 3i10 and i11 >= 1 + i0 + 3i9 and "
2291             "i11 <= 1 - i4 - 2i8 and 6i6 <= 6 - i2 and 3i6 >= 1 - i2 and "
2292             "i11 <= 2 + i1 and i12 <= i4 + i11 and i12 >= i0 - i11 and "
2293             "3i5 >= -2 - i2 and i12 >= -1 + i4 + i11 and 3i3 <= 3 - i2 and "
2294             "9i6 <= 11 - i2 + 6i5 and 3i3 >= 1 - i2 and "
2295             "9i6 <= 5 - i2 + 6i3 and i12 <= -1 and i2 <= 0 }";
2296         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
2297         f = isl_basic_set_factorizer(bset);
2298         isl_basic_set_free(bset);
2299         isl_factorizer_free(f);
2300         if (!f)
2301                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2302                         "failed to construct factorizer", return -1);
2303
2304         return 0;
2305 }
2306
2307 static int check_injective(__isl_take isl_map *map, void *user)
2308 {
2309         int *injective = user;
2310
2311         *injective = isl_map_is_injective(map);
2312         isl_map_free(map);
2313
2314         if (*injective < 0 || !*injective)
2315                 return -1;
2316
2317         return 0;
2318 }
2319
2320 int test_one_schedule(isl_ctx *ctx, const char *d, const char *w,
2321         const char *r, const char *s, int tilable, int parallel)
2322 {
2323         int i;
2324         isl_union_set *D;
2325         isl_union_map *W, *R, *S;
2326         isl_union_map *empty;
2327         isl_union_map *dep_raw, *dep_war, *dep_waw, *dep;
2328         isl_union_map *validity, *proximity;
2329         isl_union_map *schedule;
2330         isl_union_map *test;
2331         isl_union_set *delta;
2332         isl_union_set *domain;
2333         isl_set *delta_set;
2334         isl_set *slice;
2335         isl_set *origin;
2336         isl_schedule *sched;
2337         int is_nonneg, is_parallel, is_tilable, is_injection, is_complete;
2338
2339         D = isl_union_set_read_from_str(ctx, d);
2340         W = isl_union_map_read_from_str(ctx, w);
2341         R = isl_union_map_read_from_str(ctx, r);
2342         S = isl_union_map_read_from_str(ctx, s);
2343
2344         W = isl_union_map_intersect_domain(W, isl_union_set_copy(D));
2345         R = isl_union_map_intersect_domain(R, isl_union_set_copy(D));
2346
2347         empty = isl_union_map_empty(isl_union_map_get_space(S));
2348         isl_union_map_compute_flow(isl_union_map_copy(R),
2349                                    isl_union_map_copy(W), empty,
2350                                    isl_union_map_copy(S),
2351                                    &dep_raw, NULL, NULL, NULL);
2352         isl_union_map_compute_flow(isl_union_map_copy(W),
2353                                    isl_union_map_copy(W),
2354                                    isl_union_map_copy(R),
2355                                    isl_union_map_copy(S),
2356                                    &dep_waw, &dep_war, NULL, NULL);
2357
2358         dep = isl_union_map_union(dep_waw, dep_war);
2359         dep = isl_union_map_union(dep, dep_raw);
2360         validity = isl_union_map_copy(dep);
2361         proximity = isl_union_map_copy(dep);
2362
2363         sched = isl_union_set_compute_schedule(isl_union_set_copy(D),
2364                                                validity, proximity);
2365         schedule = isl_schedule_get_map(sched);
2366         isl_schedule_free(sched);
2367         isl_union_map_free(W);
2368         isl_union_map_free(R);
2369         isl_union_map_free(S);
2370
2371         is_injection = 1;
2372         isl_union_map_foreach_map(schedule, &check_injective, &is_injection);
2373
2374         domain = isl_union_map_domain(isl_union_map_copy(schedule));
2375         is_complete = isl_union_set_is_subset(D, domain);
2376         isl_union_set_free(D);
2377         isl_union_set_free(domain);
2378
2379         test = isl_union_map_reverse(isl_union_map_copy(schedule));
2380         test = isl_union_map_apply_range(test, dep);
2381         test = isl_union_map_apply_range(test, schedule);
2382
2383         delta = isl_union_map_deltas(test);
2384         if (isl_union_set_n_set(delta) == 0) {
2385                 is_tilable = 1;
2386                 is_parallel = 1;
2387                 is_nonneg = 1;
2388                 isl_union_set_free(delta);
2389         } else {
2390                 delta_set = isl_set_from_union_set(delta);
2391
2392                 slice = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2393                 for (i = 0; i < tilable; ++i)
2394                         slice = isl_set_lower_bound_si(slice, isl_dim_set, i, 0);
2395                 is_tilable = isl_set_is_subset(delta_set, slice);
2396                 isl_set_free(slice);
2397
2398                 slice = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2399                 for (i = 0; i < parallel; ++i)
2400                         slice = isl_set_fix_si(slice, isl_dim_set, i, 0);
2401                 is_parallel = isl_set_is_subset(delta_set, slice);
2402                 isl_set_free(slice);
2403
2404                 origin = isl_set_universe(isl_set_get_space(delta_set));
2405                 for (i = 0; i < isl_set_dim(origin, isl_dim_set); ++i)
2406                         origin = isl_set_fix_si(origin, isl_dim_set, i, 0);
2407
2408                 delta_set = isl_set_union(delta_set, isl_set_copy(origin));
2409                 delta_set = isl_set_lexmin(delta_set);
2410
2411                 is_nonneg = isl_set_is_equal(delta_set, origin);
2412
2413                 isl_set_free(origin);
2414                 isl_set_free(delta_set);
2415         }
2416
2417         if (is_nonneg < 0 || is_parallel < 0 || is_tilable < 0 ||
2418             is_injection < 0 || is_complete < 0)
2419                 return -1;
2420         if (!is_complete)
2421                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2422                         "generated schedule incomplete", return -1);
2423         if (!is_injection)
2424                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2425                         "generated schedule not injective on each statement",
2426                         return -1);
2427         if (!is_nonneg)
2428                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2429                         "negative dependences in generated schedule",
2430                         return -1);
2431         if (!is_tilable)
2432                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2433                         "generated schedule not as tilable as expected",
2434                         return -1);
2435         if (!is_parallel)
2436                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2437                         "generated schedule not as parallel as expected",
2438                         return -1);
2439
2440         return 0;
2441 }
2442
2443 static __isl_give isl_union_map *compute_schedule(isl_ctx *ctx,
2444         const char *domain, const char *validity, const char *proximity)
2445 {
2446         isl_union_set *dom;
2447         isl_union_map *dep;
2448         isl_union_map *prox;
2449         isl_schedule *schedule;
2450         isl_union_map *sched;
2451
2452         dom = isl_union_set_read_from_str(ctx, domain);
2453         dep = isl_union_map_read_from_str(ctx, validity);
2454         prox = isl_union_map_read_from_str(ctx, proximity);
2455         schedule = isl_union_set_compute_schedule(dom, dep, prox);
2456         sched = isl_schedule_get_map(schedule);
2457         isl_schedule_free(schedule);
2458
2459         return sched;
2460 }
2461
2462 /* Check that a schedule can be constructed on the given domain
2463  * with the given validity and proximity constraints.
2464  */
2465 static int test_has_schedule(isl_ctx *ctx, const char *domain,
2466         const char *validity, const char *proximity)
2467 {
2468         isl_union_map *sched;
2469
2470         sched = compute_schedule(ctx, domain, validity, proximity);
2471         if (!sched)
2472                 return -1;
2473
2474         isl_union_map_free(sched);
2475         return 0;
2476 }
2477
2478 int test_special_schedule(isl_ctx *ctx, const char *domain,
2479         const char *validity, const char *proximity, const char *expected_sched)
2480 {
2481         isl_union_map *sched1, *sched2;
2482         int equal;
2483
2484         sched1 = compute_schedule(ctx, domain, validity, proximity);
2485         sched2 = isl_union_map_read_from_str(ctx, expected_sched);
2486
2487         equal = isl_union_map_is_equal(sched1, sched2);
2488         isl_union_map_free(sched1);
2489         isl_union_map_free(sched2);
2490
2491         if (equal < 0)
2492                 return -1;
2493         if (!equal)
2494                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected schedule",
2495                         return -1);
2496
2497         return 0;
2498 }
2499
2500 /* Check that the schedule map is properly padded, even after being
2501  * reconstructed from the band forest.
