isl_ast_build_get_stride: use isl_val
[platform/upstream/isl.git] / isl_equalities.c
index 2126271..da36c3d 100644 (file)
@@ -1,7 +1,20 @@
-#include "isl_mat.h"
-#include "isl_seq.h"
+/*
+ * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
+ * Copyright 2010      INRIA Saclay
+ *
+ * Use of this software is governed by the MIT license
+ *
+ * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
+ * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
+ * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
+ * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
+ */
+
+#include <isl_mat_private.h>
+#include <isl/seq.h>
 #include "isl_map_private.h"
 #include "isl_equalities.h"
+#include <isl_val_private.h>
 
 /* Given a set of modulo constraints
  *
@@ -49,8 +62,7 @@
  * then the constraints admit no integer solution and
  * a zero-column matrix is returned.
  */
-static struct isl_mat *particular_solution(struct isl_ctx *ctx,
-                       struct isl_mat *B, struct isl_vec *d)
+static struct isl_mat *particular_solution(struct isl_mat *B, struct isl_vec *d)
 {
        int i, j;
        struct isl_mat *M = NULL;
@@ -60,8 +72,8 @@ static struct isl_mat *particular_solution(struct isl_ctx *ctx,
        struct isl_mat *cst = NULL;
        struct isl_mat *T = NULL;
 
-       M = isl_mat_alloc(ctx, B->n_row, B->n_row + B->n_col - 1);
-       C = isl_mat_alloc(ctx, 1 + B->n_row, 1);
+       M = isl_mat_alloc(B->ctx, B->n_row, B->n_row + B->n_col - 1);
+       C = isl_mat_alloc(B->ctx, 1 + B->n_row, 1);
        if (!M || !C)
                goto error;
        isl_int_set_si(C->row[0][0], 1);
@@ -74,12 +86,12 @@ static struct isl_mat *particular_solution(struct isl_ctx *ctx,
                        isl_int_fdiv_r(M->row[i][B->n_row + j],
                                        B->row[i][1 + j], M->row[i][i]);
        }
-       M = isl_mat_left_hermite(ctx, M, 0, &U, NULL);
+       M = isl_mat_left_hermite(M, 0, &U, NULL);
        if (!M || !U)
                goto error;
-       H = isl_mat_sub_alloc(ctx, M->row, 0, B->n_row, 0, B->n_row);
-       H = isl_mat_lin_to_aff(ctx, H);
-       C = isl_mat_inverse_product(ctx, H, C);
+       H = isl_mat_sub_alloc(M, 0, B->n_row, 0, B->n_row);
+       H = isl_mat_lin_to_aff(H);
+       C = isl_mat_inverse_product(H, C);
        if (!C)
                goto error;
        for (i = 0; i < B->n_row; ++i) {
@@ -88,45 +100,19 @@ static struct isl_mat *particular_solution(struct isl_ctx *ctx,
                isl_int_divexact(C->row[1+i][0], C->row[1+i][0], C->row[0][0]);
        }
        if (i < B->n_row)
-               cst = isl_mat_alloc(ctx, B->n_row, 0);
+               cst = isl_mat_alloc(B->ctx, B->n_row, 0);
        else
-               cst = isl_mat_sub_alloc(ctx, C->row, 1, B->n_row, 0, 1);
-       T = isl_mat_sub_alloc(ctx, U->row, B->n_row, B->n_col - 1, 0, B->n_row);
-       cst = isl_mat_product(ctx, T, cst);
-       isl_mat_free(ctx, M);
-       isl_mat_free(ctx, C);
-       isl_mat_free(ctx, U);
+               cst = isl_mat_sub_alloc(C, 1, B->n_row, 0, 1);
+       T = isl_mat_sub_alloc(U, B->n_row, B->n_col - 1, 0, B->n_row);
+       cst = isl_mat_product(T, cst);
+       isl_mat_free(M);
+       isl_mat_free(C);
+       isl_mat_free(U);
        return cst;
 error:
-       isl_mat_free(ctx, M);
-       isl_mat_free(ctx, C);
-       isl_mat_free(ctx, U);
-       return NULL;
-}
-
-static struct isl_mat *unimodular_complete(struct isl_ctx *ctx,
-                                               struct isl_mat *M, int row)
-{
-       int r;
-       struct isl_mat *H = NULL, *Q = NULL;
-
-       isl_assert(ctx, M->n_row == M->n_col, goto error);
-       M->n_row = row;
-       H = isl_mat_left_hermite(ctx, isl_mat_copy(ctx, M), 0, NULL, &Q);
-       M->n_row = M->n_col;
-       if (!H)
-               goto error;
-       for (r = 0; r < row; ++r)
-               isl_assert(ctx, isl_int_is_one(H->row[r][r]), goto error);
-       for (r = row; r < M->n_row; ++r)
-               isl_seq_cpy(M->row[r], Q->row[r], M->n_col);
-       isl_mat_free(ctx, H);
-       isl_mat_free(ctx, Q);
-       return M;
-error:
-       isl_mat_free(ctx, H);
-       isl_mat_free(ctx, Q);
-       isl_mat_free(ctx, M);
+       isl_mat_free(M);
+       isl_mat_free(C);
+       isl_mat_free(U);
        return NULL;
 }
 