2502  */
2503 static int test_padded_schedule(isl_ctx *ctx)
2504 {
2505         const char *str;
2506         isl_union_set *D;
2507         isl_union_map *validity, *proximity;
2508         isl_schedule *sched;
2509         isl_union_map *map1, *map2;
2510         isl_band_list *list;
2511         int equal;
2512
2513         str = "[N] -> { S0[i] : 0 <= i <= N; S1[i, j] : 0 <= i, j <= N }";
2514         D = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
2515         validity = isl_union_map_empty(isl_union_set_get_space(D));
2516         proximity = isl_union_map_copy(validity);
2517         sched = isl_union_set_compute_schedule(D, validity, proximity);
2518         map1 = isl_schedule_get_map(sched);
2519         list = isl_schedule_get_band_forest(sched);
2520         isl_band_list_free(list);
2521         map2 = isl_schedule_get_map(sched);
2522         isl_schedule_free(sched);
2523         equal = isl_union_map_is_equal(map1, map2);
2524         isl_union_map_free(map1);
2525         isl_union_map_free(map2);
2526
2527         if (equal < 0)
2528                 return -1;
2529         if (!equal)
2530                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2531                         "reconstructed schedule map not the same as original",
2532                         return -1);
2533
2534         return 0;
2535 }
2536
2537 int test_schedule(isl_ctx *ctx)
2538 {
2539         const char *D, *W, *R, *V, *P, *S;
2540
2541         /* Handle resulting schedule with zero bands. */
2542         if (test_one_schedule(ctx, "{[]}", "{}", "{}", "{[] -> []}", 0, 0) < 0)
2543                 return -1;
2544
2545         /* Jacobi */
2546         D = "[T,N] -> { S1[t,i] : 1 <= t <= T and 2 <= i <= N - 1 }";
2547         W = "{ S1[t,i] -> a[t,i] }";
2548         R = "{ S1[t,i] -> a[t-1,i]; S1[t,i] -> a[t-1,i-1]; "
2549                 "S1[t,i] -> a[t-1,i+1] }";
2550         S = "{ S1[t,i] -> [t,i] }";
2551         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2552                 return -1;
2553
2554         /* Fig. 5 of CC2008 */
2555         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and j >= 2 and "
2556                                 "j <= -1 + N }";
2557         W = "[N] -> { S_0[i, j] -> a[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2558                                 "j >= 2 and j <= -1 + N }";
2559         R = "[N] -> { S_0[i, j] -> a[j, i] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2560                                 "j >= 2 and j <= -1 + N; "
2561                     "S_0[i, j] -> a[i, -1 + j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2562                                 "j >= 2 and j <= -1 + N }";
2563         S = "[N] -> { S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2564         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2565                 return -1;
2566
2567         D = "{ S1[i] : 0 <= i <= 10; S2[i] : 0 <= i <= 9 }";
2568         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2569         R = "{ S2[i] -> a[i+1] }";
2570         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2571         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2572                 return -1;
2573
2574         D = "{ S1[i] : 0 <= i < 10; S2[i] : 0 <= i < 10 }";
2575         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2576         R = "{ S2[i] -> a[9-i] }";
2577         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2578         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2579                 return -1;
2580
2581         D = "[N] -> { S1[i] : 0 <= i < N; S2[i] : 0 <= i < N }";
2582         W = "{ S1[i] -> a[i] }";
2583         R = "[N] -> { S2[i] -> a[N-1-i] }";
2584         S = "{ S1[i] -> [0,i]; S2[i] -> [1,i] }";
2585         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 1) < 0)
2586                 return -1;
2587
2588         D = "{ S1[i] : 0 < i < 10; S2[i] : 0 <= i < 10 }";
2589         W = "{ S1[i] -> a[i]; S2[i] -> b[i] }";
2590         R = "{ S2[i] -> a[i]; S1[i] -> b[i-1] }";
2591         S = "{ S1[i] -> [i,0]; S2[i] -> [i,1] }";
2592         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2593                 return -1;
2594
2595         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i,j] : 1 <= i,j <= N }";
2596         W = "{ S1[i] -> a[0,i]; S2[i,j] -> a[i,j] }";
2597         R = "{ S2[i,j] -> a[i-1,j] }";
2598         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2599         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2600                 return -1;
2601
2602         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i,j] : 1 <= i,j <= N }";
2603         W = "{ S1[i] -> a[i,0]; S2[i,j] -> a[i,j] }";
2604         R = "{ S2[i,j] -> a[i,j-1] }";
2605         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2606         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2607                 return -1;
2608
2609         D = "[N] -> { S_0[]; S_1[i] : i >= 0 and i <= -1 + N; S_2[] }";
2610         W = "[N] -> { S_0[] -> a[0]; S_2[] -> b[0]; "
2611                     "S_1[i] -> a[1 + i] : i >= 0 and i <= -1 + N }";
2612         R = "[N] -> { S_2[] -> a[N]; S_1[i] -> a[i] : i >= 0 and i <= -1 + N }";
2613         S = "[N] -> { S_1[i] -> [1, i, 0]; S_2[] -> [2, 0, 1]; "
2614                     "S_0[] -> [0, 0, 0] }";
2615         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 1, 0) < 0)
2616                 return -1;
2617         ctx->opt->schedule_parametric = 0;
2618         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2619                 return -1;
2620         ctx->opt->schedule_parametric = 1;
2621
2622         D = "[N] -> { S1[i] : 1 <= i <= N; S2[i] : 1 <= i <= N; "
2623                     "S3[i,j] : 1 <= i,j <= N; S4[i] : 1 <= i <= N }";
2624         W = "{ S1[i] -> a[i,0]; S2[i] -> a[0,i]; S3[i,j] -> a[i,j] }";
2625         R = "[N] -> { S3[i,j] -> a[i-1,j]; S3[i,j] -> a[i,j-1]; "
2626                     "S4[i] -> a[i,N] }";
2627         S = "{ S1[i] -> [0,i,0]; S2[i] -> [1,i,0]; S3[i,j] -> [2,i,j]; "
2628                 "S4[i] -> [4,i,0] }";
2629         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 0) < 0)
2630                 return -1;
2631
2632         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and j <= N }";
2633         W = "[N] -> { S_0[i, j] -> s[0] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2634                                         "j <= N }";
2635         R = "[N] -> { S_0[i, j] -> s[0] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2636                                         "j <= N; "
2637                     "S_0[i, j] -> a[i, j] : i >= 1 and i <= N and j >= 1 and "
2638                                         "j <= N }";
2639         S = "[N] -> { S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2640         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2641                 return -1;
2642
2643         D = "[N] -> { S_0[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2644                     " S_2[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2645                     " S_1[t, i] : t >= 0 and t <= -1 + N and i >= 0 and "
2646                                 "i <= -1 + N }";
2647         W = "[N] -> { S_0[t] -> a[t, 0] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2648                     " S_2[t] -> b[t] : t >= 0 and t <= -1 + N; "
2649                     " S_1[t, i] -> a[t, 1 + i] : t >= 0 and t <= -1 + N and "
2650                                                 "i >= 0 and i <= -1 + N }";
2651         R = "[N] -> { S_1[t, i] -> a[t, i] : t >= 0 and t <= -1 + N and "
2652                                             "i >= 0 and i <= -1 + N; "
2653                     " S_2[t] -> a[t, N] : t >= 0 and t <= -1 + N }";
2654         S = "[N] -> { S_2[t] -> [0, t, 2]; S_1[t, i] -> [0, t, 1, i, 0]; "
2655                     " S_0[t] -> [0, t, 0] }";
2656
2657         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 2, 1) < 0)
2658                 return -1;
2659         ctx->opt->schedule_parametric = 0;
2660         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2661                 return -1;
2662         ctx->opt->schedule_parametric = 1;
2663
2664         D = "[N] -> { S1[i,j] : 0 <= i,j < N; S2[i,j] : 0 <= i,j < N }";
2665         S = "{ S1[i,j] -> [0,i,j]; S2[i,j] -> [1,i,j] }";
2666         if (test_one_schedule(ctx, D, "{}", "{}", S, 2, 2) < 0)
2667                 return -1;
2668
2669         D = "[M, N] -> { S_1[i] : i >= 0 and i <= -1 + M; "
2670             "S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + M and j >= 0 and j <= -1 + N }";
2671         W = "[M, N] -> { S_0[i, j] -> a[j] : i >= 0 and i <= -1 + M and "
2672                                             "j >= 0 and j <= -1 + N; "
2673                         "S_1[i] -> b[0] : i >= 0 and i <= -1 + M }";
2674         R = "[M, N] -> { S_0[i, j] -> a[0] : i >= 0 and i <= -1 + M and "
2675                                             "j >= 0 and j <= -1 + N; "
2676                         "S_1[i] -> b[0] : i >= 0 and i <= -1 + M }";
2677         S = "[M, N] -> { S_1[i] -> [1, i, 0]; S_0[i, j] -> [0, i, 0, j, 0] }";
2678         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2679                 return -1;
2680
2681         D = "{ S_0[i] : i >= 0 }";
2682         W = "{ S_0[i] -> a[i] : i >= 0 }";
2683         R = "{ S_0[i] -> a[0] : i >= 0 }";
2684         S = "{ S_0[i] -> [0, i, 0] }";
2685         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2686                 return -1;
2687
2688         D = "{ S_0[i] : i >= 0; S_1[i] : i >= 0 }";
2689         W = "{ S_0[i] -> a[i] : i >= 0; S_1[i] -> b[i] : i >= 0 }";
2690         R = "{ S_0[i] -> b[0] : i >= 0; S_1[i] -> a[i] : i >= 0 }";
2691         S = "{ S_1[i] -> [0, i, 1]; S_0[i] -> [0, i, 0] }";
2692         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2693                 return -1;
2694
2695         D = "[n] -> { S_0[j, k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2696                                 "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2697         W = "[n] -> { S_0[j, k] -> B[j] : j <= -1 + n and j >= 0 and "                                                  "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2698         R = "[n] -> { S_0[j, k] -> B[j] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2699                                         "k <= -1 + n and k >= 0; "
2700                     "S_0[j, k] -> B[k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2701                                         "k <= -1 + n and k >= 0; "
2702                     "S_0[j, k] -> A[k] : j <= -1 + n and j >= 0 and "
2703                                         "k <= -1 + n and k >= 0 }";
2704         S = "[n] -> { S_0[j, k] -> [2, j, k] }";
2705         ctx->opt->schedule_outer_zero_distance = 1;
2706         if (test_one_schedule(ctx, D, W, R, S, 0, 0) < 0)
2707                 return -1;
2708         ctx->opt->schedule_outer_zero_distance = 0;
2709
2710         D = "{Stmt_for_body24[i0, i1, i2, i3]:"
2711                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 6 and i2 >= 2 and "
2712                 "i2 <= 6 - i1 and i3 >= 0 and i3 <= -1 + i2;"
2713              "Stmt_for_body24[i0, i1, 1, 0]:"
2714                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 5;"
2715              "Stmt_for_body7[i0, i1, i2]:"
2716                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and i1 <= 7 and i2 >= 0 and "
2717                 "i2 <= 7 }";
2718
2719         V = "{Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] -> "
2720                 "Stmt_for_body24[1, i1, i2, i3]:"
2721                 "i3 >= 0 and i3 <= -1 + i2 and i1 >= 0 and i2 <= 6 - i1 and "
2722                 "i2 >= 1;"
2723              "Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] -> "
2724                 "Stmt_for_body7[1, 1 + i1 + i3, 1 + i1 + i2]:"
2725                 "i3 <= -1 + i2 and i2 <= 6 - i1 and i2 >= 1 and i1 >= 0 and "
2726                 "i3 >= 0;"
2727               "Stmt_for_body24[0, i1, i2, i3] ->"
2728                 "Stmt_for_body7[1, i1, 1 + i1 + i3]:"
2729                 "i3 >= 0 and i2 <= 6 - i1 and i1 >= 0 and i3 <= -1 + i2;"
2730               "Stmt_for_body7[0, i1, i2] -> Stmt_for_body7[1, i1, i2]:"
2731                 "(i2 >= 1 + i1 and i2 <= 6 and i1 >= 0 and i1 <= 4) or "
2732                 "(i2 >= 3 and i2 <= 7 and i1 >= 1 and i2 >= 1 + i1) or "
2733                 "(i2 >= 0 and i2 <= i1 and i2 >= -7 + i1 and i1 <= 7);"
2734               "Stmt_for_body7[0, i1, 1 + i1] -> Stmt_for_body7[1, i1, 1 + i1]:"
2735                 "i1 <= 6 and i1 >= 0;"
2736               "Stmt_for_body7[0, 0, 7] -> Stmt_for_body7[1, 0, 7];"
2737               "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> "
2738                 "Stmt_for_body24[i0, o1, -1 + i2 - o1, -1 + i1 - o1]:"
2739                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and o1 >= 0 and i2 >= 1 + i1 and "
2740                 "o1 <= -2 + i2 and i2 <= 7 and o1 <= -1 + i1;"
2741               "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> "
2742                 "Stmt_for_body24[i0, i1, o2, -1 - i1 + i2]:"
2743                 "i0 >= 0 and i0 <= 1 and i1 >= 0 and o2 >= -i1 + i2 and "
2744                 "o2 >= 1 and o2 <= 6 - i1 and i2 >= 1 + i1 }";
2745         P = V;
2746         S = "{ Stmt_for_body24[i0, i1, i2, i3] -> "
2747                 "[i0, 5i0 + i1, 6i0 + i1 + i2, 1 + 6i0 + i1 + i2 + i3, 1];"
2748             "Stmt_for_body7[i0, i1, i2] -> [0, 5i0, 6i0 + i1, 6i0 + i2, 0] }";
2749
2750         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2751                 return -1;
2752
2753         D = "{ S_0[i, j] : i >= 1 and i <= 10 and j >= 1 and j <= 8 }";
2754         V = "{ S_0[i, j] -> S_0[i, 1 + j] : i >= 1 and i <= 10 and "
2755                                            "j >= 1 and j <= 7;"
2756                 "S_0[i, j] -> S_0[1 + i, j] : i >= 1 and i <= 9 and "
2757                                              "j >= 1 and j <= 8 }";
2758         P = "{ }";
2759         S = "{ S_0[i, j] -> [i + j, j] }";
2760         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2761         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2762                 return -1;
2763         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2764
2765         /* Fig. 1 from Feautrier's "Some Efficient Solutions..." pt. 2, 1992 */
2766         D = "[N] -> { S_0[i, j] : i >= 0 and i <= -1 + N and "
2767                                  "j >= 0 and j <= -1 + i }";
2768         V = "[N] -> { S_0[i, j] -> S_0[i, 1 + j] : j <= -2 + i and "
2769                                         "i <= -1 + N and j >= 0;"
2770                      "S_0[i, -1 + i] -> S_0[1 + i, 0] : i >= 1 and "
2771                                         "i <= -2 + N }";
2772         P = "{ }";
2773         S = "{ S_0[i, j] -> [i, j] }";
2774         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2775         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2776                 return -1;
2777         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2778
2779         /* Test both algorithms on a case with only proximity dependences. */
2780         D = "{ S[i,j] : 0 <= i <= 10 }";
2781         V = "{ }";
2782         P = "{ S[i,j] -> S[i+1,j] : 0 <= i,j <= 10 }";
2783         S = "{ S[i, j] -> [j, i] }";
2784         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2785         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2786                 return -1;
2787         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2788         if (test_special_schedule(ctx, D, V, P, S) < 0)
2789                 return -1;
2790
2791         D = "{ A[a]; B[] }";
2792         V = "{}";
2793         P = "{ A[a] -> B[] }";
2794         if (test_has_schedule(ctx, D, V, P) < 0)
2795                 return -1;
2796
2797         if (test_padded_schedule(ctx) < 0)
2798                 return -1;
2799
2800         /* Check that check for progress is not confused by rational
2801          * solution.
2802          */
2803         D = "[N] -> { S0[i, j] : i >= 0 and i <= N and j >= 0 and j <= N }";
2804         V = "[N] -> { S0[i0, -1 + N] -> S0[2 + i0, 0] : i0 >= 0 and "
2805                                                         "i0 <= -2 + N; "
2806                         "S0[i0, i1] -> S0[i0, 1 + i1] : i0 >= 0 and "
2807                                 "i0 <= N and i1 >= 0 and i1 <= -1 + N }";
2808         P = "{}";
2809         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER;
2810         if (test_has_schedule(ctx, D, V, P) < 0)
2811                 return -1;
2812         ctx->opt->schedule_algorithm = ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL;
2813
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 int test_plain_injective(isl_ctx *ctx, const char *str, int injective)
2818 {
2819         isl_union_map *umap;
2820         int test;
2821
2822         umap = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
2823         test = isl_union_map_plain_is_injective(umap);
2824         isl_union_map_free(umap);
2825         if (test < 0)
2826                 return -1;
2827         if (test == injective)
2828                 return 0;
2829         if (injective)
2830                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2831                         "map not detected as injective", return -1);
2832         else
2833                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
2834                         "map detected as injective", return -1);
2835 }
2836
2837 int test_injective(isl_ctx *ctx)
2838 {
2839         const char *str;
2840
2841         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i,j] -> A[0]; T[i,j] -> B[1]}", 0))
2842                 return -1;
2843         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> B[0]}", 1))
2844                 return -1;
2845         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[1]}", 1))
2846                 return -1;
2847         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0]; T[] -> A[0]}", 0))
2848                 return -1;
2849         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i,0]; T[i] -> A[i,1]}", 1))
2850                 return -1;
2851         if (test_plain_injective(ctx, "{S[i] -> A[i]; T[i] -> A[i]}", 0))
2852                 return -1;
2853         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]}", 1))
2854                 return -1;
2855         if (test_plain_injective(ctx, "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[1,0]}", 1))
2856                 return -1;
2857
2858         str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[1,0]}";
2859         if (test_plain_injective(ctx, str, 1))
2860                 return -1;
2861         str = "{S[] -> A[0,0]; T[] -> A[0,1]; U[] -> A[0,0]}";
2862         if (test_plain_injective(ctx, str, 0))
2863                 return -1;
2864
2865         return 0;
2866 }
2867
2868 static int aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff, const char *str)
2869 {
2870         isl_aff *aff2;
2871         int equal;
2872
2873         if (!aff)
2874                 return -1;
2875
2876         aff2 = isl_aff_read_from_str(isl_aff_get_ctx(aff), str);
2877         equal = isl_aff_plain_is_equal(aff, aff2);
2878         isl_aff_free(aff2);
2879
2880         return equal;
2881 }
2882
2883 static int aff_check_plain_equal(__isl_keep isl_aff *aff, const char *str)
2884 {
2885         int equal;
2886
2887         equal = aff_plain_is_equal(aff, str);
2888         if (equal < 0)
2889                 return -1;
2890         if (!equal)
2891                 isl_die(isl_aff_get_ctx(aff), isl_error_unknown,
2892                         "result not as expected", return -1);
2893         return 0;
2894 }
2895
2896 int test_aff(isl_ctx *ctx)
2897 {
2898         const char *str;
2899         isl_set *set;
2900         isl_space *space;
2901         isl_local_space *ls;
2902         isl_aff *aff;
2903         int zero, equal;
2904
2905         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 1);
2906         ls = isl_local_space_from_space(space);
2907         aff = isl_aff_zero_on_domain(ls);
2908
2909         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2910         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 3);
2911         aff = isl_aff_floor(aff);
2912         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2913         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 2);
2914         aff = isl_aff_floor(aff);
2915         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, 0, 1);
2916
2917         str = "{ [10] }";
2918         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2919         aff = isl_aff_gist(aff, set);
2920
2921         aff = isl_aff_add_constant_si(aff, -16);
2922         zero = isl_aff_plain_is_zero(aff);
2923         isl_aff_free(aff);
2924
2925         if (zero < 0)
2926                 return -1;
2927         if (!zero)
2928                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2929
2930         aff = isl_aff_read_from_str(ctx, "{ [-1] }");
2931         aff = isl_aff_scale_down_ui(aff, 64);
2932         aff = isl_aff_floor(aff);
2933         equal = aff_check_plain_equal(aff, "{ [-1] }");
2934         isl_aff_free(aff);
2935         if (equal < 0)
2936                 return -1;
2937
2938         return 0;
2939 }
2940
2941 int test_dim_max(isl_ctx *ctx)
2942 {
2943         int equal;
2944         const char *str;
2945         isl_set *set1, *set2;
2946         isl_set *set;
2947         isl_map *map;
2948         isl_pw_aff *pwaff;
2949
2950         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= min(N,10) }";
2951         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2952         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2953         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2954         str = "[N] -> { [10] : N >= 10; [N] : N <= 9 and N >= 0 }";
2955         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2956         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2957         isl_set_free(set1);
2958         isl_set_free(set2);
2959         if (equal < 0)
2960                 return -1;
2961         if (!equal)
2962                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2963
2964         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= max(2N,N+6) }";
2965         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2966         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2967         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2968         str = "[N] -> { [6 + N] : -6 <= N <= 5; [2N] : N >= 6 }";
2969         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2970         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2971         isl_set_free(set1);
2972         isl_set_free(set2);
2973         if (equal < 0)
2974                 return -1;
2975         if (!equal)
2976                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2977
2978         str = "[N] -> { [i] : 0 <= i <= 2N or 0 <= i <= N+6 }";
2979         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2980         pwaff = isl_set_dim_max(set, 0);
2981         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2982         str = "[N] -> { [6 + N] : -6 <= N <= 5; [2N] : N >= 6 }";
2983         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
2984         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
2985         isl_set_free(set1);
2986         isl_set_free(set2);
2987         if (equal < 0)
2988                 return -1;
2989         if (!equal)
2990                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
2991
2992         str = "[N,M] -> { [i,j] -> [([i/16]), i%16, ([j/16]), j%16] : "
2993                         "0 <= i < N and 0 <= j < M }";
2994         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
2995         set = isl_map_range(map);
2996
2997         pwaff = isl_set_dim_max(isl_set_copy(set), 0);
2998         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
2999         str = "[N,M] -> { [([(N-1)/16])] : M,N > 0 }";
3000         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3001         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
3002         isl_set_free(set1);
3003         isl_set_free(set2);
3004
3005         pwaff = isl_set_dim_max(isl_set_copy(set), 3);
3006         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
3007         str = "[N,M] -> { [t] : t = min(M-1,15) and M,N > 0 }";
3008         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3009         if (equal >= 0 && equal)
3010                 equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
3011         isl_set_free(set1);
3012         isl_set_free(set2);
3013
3014         isl_set_free(set);
3015
3016         if (equal < 0)
3017                 return -1;
3018         if (!equal)
3019                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3020
3021         /* Check that solutions are properly merged. */
3022         str = "[n] -> { [a, b, c] : c >= -4a - 2b and "
3023                                 "c <= -1 + n - 4a - 2b and c >= -2b and "
3024                                 "4a >= -4 + n and c >= 0 }";
3025         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3026         pwaff = isl_set_dim_min(set, 2);
3027         set1 = isl_set_from_pw_aff(pwaff);
3028         str = "[n] -> { [(0)] : n >= 1 }";
3029         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3030         equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
3031         isl_set_free(set1);
3032         isl_set_free(set2);
3033
3034         if (equal < 0)
3035                 return -1;
3036         if (!equal)
3037                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3038
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 int test_product(isl_ctx *ctx)
3043 {
3044         const char *str;
3045         isl_set *set;
3046         isl_union_set *uset1, *uset2;
3047         int ok;
3048
3049         str = "{ A[i] }";
3050         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3051         set = isl_set_product(set, isl_set_copy(set));
3052         ok = isl_set_is_wrapping(set);
3053         isl_set_free(set);
3054         if (ok < 0)
3055                 return -1;
3056         if (!ok)
3057                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3058
3059         str = "{ [] }";
3060         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
3061         uset1 = isl_union_set_product(uset1, isl_union_set_copy(uset1));
3062         str = "{ [[] -> []] }";
3063         uset2 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
3064         ok = isl_union_set_is_equal(uset1, uset2);
3065         isl_union_set_free(uset1);
3066         isl_union_set_free(uset2);
3067         if (ok < 0)
3068                 return -1;
3069         if (!ok)
3070                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3071
3072         return 0;
3073 }
3074
3075 int test_equal(isl_ctx *ctx)
3076 {
3077         const char *str;
3078         isl_set *set, *set2;
3079         int equal;
3080
3081         str = "{ S_6[i] }";
3082         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3083         str = "{ S_7[i] }";
3084         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3085         equal = isl_set_is_equal(set, set2);
3086         isl_set_free(set);
3087         isl_set_free(set2);
3088         if (equal < 0)
3089                 return -1;
3090         if (equal)
3091                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3092
3093         return 0;
3094 }
3095
3096 static int test_plain_fixed(isl_ctx *ctx, __isl_take isl_map *map,
3097         enum isl_dim_type type, unsigned pos, int fixed)
3098 {
3099         int test;
3100
3101         test = isl_map_plain_is_fixed(map, type, pos, NULL);
3102         isl_map_free(map);
3103         if (test < 0)
3104                 return -1;
3105         if (test == fixed)
3106                 return 0;
3107         if (fixed)
3108                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3109                         "map not detected as fixed", return -1);
3110         else
3111                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3112                         "map detected as fixed", return -1);
3113 }
3114
3115 int test_fixed(isl_ctx *ctx)
3116 {
3117         const char *str;
3118         isl_map *map;
3119
3120         str = "{ [i] -> [i] }";
3121         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3122         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 0))
3123                 return -1;
3124         str = "{ [i] -> [1] }";
3125         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3126         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
3127                 return -1;
3128         str = "{ S_1[p1] -> [o0] : o0 = -2 and p1 >= 1 and p1 <= 7 }";
3129         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3130         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
3131                 return -1;
3132         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3133         map = isl_map_neg(map);
3134         if (test_plain_fixed(ctx, map, isl_dim_out, 0, 1))
3135                 return -1;
3136
3137         return 0;
3138 }
3139
3140 int test_vertices(isl_ctx *ctx)
3141 {
3142         const char *str;
3143         isl_basic_set *bset;
3144         isl_vertices *vertices;
3145
3146         str = "{ A[t, i] : t = 12 and i >= 4 and i <= 12 }";
3147         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
3148         vertices = isl_basic_set_compute_vertices(bset);
3149         isl_basic_set_free(bset);
3150         isl_vertices_free(vertices);
3151         if (!vertices)
3152                 return -1;
3153
3154         str = "{ A[t, i] : t = 14 and i = 1 }";
3155         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
3156         vertices = isl_basic_set_compute_vertices(bset);
3157         isl_basic_set_free(bset);
3158         isl_vertices_free(vertices);
3159         if (!vertices)
3160                 return -1;
3161
3162         return 0;
3163 }
3164
3165 int test_union_pw(isl_ctx *ctx)
3166 {
3167         int equal;
3168         const char *str;
3169         isl_union_set *uset;
3170         isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1, *upwqp2;
3171
3172         str = "{ [x] -> x^2 }";
3173         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
3174         upwqp2 = isl_union_pw_qpolynomial_copy(upwqp1);
3175         uset = isl_union_pw_qpolynomial_domain(upwqp1);
3176         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_copy(upwqp2);
3177         upwqp1 = isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(upwqp1, uset);
3178         equal = isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(upwqp1, upwqp2);
3179         isl_union_pw_qpolynomial_free(upwqp1);
3180         isl_union_pw_qpolynomial_free(upwqp2);
3181         if (equal < 0)
3182                 return -1;
3183         if (!equal)
3184                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3185
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 int test_output(isl_ctx *ctx)
3190 {
3191         char *s;
3192         const char *str;
3193         isl_pw_aff *pa;
3194         isl_printer *p;
3195         int equal;
3196
3197         str = "[x] -> { [1] : x % 4 <= 2; [2] : x = 3 }";
3198         pa = isl_pw_aff_read_from_str(ctx, str);
3199
3200         p = isl_printer_to_str(ctx);
3201         p = isl_printer_set_output_format(p, ISL_FORMAT_C);
3202         p = isl_printer_print_pw_aff(p, pa);
3203         s = isl_printer_get_str(p);
3204         isl_printer_free(p);
3205         isl_pw_aff_free(pa);
3206         if (!s)
3207                 equal = -1;
3208         else
3209                 equal = !strcmp(s, "(2 - x + 4*floord(x, 4) >= 0) ? (1) : 2");
3210         free(s);
3211         if (equal < 0)
3212                 return -1;
3213         if (!equal)
3214                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "unexpected result", return -1);
3215
3216         return 0;
3217 }
3218
3219 int test_sample(isl_ctx *ctx)
3220 {
3221         const char *str;
3222         isl_basic_set *bset1, *bset2;
3223         int empty, subset;
3224
3225         str = "{ [a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k] : "
3226             "3i >= 1073741823b - c - 1073741823e + f and c >= 0 and "
3227             "3i >= -1 + 3221225466b + c + d - 3221225466e - f and "
3228             "2e >= a - b and 3e <= 2a and 3k <= -a and f <= -1 + a and "
3229             "3i <= 4 - a + 4b + 2c - e - 2f and 3k <= -a + c - f and "
3230             "3h >= -2 + a and 3g >= -3 - a and 3k >= -2 - a and "
3231             "3i >= -2 - a - 2c + 3e + 2f and 3h <= a + c - f and "
3232             "3h >= a + 2147483646b + 2c - 2147483646e - 2f and "
3233             "3g <= -1 - a and 3i <= 1 + c + d - f and a <= 1073741823 and "
3234             "f >= 1 - a + 1073741822b + c + d - 1073741822e and "
3235             "3i >= 1 + 2b - 2c + e + 2f + 3g and "
3236             "1073741822f <= 1073741822 - a + 1073741821b + 1073741822c +"
3237                 "d - 1073741821e and "
3238             "3j <= 3 - a + 3b and 3g <= -2 - 2b + c + d - e - f and "
3239             "3j >= 1 - a + b + 2e and "
3240             "3f >= -3 + a + 3221225462b + 3c + d - 3221225465e and "
3241             "3i <= 4 - a + 4b - e and "
3242             "f <= 1073741822 + 1073741822b - 1073741822e and 3h <= a and "
3243             "f >= 0 and 2e <= 4 - a + 5b - d and 2e <= a - b + d and "
3244             "c <= -1 + a and 3i >= -2 - a + 3e and "
3245             "1073741822e <= 1073741823 - a + 1073741822b + c and "
3246             "3g >= -4 + 3221225464b + 3c + d - 3221225467e - 3f and "
3247             "3i >= -1 + 3221225466b + 3c + d - 3221225466e - 3f and "
3248             "1073741823e >= 1 + 1073741823b - d and "
3249             "3i >= 1073741823b + c - 1073741823e - f and "
3250             "3i >= 1 + 2b + e + 3g }";
3251         bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
3252         bset2 = isl_basic_set_sample(isl_basic_set_copy(bset1));
3253         empty = isl_basic_set_is_empty(bset2);
3254         subset = isl_basic_set_is_subset(bset2, bset1);
3255         isl_basic_set_free(bset1);
3256         isl_basic_set_free(bset2);
3257         if (empty < 0 || subset < 0)
3258                 return -1;
3259         if (empty)
3260                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "point not found", return -1);
3261         if (!subset)
3262                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad point found", return -1);
3263
3264         return 0;
3265 }
3266
3267 int test_fixed_power(isl_ctx *ctx)
3268 {
3269         const char *str;
3270         isl_map *map;
3271         isl_int exp;
3272         int equal;
3273
3274         isl_int_init(exp);
3275         str = "{ [i] -> [i + 1] }";
3276         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3277         isl_int_set_si(exp, 23);
3278         map = isl_map_fixed_power(map, exp);
3279         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [i + 23] }");
3280         isl_int_clear(exp);
3281         isl_map_free(map);
3282         if (equal < 0)
3283                 return -1;
3284
3285         return 0;
3286 }
3287
3288 int test_slice(isl_ctx *ctx)
3289 {
3290         const char *str;
3291         isl_map *map;
3292         int equal;
3293
3294         str = "{ [i] -> [j] }";
3295         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3296         map = isl_map_equate(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_out, 0);
3297         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [i] }");
3298         isl_map_free(map);
3299         if (equal < 0)
3300                 return -1;
3301
3302         str = "{ [i] -> [j] }";
3303         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3304         map = isl_map_equate(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_in, 0);
3305         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] }");
3306         isl_map_free(map);
3307         if (equal < 0)
3308                 return -1;
3309
3310         str = "{ [i] -> [j] }";
3311         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3312         map = isl_map_oppose(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_out, 0);
3313         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [-i] }");
3314         isl_map_free(map);
3315         if (equal < 0)
3316                 return -1;
3317
3318         str = "{ [i] -> [j] }";
3319         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3320         map = isl_map_oppose(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_in, 0);
3321         equal = map_check_equal(map, "{ [0] -> [j] }");
3322         isl_map_free(map);
3323         if (equal < 0)
3324                 return -1;
3325
3326         str = "{ [i] -> [j] }";
3327         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3328         map = isl_map_order_gt(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_out, 0);
3329         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] : i > j }");
3330         isl_map_free(map);
3331         if (equal < 0)
3332                 return -1;
3333
3334         str = "{ [i] -> [j] }";
3335         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3336         map = isl_map_order_gt(map, isl_dim_in, 0, isl_dim_in, 0);
3337         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] : false }");
3338         isl_map_free(map);
3339         if (equal < 0)
3340                 return -1;
3341
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 int test_eliminate(isl_ctx *ctx)
3346 {
3347         const char *str;
3348         isl_map *map;
3349         int equal;
3350
3351         str = "{ [i] -> [j] : i = 2j }";
3352         map = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3353         map = isl_map_eliminate(map, isl_dim_out, 0, 1);
3354         equal = map_check_equal(map, "{ [i] -> [j] : exists a : i = 2a }");
3355         isl_map_free(map);
3356         if (equal < 0)
3357                 return -1;
3358
3359         return 0;
3360 }
3361
3362 /* Check that isl_set_dim_residue_class detects that the values of j
3363  * in the set below are all odd and that it does not detect any spurious
3364  * strides.
3365  */
3366 static int test_residue_class(isl_ctx *ctx)
3367 {
3368         const char *str;
3369         isl_set *set;
3370         isl_int m, r;
3371         int res;
3372
3373         str = "{ [i,j] : j = 4 i + 1 and 0 <= i <= 100; "
3374                 "[i,j] : j = 4 i + 3 and 500 <= i <= 600 }";
3375         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3376         isl_int_init(m);
3377         isl_int_init(r);
3378         res = isl_set_dim_residue_class(set, 1, &m, &r);
3379         if (res >= 0 &&
3380             (isl_int_cmp_si(m, 2) != 0 || isl_int_cmp_si(r, 1) != 0))
3381                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "incorrect residue class",
3382                         res = -1);
3383         isl_int_clear(r);
3384         isl_int_clear(m);
3385         isl_set_free(set);
3386
3387         return res;
3388 }
3389
3390 int test_align_parameters(isl_ctx *ctx)
3391 {
3392         const char *str;
3393         isl_space *space;
3394         isl_multi_aff *ma1, *ma2;
3395         int equal;
3396
3397         str = "{ A[B[] -> C[]] -> D[E[] -> F[]] }";
3398         ma1 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
3399
3400         space = isl_space_params_alloc(ctx, 1);
3401         space = isl_space_set_dim_name(space, isl_dim_param, 0, "N");
3402         ma1 = isl_multi_aff_align_params(ma1, space);
3403
3404         str = "[N] -> { A[B[] -> C[]] -> D[E[] -> F[]] }";
3405         ma2 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
3406
3407         equal = isl_multi_aff_plain_is_equal(ma1, ma2);
3408
3409         isl_multi_aff_free(ma1);
3410         isl_multi_aff_free(ma2);
3411
3412         if (equal < 0)
3413                 return -1;
3414         if (!equal)
3415                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3416                         "result not as expected", return -1);
3417
3418         return 0;
3419 }
3420
3421 static int test_list(isl_ctx *ctx)
3422 {
3423         isl_id *a, *b, *c, *d, *id;
3424         isl_id_list *list;
3425         int ok;
3426
3427         a = isl_id_alloc(ctx, "a", NULL);
3428         b = isl_id_alloc(ctx, "b", NULL);
3429         c = isl_id_alloc(ctx, "c", NULL);
3430         d = isl_id_alloc(ctx, "d", NULL);
3431
3432         list = isl_id_list_alloc(ctx, 4);
3433         list = isl_id_list_add(list, a);
3434         list = isl_id_list_add(list, b);
3435         list = isl_id_list_add(list, c);
3436         list = isl_id_list_add(list, d);
3437         list = isl_id_list_drop(list, 1, 1);
3438
3439         if (isl_id_list_n_id(list) != 3) {
3440                 isl_id_list_free(list);
3441                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3442                         "unexpected number of elements in list", return -1);
3443         }
3444
3445         id = isl_id_list_get_id(list, 0);
3446         ok = id == a;
3447         isl_id_free(id);
3448         id = isl_id_list_get_id(list, 1);
3449         ok = ok && id == c;
3450         isl_id_free(id);
3451         id = isl_id_list_get_id(list, 2);
3452         ok = ok && id == d;
3453         isl_id_free(id);
3454
3455         isl_id_list_free(list);
3456
3457         if (!ok)
3458                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3459                         "unexpected elements in list", return -1);
3460
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 const char *set_conversion_tests[] = {
3465         "[N] -> { [i] : N - 1 <= 2 i <= N }",
3466         "[N] -> { [i] : exists a : i = 4 a and N - 1 <= i <= N }",
3467         "[N] -> { [i,j] : exists a : i = 4 a and N - 1 <= i, 2j <= N }",
3468         "[N] -> { [[i]->[j]] : exists a : i = 4 a and N - 1 <= i, 2j <= N }",
3469 };
3470
3471 /* Check that converting from isl_set to isl_pw_multi_aff and back
3472  * to isl_set produces the original isl_set.
3473  */
3474 static int test_set_conversion(isl_ctx *ctx)
3475 {
3476         int i;
3477         const char *str;
3478         isl_set *set1, *set2;
3479         isl_pw_multi_aff *pma;
3480         int equal;
3481
3482         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(set_conversion_tests); ++i) {
3483                 str = set_conversion_tests[i];
3484                 set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3485                 pma = isl_pw_multi_aff_from_set(isl_set_copy(set1));
3486                 set2 = isl_set_from_pw_multi_aff(pma);
3487                 equal = isl_set_is_equal(set1, set2);
3488                 isl_set_free(set1);
3489                 isl_set_free(set2);
3490
3491                 if (equal < 0)
3492                         return -1;
3493                 if (!equal)
3494                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad conversion",
3495                                 return -1);
3496         }
3497
3498         return 0;
3499 }
3500
3501 /* Check that converting from isl_map to isl_pw_multi_aff and back
3502  * to isl_map produces the original isl_map.
3503  */
3504 static int test_map_conversion(isl_ctx *ctx)
3505 {
3506         const char *str;
3507         isl_map *map1, *map2;
3508         isl_pw_multi_aff *pma;
3509         int equal;
3510
3511         str = "{ [a, b, c, d] -> s0[a, b, e, f] : "
3512                 "exists (e0 = [(a - 2c)/3], e1 = [(-4 + b - 5d)/9], "
3513                 "e2 = [(-d + f)/9]: 3e0 = a - 2c and 9e1 = -4 + b - 5d and "
3514                 "9e2 = -d + f and f >= 0 and f <= 8 and 9e >= -5 - 2a and "
3515                 "9e <= -2 - 2a) }";
3516         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str);
3517         pma = isl_pw_multi_aff_from_map(isl_map_copy(map1));
3518         map2 = isl_map_from_pw_multi_aff(pma);
3519         equal = isl_map_is_equal(map1, map2);
3520         isl_map_free(map1);
3521         isl_map_free(map2);
3522
3523         if (equal < 0)
3524                 return -1;
3525         if (!equal)
3526                 isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad conversion", return -1);
3527
3528         return 0;
3529 }
3530
3531 static int test_conversion(isl_ctx *ctx)
3532 {
3533         if (test_set_conversion(ctx) < 0)
3534                 return -1;
3535         if (test_map_conversion(ctx) < 0)
3536                 return -1;
3537         return 0;
3538 }
3539
3540 /* Check that isl_basic_map_curry does not modify input.
3541  */
3542 static int test_curry(isl_ctx *ctx)
3543 {
3544         const char *str;
3545         isl_basic_map *bmap1, *bmap2;
3546         int equal;
3547
3548         str = "{ [A[] -> B[]] -> C[] }";
3549         bmap1 = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
3550         bmap2 = isl_basic_map_curry(isl_basic_map_copy(bmap1));
3551         equal = isl_basic_map_is_equal(bmap1, bmap2);
3552         isl_basic_map_free(bmap1);
3553         isl_basic_map_free(bmap2);
3554
3555         if (equal < 0)
3556                 return -1;
3557         if (equal)
3558                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3559                         "curried map should not be equal to original",
3560                         return -1);
3561
3562         return 0;
3563 }
3564
3565 struct {
3566         const char *set;
3567         const char *ma;
3568         const char *res;
3569 } preimage_tests[] = {
3570         { "{ B[i,j] : 0 <= i < 10 and 0 <= j < 100 }",
3571           "{ A[j,i] -> B[i,j] }",
3572           "{ A[j,i] : 0 <= i < 10 and 0 <= j < 100 }" },
3573         { "{ rat: B[i,j] : 0 <= i, j and 3 i + 5 j <= 100 }",
3574           "{ A[a,b] -> B[a/2,b/6] }",
3575           "{ rat: A[a,b] : 0 <= a, b and 9 a + 5 b <= 600 }" },
3576         { "{ B[i,j] : 0 <= i, j and 3 i + 5 j <= 100 }",
3577           "{ A[a,b] -> B[a/2,b/6] }",
3578           "{ A[a,b] : 0 <= a, b and 9 a + 5 b <= 600 and "
3579                     "exists i,j : a = 2 i and b = 6 j }" },
3580         { "[n] -> { S[i] : 0 <= i <= 100 }", "[n] -> { S[n] }",
3581           "[n] -> { : 0 <= n <= 100 }" },
3582         { "{ B[i] : 0 <= i < 100 and exists a : i = 4 a }",
3583           "{ A[a] -> B[2a] }",
3584           "{ A[a] : 0 <= a < 50 and exists b : a = 2 b }" },
3585         { "{ B[i] : 0 <= i < 100 and exists a : i = 4 a }",
3586           "{ A[a] -> B[([a/2])] }",
3587           "{ A[a] : 0 <= a < 200 and exists b : [a/2] = 4 b }" },
3588         { "{ B[i,j,k] : 0 <= i,j,k <= 100 }",
3589           "{ A[a] -> B[a,a,a/3] }",
3590           "{ A[a] : 0 <= a <= 100 and exists b : a = 3 b }" },
3591         { "{ B[i,j] : j = [(i)/2] } ", "{ A[i,j] -> B[i/3,j] }",
3592           "{ A[i,j] : j = [(i)/6] and exists a : i = 3 a }" },
3593 };
3594
3595 static int test_preimage_basic_set(isl_ctx *ctx)
3596 {
3597         int i;
3598         isl_basic_set *bset1, *bset2;
3599         isl_multi_aff *ma;
3600         int equal;
3601
3602         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(preimage_tests); ++i) {
3603                 bset1 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, preimage_tests[i].set);
3604                 ma = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, preimage_tests[i].ma);
3605                 bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, preimage_tests[i].res);
3606                 bset1 = isl_basic_set_preimage_multi_aff(bset1, ma);
3607                 equal = isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2);
3608                 isl_basic_set_free(bset1);
3609                 isl_basic_set_free(bset2);
3610                 if (equal < 0)
3611                         return -1;
3612                 if (!equal)
3613                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad preimage",
3614                                 return -1);
3615         }
3616
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 struct {
3621         const char *map;
3622         const char *ma;
3623         const char *res;
3624 } preimage_domain_tests[] = {
3625         { "{ B[i,j] -> C[2i + 3j] : 0 <= i < 10 and 0 <= j < 100 }",
3626           "{ A[j,i] -> B[i,j] }",
3627           "{ A[j,i] -> C[2i + 3j] : 0 <= i < 10 and 0 <= j < 100 }" },
3628         { "{ B[i] -> C[i]; D[i] -> E[i] }",
3629           "{ A[i] -> B[i + 1] }",
3630           "{ A[i] -> C[i + 1] }" },
3631         { "{ B[i] -> C[i]; B[i] -> E[i] }",
3632           "{ A[i] -> B[i + 1] }",
3633           "{ A[i] -> C[i + 1]; A[i] -> E[i + 1] }" },
3634         { "{ B[i] -> C[([i/2])] }",
3635           "{ A[i] -> B[2i] }",
3636           "{ A[i] -> C[i] }" },
3637         { "{ B[i,j] -> C[([i/2]), ([(i+j)/3])] }",
3638           "{ A[i] -> B[([i/5]), ([i/7])] }",
3639           "{ A[i] -> C[([([i/5])/2]), ([(([i/5])+([i/7]))/3])] }" },
3640         { "[N] -> { B[i] -> C[([N/2]), i, ([N/3])] }",
3641           "[N] -> { A[] -> B[([N/5])] }",
3642           "[N] -> { A[] -> C[([N/2]), ([N/5]), ([N/3])] }" },
3643         { "{ B[i] -> C[i] : exists a : i = 5 a }",
3644           "{ A[i] -> B[2i] }",
3645           "{ A[i] -> C[2i] : exists a : 2i = 5 a }" },
3646         { "{ B[i] -> C[i] : exists a : i = 2 a; "
3647             "B[i] -> D[i] : exists a : i = 2 a + 1 }",
3648           "{ A[i] -> B[2i] }",
3649           "{ A[i] -> C[2i] }" },
3650 };
3651
3652 static int test_preimage_union_map(isl_ctx *ctx)
3653 {
3654         int i;
3655         isl_union_map *umap1, *umap2;
3656         isl_multi_aff *ma;
3657         int equal;
3658
3659         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(preimage_domain_tests); ++i) {
3660                 umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx,
3661                                                 preimage_domain_tests[i].map);
3662                 ma = isl_multi_aff_read_from_str(ctx,
3663                                                 preimage_domain_tests[i].ma);
3664                 umap2 = isl_union_map_read_from_str(ctx,
3665                                                 preimage_domain_tests[i].res);
3666                 umap1 = isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(umap1, ma);
3667                 equal = isl_union_map_is_equal(umap1, umap2);
3668                 isl_union_map_free(umap1);
3669                 isl_union_map_free(umap2);
3670                 if (equal < 0)
3671                         return -1;
3672                 if (!equal)
3673                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad preimage",
3674                                 return -1);
3675         }
3676
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 static int test_preimage(isl_ctx *ctx)
3681 {
3682         if (test_preimage_basic_set(ctx) < 0)
3683                 return -1;
3684         if (test_preimage_union_map(ctx) < 0)
3685                 return -1;
3686
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 struct {
3691         const char *ma1;
3692         const char *ma;
3693         const char *res;
3694 } pullback_tests[] = {
3695         { "{ B[i,j] -> C[i + 2j] }" , "{ A[a,b] -> B[b,a] }",
3696           "{ A[a,b] -> C[b + 2a] }" },
3697         { "{ B[i] -> C[2i] }", "{ A[a] -> B[(a)/2] }", "{ A[a] -> C[a] }" },
3698         { "{ B[i] -> C[(i)/2] }", "{ A[a] -> B[2a] }", "{ A[a] -> C[a] }" },
3699         { "{ B[i] -> C[(i)/2] }", "{ A[a] -> B[(a)/3] }",
3700           "{ A[a] -> C[(a)/6] }" },
3701         { "{ B[i] -> C[2i] }", "{ A[a] -> B[5a] }", "{ A[a] -> C[10a] }" },
3702         { "{ B[i] -> C[2i] }", "{ A[a] -> B[(a)/3] }",
3703           "{ A[a] -> C[(2a)/3] }" },
3704         { "{ B[i,j] -> C[i + j] }", "{ A[a] -> B[a,a] }", "{ A[a] -> C[2a] }"},
3705         { "{ B[a] -> C[a,a] }", "{ A[i,j] -> B[i + j] }",
3706           "{ A[i,j] -> C[i + j, i + j] }"},
3707         { "{ B[i] -> C[([i/2])] }", "{ B[5] }", "{ C[2] }" },
3708         { "[n] -> { B[i,j] -> C[([i/2]) + 2j] }",
3709           "[n] -> { B[n,[n/3]] }", "[n] -> { C[([n/2]) + 2*[n/3]] }", },
3710 };
3711
3712 static int test_pullback(isl_ctx *ctx)
3713 {
3714         int i;
3715         isl_multi_aff *ma1, *ma2;
3716         isl_multi_aff *ma;
3717         int equal;
3718
3719         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pullback_tests); ++i) {
3720                 ma1 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, pullback_tests[i].ma1);
3721                 ma = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, pullback_tests[i].ma);
3722                 ma2 = isl_multi_aff_read_from_str(ctx, pullback_tests[i].res);
3723                 ma1 = isl_multi_aff_pullback_multi_aff(ma1, ma);
3724                 equal = isl_multi_aff_plain_is_equal(ma1, ma2);
3725                 isl_multi_aff_free(ma1);
3726                 isl_multi_aff_free(ma2);
3727                 if (equal < 0)
3728                         return -1;
3729                 if (!equal)
3730                         isl_die(ctx, isl_error_unknown, "bad pullback",
3731                                 return -1);
3732         }
3733
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 /* Check that negation is printed correctly.
3738  */
3739 static int test_ast(isl_ctx *ctx)
3740 {
3741         isl_ast_expr *expr, *expr1, *expr2, *expr3;
3742         char *str;
3743         int ok;
3744
3745         expr1 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "A", NULL));
3746         expr2 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "B", NULL));
3747         expr = isl_ast_expr_add(expr1, expr2);
3748         expr = isl_ast_expr_neg(expr);
3749         str = isl_ast_expr_to_str(expr);
3750         ok = str ? !strcmp(str, "-(A + B)") : -1;
3751         free(str);
3752         isl_ast_expr_free(expr);
3753
3754         if (ok < 0)
3755                 return -1;
3756         if (!ok)
3757                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3758                         "isl_ast_expr printed incorrectly", return -1);
3759
3760         expr1 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "A", NULL));
3761         expr2 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "B", NULL));
3762         expr = isl_ast_expr_add(expr1, expr2);
3763         expr3 = isl_ast_expr_from_id(isl_id_alloc(ctx, "C", NULL));
3764         expr = isl_ast_expr_sub(expr3, expr);
3765         str = isl_ast_expr_to_str(expr);
3766         ok = str ? !strcmp(str, "C - (A + B)") : -1;
3767         free(str);
3768         isl_ast_expr_free(expr);
3769
3770         if (ok < 0)
3771                 return -1;
3772         if (!ok)
3773                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3774                         "isl_ast_expr printed incorrectly", return -1);
3775
3776         return 0;
3777 }
3778
3779 /* Internal data structure for before_for and after_for callbacks.
3780  *
3781  * depth is the current depth
3782  * before is the number of times before_for has been called
3783  * after is the number of times after_for has been called
3784  */
3785 struct isl_test_codegen_data {
3786         int depth;
3787         int before;
3788         int after;
3789 };
3790
3791 /* This function is called before each for loop in the AST generated
3792  * from test_ast_gen1.
3793  *
3794  * Increment the number of calls and the depth.
3795  * Check that the space returned by isl_ast_build_get_schedule_space
3796  * matches the target space of the schedule returned by
3797  * isl_ast_build_get_schedule.
3798  * Return an isl_id that is checked by the corresponding call
3799  * to after_for.
3800  */
3801 static __isl_give isl_id *before_for(__isl_keep isl_ast_build *build,
3802         void *user)
3803 {
3804         struct isl_test_codegen_data *data = user;
3805         isl_ctx *ctx;
3806         isl_space *space;
3807         isl_union_map *schedule;
3808         isl_union_set *uset;
3809         isl_set *set;
3810         int empty;
3811         char name[] = "d0";
3812
3813         ctx = isl_ast_build_get_ctx(build);
3814
3815         if (data->before >= 3)
3816                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3817                         "unexpected number of for nodes", return NULL);
3818         if (data->depth >= 2)
3819                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3820                         "unexpected depth", return NULL);
3821
3822         snprintf(name, sizeof(name), "d%d", data->depth);
3823         data->before++;
3824         data->depth++;
3825
3826         schedule = isl_ast_build_get_schedule(build);
3827         uset = isl_union_map_range(schedule);
3828         if (!uset)
3829                 return NULL;
3830         if (isl_union_set_n_set(uset) != 1) {
3831                 isl_union_set_free(uset);
3832                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3833                         "expecting single range space", return NULL);
3834         }
3835
3836         space = isl_ast_build_get_schedule_space(build);
3837         set = isl_union_set_extract_set(uset, space);
3838         isl_union_set_free(uset);
3839         empty = isl_set_is_empty(set);
3840         isl_set_free(set);
3841
3842         if (empty < 0)
3843                 return NULL;
3844         if (empty)
3845                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3846                         "spaces don't match", return NULL);
3847
3848         return isl_id_alloc(ctx, name, NULL);
3849 }
3850
3851 /* This function is called after each for loop in the AST generated
3852  * from test_ast_gen1.
3853  *
3854  * Increment the number of calls and decrement the depth.
3855  * Check that the annotation attached to the node matches
3856  * the isl_id returned by the corresponding call to before_for.
3857  */
3858 static __isl_give isl_ast_node *after_for(__isl_take isl_ast_node *node,
3859         __isl_keep isl_ast_build *build, void *user)
3860 {
3861         struct isl_test_codegen_data *data = user;
3862         isl_id *id;
3863         const char *name;
3864         int valid;
3865
3866         data->after++;
3867         data->depth--;
3868
3869         if (data->after > data->before)
3870                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(node), isl_error_unknown,
3871                         "mismatch in number of for nodes",
3872                         return isl_ast_node_free(node));
3873
3874         id = isl_ast_node_get_annotation(node);
3875         if (!id)
3876                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(node), isl_error_unknown,
3877                         "missing annotation", return isl_ast_node_free(node));
3878
3879         name = isl_id_get_name(id);
3880         valid = name && atoi(name + 1) == data->depth;
3881         isl_id_free(id);
3882
3883         if (!valid)
3884                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(node), isl_error_unknown,
3885                         "wrong annotation", return isl_ast_node_free(node));
3886
3887         return node;
3888 }
3889
3890 /* Check that the before_each_for and after_each_for callbacks
3891  * are called for each for loop in the generated code,
3892  * that they are called in the right order and that the isl_id
3893  * returned from the before_each_for callback is attached to
3894  * the isl_ast_node passed to the corresponding after_each_for call.
3895  */
3896 static int test_ast_gen1(isl_ctx *ctx)
3897 {
3898         const char *str;
3899         isl_set *set;
3900         isl_union_map *schedule;
3901         isl_ast_build *build;
3902         isl_ast_node *tree;
3903         struct isl_test_codegen_data data;
3904
3905         str = "[N] -> { : N >= 10 }";
3906         set = isl_set_read_from_str(ctx, str);
3907         str = "[N] -> { A[i,j] -> S[8,i,3,j] : 0 <= i,j <= N; "
3908                     "B[i,j] -> S[8,j,9,i] : 0 <= i,j <= N }";
3909         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3910
3911         data.before = 0;
3912         data.after = 0;
3913         data.depth = 0;
3914         build = isl_ast_build_from_context(set);
3915         build = isl_ast_build_set_before_each_for(build,
3916                         &before_for, &data);
3917         build = isl_ast_build_set_after_each_for(build,
3918                         &after_for, &data);
3919         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3920         isl_ast_build_free(build);
3921         if (!tree)
3922                 return -1;
3923
3924         isl_ast_node_free(tree);
3925
3926         if (data.before != 3 || data.after != 3)
3927                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
3928                         "unexpected number of for nodes", return -1);
3929
3930         return 0;
3931 }
3932
3933 /* Check that the AST generator handles domains that are integrally disjoint
3934  * but not ratinoally disjoint.
3935  */
3936 static int test_ast_gen2(isl_ctx *ctx)
3937 {
3938         const char *str;
3939         isl_set *set;
3940         isl_union_map *schedule;
3941         isl_union_map *options;
3942         isl_ast_build *build;
3943         isl_ast_node *tree;
3944
3945         str = "{ A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i,j <= 1 }";
3946         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3947         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
3948         build = isl_ast_build_from_context(set);
3949
3950         str = "{ [i,j] -> atomic[1] : i + j = 1; [i,j] -> unroll[1] : i = j }";
3951         options = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3952         build = isl_ast_build_set_options(build, options);
3953         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
3954         isl_ast_build_free(build);
3955         if (!tree)
3956                 return -1;
3957         isl_ast_node_free(tree);
3958
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 /* Increment *user on each call.
3963  */
3964 static __isl_give isl_ast_node *count_domains(__isl_take isl_ast_node *node,
3965         __isl_keep isl_ast_build *build, void *user)
3966 {
3967         int *n = user;
3968
3969         (*n)++;
3970
3971         return node;
3972 }
3973
3974 /* Test that unrolling tries to minimize the number of instances.
3975  * In particular, for the schedule given below, make sure it generates
3976  * 3 nodes (rather than 101).
3977  */
3978 static int test_ast_gen3(isl_ctx *ctx)
3979 {
3980         const char *str;
3981         isl_set *set;
3982         isl_union_map *schedule;
3983         isl_union_map *options;
3984         isl_ast_build *build;
3985         isl_ast_node *tree;
3986         int n_domain = 0;
3987
3988         str = "[n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100 and n <= i <= n + 2 }";
3989         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3990         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
3991
3992         str = "{ [i] -> unroll[0] }";
3993         options = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
3994
3995         build = isl_ast_build_from_context(set);
3996         build = isl_ast_build_set_options(build, options);
3997         build = isl_ast_build_set_at_each_domain(build,
3998                         &count_domains, &n_domain);
3999         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
4000         isl_ast_build_free(build);
4001         if (!tree)
4002                 return -1;
4003
4004         isl_ast_node_free(tree);
4005
4006         if (n_domain != 3)
4007                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
4008                         "unexpected number of for nodes", return -1);
4009
4010         return 0;
4011 }
4012
4013 /* Check that if the ast_build_exploit_nested_bounds options is set,
4014  * we do not get an outer if node in the generated AST,
4015  * while we do get such an outer if node if the options is not set.
4016  */
4017 static int test_ast_gen4(isl_ctx *ctx)
4018 {
4019         const char *str;
4020         isl_set *set;
4021         isl_union_map *schedule;
4022         isl_ast_build *build;
4023         isl_ast_node *tree;
4024         enum isl_ast_node_type type;
4025         int enb;
4026
4027         enb = isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx);
4028         str = "[N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and 0 <= j <= M }";
4029
4030         isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx, 1);
4031
4032         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
4033         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
4034         build = isl_ast_build_from_context(set);
4035         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
4036         isl_ast_build_free(build);
4037         if (!tree)
4038                 return -1;
4039
4040         type = isl_ast_node_get_type(tree);
4041         isl_ast_node_free(tree);
4042
4043         if (type == isl_ast_node_if)
4044                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
4045                         "not expecting if node", return -1);
4046
4047         isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx, 0);
4048
4049         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
4050         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
4051         build = isl_ast_build_from_context(set);
4052         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
4053         isl_ast_build_free(build);
4054         if (!tree)
4055                 return -1;
4056
4057         type = isl_ast_node_get_type(tree);
4058         isl_ast_node_free(tree);
4059
4060         if (type != isl_ast_node_if)
4061                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
4062                         "expecting if node", return -1);
4063
4064         isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(ctx, enb);
4065
4066         return 0;
4067 }
4068
4069 /* This function is called for each leaf in the AST generated
4070  * from test_ast_gen5.
4071  *
4072  * We finalize the AST generation by extending the outer schedule
4073  * with a zero-dimensional schedule.  If this results in any for loops,
4074  * then this means that we did not pass along enough information
4075  * about the outer schedule to the inner AST generation.
4076  */
4077 static __isl_give isl_ast_node *create_leaf(__isl_take isl_ast_build *build,
4078         void *user)
4079 {
4080         isl_union_map *schedule, *extra;
4081         isl_ast_node *tree;
4082
4083         schedule = isl_ast_build_get_schedule(build);
4084         extra = isl_union_map_copy(schedule);
4085         extra = isl_union_map_from_domain(isl_union_map_domain(extra));
4086         schedule = isl_union_map_range_product(schedule, extra);
4087         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
4088         isl_ast_build_free(build);
4089
4090         if (!tree)
4091                 return NULL;
4092
4093         if (isl_ast_node_get_type(tree) == isl_ast_node_for)
4094                 isl_die(isl_ast_node_get_ctx(tree), isl_error_unknown,
4095                         "code should not contain any for loop",
4096                         return isl_ast_node_free(tree));
4097
4098         return tree;
4099 }
4100
4101 /* Check that we do not lose any information when going back and
4102  * forth between internal and external schedule.
4103  *
4104  * In particular, we create an AST where we unroll the only
4105  * non-constant dimension in the schedule.  We therefore do
4106  * not expect any for loops in the AST.  However, older versions
4107  * of isl would not pass along enough information about the outer
4108  * schedule when performing an inner code generation from a create_leaf
4109  * callback, resulting in the inner code generation producing a for loop.
4110  */
4111 static int test_ast_gen5(isl_ctx *ctx)
4112 {
4113         const char *str;
4114         isl_set *set;
4115         isl_union_map *schedule, *options;
4116         isl_ast_build *build;
4117         isl_ast_node *tree;
4118
4119         str = "{ A[] -> [1, 1, 2]; B[i] -> [1, i, 0] : i >= 1 and i <= 2 }";
4120         schedule = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
4121
4122         str = "{ [a, b, c] -> unroll[1] : exists (e0 = [(a)/4]: "
4123                                 "4e0 >= -1 + a - b and 4e0 <= -2 + a + b) }";
4124         options = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
4125
4126         set = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(ctx, 0));
4127         build = isl_ast_build_from_context(set);
4128         build = isl_ast_build_set_options(build, options);
4129         build = isl_ast_build_set_create_leaf(build, &create_leaf, NULL);
4130         tree = isl_ast_build_ast_from_schedule(build, schedule);
4131         isl_ast_build_free(build);
4132         isl_ast_node_free(tree);
4133         if (!tree)
4134                 return -1;
4135
4136         return 0;
4137 }
4138
4139 static int test_ast_gen(isl_ctx *ctx)
4140 {
4141         if (test_ast_gen1(ctx) < 0)
4142                 return -1;
4143         if (test_ast_gen2(ctx) < 0)
4144                 return -1;
4145         if (test_ast_gen3(ctx) < 0)
4146                 return -1;
4147         if (test_ast_gen4(ctx) < 0)
4148                 return -1;
4149         if (test_ast_gen5(ctx) < 0)
4150                 return -1;
4151         return 0;
4152 }
4153
4154 /* Check if dropping output dimensions from an isl_pw_multi_aff
4155  * works properly.
4156  */
4157 static int test_pw_multi_aff(isl_ctx *ctx)
4158 {
4159         const char *str;
4160         isl_pw_multi_aff *pma1, *pma2;
4161         int equal;
4162
4163         str = "{ [i,j] -> [i+j, 4i-j] }";
4164         pma1 = isl_pw_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
4165         str = "{ [i,j] -> [4i-j] }";
4166         pma2 = isl_pw_multi_aff_read_from_str(ctx, str);
4167
4168         pma1 = isl_pw_multi_aff_drop_dims(pma1, isl_dim_out, 0, 1);
4169
4170         equal = isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(pma1, pma2);
4171
4172         isl_pw_multi_aff_free(pma1);
4173         isl_pw_multi_aff_free(pma2);
4174         if (equal < 0)
4175                 return -1;
4176         if (!equal)
4177                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
4178                         "expressions not equal", return -1);
4179
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 /* This is a regression test for a bug where isl_basic_map_simplify
4184  * would end up in an infinite loop.  In particular, we construct
4185  * an empty basic set that is not obviously empty.
4186  * isl_basic_set_is_empty marks the basic set as empty.
4187  * After projecting out i3, the variable can be dropped completely,
4188  * but isl_basic_map_simplify refrains from doing so if the basic set
4189  * is empty and would end up in an infinite loop if it didn't test
4190  * explicitly for empty basic maps in the outer loop.
4191  */
4192 static int test_simplify(isl_ctx *ctx)
4193 {
4194         const char *str;
4195         isl_basic_set *bset;
4196         int empty;
4197
4198         str = "{ [i0, i1, i2, i3] : i0 >= -2 and 6i2 <= 4 + i0 + 5i1 and "
4199                 "i2 <= 22 and 75i2 <= 111 + 13i0 + 60i1 and "
4200                 "25i2 >= 38 + 6i0 + 20i1 and i0 <= -1 and i2 >= 20 and "
4201                 "i3 >= i2 }";
4202         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
4203         empty = isl_basic_set_is_empty(bset);
4204         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 3, 1);
4205         isl_basic_set_free(bset);
4206         if (!bset)
4207                 return -1;
4208         if (!empty)
4209                 isl_die(ctx, isl_error_unknown,
4210                         "basic set should be empty", return -1);
4211
4212         return 0;
4213 }
4214
4215 /* This is a regression test for a bug where isl_tab_basic_map_partial_lexopt
4216  * with gbr context would fail to disable the use of the shifted tableau
4217  * when transferring equalities for the input to the context, resulting
4218  * in invalid sample values.
4219  */
4220 static int test_partial_lexmin(isl_ctx *ctx)
4221 {
4222         const char *str;
4223         isl_basic_set *bset;
4224         isl_basic_map *bmap;
4225         isl_map *map;
4226
4227         str = "{ [1, b, c, 1 - c] -> [e] : 2e <= -c and 2e >= -3 + c }";
4228         bmap = isl_basic_map_read_from_str(ctx, str);
4229         str = "{ [a, b, c, d] : c <= 1 and 2d >= 6 - 4b - c }";
4230         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
4231         map = isl_basic_map_partial_lexmin(bmap, bset, NULL);
4232         isl_map_free(map);
4233
4234         if (!map)
4235                 return -1;
4236
4237         return 0;
4238 }
4239
4240 /* Check that the variable compression performed on the existentially
4241  * quantified variables inside isl_basic_set_compute_divs is not confused
4242  * by the implicit equalities among the parameters.
4243  */
4244 static int test_compute_divs(isl_ctx *ctx)
4245 {
4246         const char *str;
4247         isl_basic_set *bset;
4248         isl_set *set;
4249
4250         str = "[a, b, c, d, e] -> { [] : exists (e0: 2d = b and a <= 124 and "
4251                 "b <= 2046 and b >= 0 and b <= 60 + 64a and 2e >= b + 2c and "
4252                 "2e >= b and 2e <= 1 + b and 2e <= 1 + b + 2c and "
4253                 "32768e0 >= -124 + a and 2097152e0 <= 60 + 64a - b) }";
4254         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str);
4255         set = isl_basic_set_compute_divs(bset);
4256         isl_set_free(set);
4257         if (!set)
4258                 return -1;
4259
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 struct {
4264         const char *name;
4265         int (*fn)(isl_ctx *ctx);
4266 } tests [] = {
4267         { "val", &test_val },
4268         { "compute divs", &test_compute_divs },
4269         { "partial lexmin", &test_partial_lexmin },
4270         { "simplify", &test_simplify },
4271         { "curry", &test_curry },
4272         { "piecewise multi affine expressions", &test_pw_multi_aff },
4273         { "conversion", &test_conversion },
4274         { "list", &test_list },
4275         { "align parameters", &test_align_parameters },
4276         { "preimage", &test_preimage },
4277         { "pullback", &test_pullback },
4278         { "AST", &test_ast },
4279         { "AST generation", &test_ast_gen },
4280         { "eliminate", &test_eliminate },
4281         { "residue class", &test_residue_class },
4282         { "div", &test_div },
4283         { "slice", &test_slice },
4284         { "fixed power", &test_fixed_power },
4285         { "sample", &test_sample },
4286         { "output", &test_output },
4287         { "vertices", &test_vertices },
4288         { "fixed", &test_fixed },
4289         { "equal", &test_equal },
4290         { "product", &test_product },
4291         { "dim_max", &test_dim_max },
4292         { "affine", &test_aff },
4293         { "injective", &test_injective },
4294         { "schedule", &test_schedule },
4295         { "union_pw", &test_union_pw },
4296         { "parse", &test_parse },
4297         { "single-valued", &test_sv },
4298         { "affine hull", &test_affine_hull },
4299         { "coalesce", &test_coalesce },
4300         { "factorize", &test_factorize },
4301         { "subset", &test_subset },
4302         { "subtract", &test_subtract },
4303         { "lexmin", &test_lexmin },
4304 };
4305
4306 int main()
4307 {
4308         int i;
4309         struct isl_ctx *ctx;
4310
4311         srcdir = getenv("srcdir");
4312         assert(srcdir);
4313
4314         ctx = isl_ctx_alloc();
4315         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); ++i) {
4316                 printf("%s\n", tests[i].name);
4317                 if (tests[i].fn(ctx) < 0)
4318                         goto error;
4319         }
4320         test_lift(ctx);
4321         test_bound(ctx);
4322         test_union(ctx);
4323         test_split_periods(ctx);
4324         test_pwqp(ctx);
4325         test_lex(ctx);
4326         test_bijective(ctx);
4327         test_dep(ctx);
4328         test_read(ctx);
4329         test_bounded(ctx);
4330         test_construction(ctx);
4331         test_dim(ctx);
4332         test_application(ctx);
4333         test_convex_hull(ctx);
4334         test_gist(ctx);
4335         test_closure(ctx);
4336         isl_ctx_free(ctx);
4337         return 0;
4338 error:
4339         isl_ctx_free(ctx);
4340         return -1;
4341 }