@@ -138,25 +124,22 @@ error:
  * The columns of this matrix generate the lattice that satisfies
  * the single (linear) modulo constraint.
  */
-static struct isl_mat *parameter_compression_1(struct isl_ctx *ctx,
+static struct isl_mat *parameter_compression_1(
                        struct isl_mat *B, struct isl_vec *d)
 {
        struct isl_mat *U;
 
-       U = isl_mat_alloc(ctx, B->n_col - 1, B->n_col - 1);
+       U = isl_mat_alloc(B->ctx, B->n_col - 1, B->n_col - 1);
        if (!U)
                return NULL;
        isl_seq_cpy(U->row[0], B->row[0] + 1, B->n_col - 1);
-       U = unimodular_complete(ctx, U, 1);
-       U = isl_mat_right_inverse(ctx, U);
+       U = isl_mat_unimodular_complete(U, 1);
+       U = isl_mat_right_inverse(U);
        if (!U)
                return NULL;
        isl_mat_col_mul(U, 0, d->block.data[0], 0);
-       U = isl_mat_lin_to_aff(ctx, U);
+       U = isl_mat_lin_to_aff(U);
        return U;
-error:
-       isl_mat_free(ctx, U);
-       return NULL;
 }
 
 /* Compute a common lattice of solutions to the linear modulo
@@ -172,11 +155,10 @@ error:
  * Putting this on the common denominator, we have
  * D * L_i^{-T} = U_i^T diag(D/d_i, D, ..., D).
  */
-static struct isl_mat *parameter_compression_multi(struct isl_ctx *ctx,
+static struct isl_mat *parameter_compression_multi(
                        struct isl_mat *B, struct isl_vec *d)
 {
        int i, j, k;
-       int ok;
        isl_int D;
        struct isl_mat *A = NULL, *U = NULL;
        struct isl_mat *T;
@@ -184,16 +166,16 @@ static struct isl_mat *parameter_compression_multi(struct isl_ctx *ctx,
 
        isl_int_init(D);
 
-       isl_vec_lcm(ctx, d, &D);
+       isl_vec_lcm(d, &D);
 
        size = B->n_col - 1;
-       A = isl_mat_alloc(ctx, size, B->n_row * size);
-       U = isl_mat_alloc(ctx, size, size);
+       A = isl_mat_alloc(B->ctx, size, B->n_row * size);
+       U = isl_mat_alloc(B->ctx, size, size);
        if (!U || !A)
                goto error;
        for (i = 0; i < B->n_row; ++i) {
                isl_seq_cpy(U->row[0], B->row[i] + 1, size);
-               U = unimodular_complete(ctx, U, 1);
+               U = isl_mat_unimodular_complete(U, 1);
                if (!U)
                        goto error;
                isl_int_divexact(D, D, d->block.data[i]);
@@ -205,21 +187,25 @@ static struct isl_mat *parameter_compression_multi(struct isl_ctx *ctx,
                                isl_int_mul(A->row[k][i*size+j],
                                                D, U->row[j][k]);
        }
-       A = isl_mat_left_hermite(ctx, A, 0, NULL, NULL);
-       T = isl_mat_sub_alloc(ctx, A->row, 0, A->n_row, 0, A->n_row);
-       T = isl_mat_lin_to_aff(ctx, T);
+       A = isl_mat_left_hermite(A, 0, NULL, NULL);
+       T = isl_mat_sub_alloc(A, 0, A->n_row, 0, A->n_row);
+       T = isl_mat_lin_to_aff(T);
+       if (!T)
+               goto error;
        isl_int_set(T->row[0][0], D);
-       T = isl_mat_right_inverse(ctx, T);
-       isl_assert(ctx, isl_int_is_one(T->row[0][0]), goto error);
-       T = isl_mat_transpose(ctx, T);
-       isl_mat_free(ctx, A);
-       isl_mat_free(ctx, U);
+       T = isl_mat_right_inverse(T);
+       if (!T)
+               goto error;
+       isl_assert(T->ctx, isl_int_is_one(T->row[0][0]), goto error);
+       T = isl_mat_transpose(T);
+       isl_mat_free(A);
+       isl_mat_free(U);
 
        isl_int_clear(D);
        return T;
 error:
-       isl_mat_free(ctx, A);
-       isl_mat_free(ctx, U);
+       isl_mat_free(A);
+       isl_mat_free(U);
        isl_int_clear(D);
        return NULL;
 }
@@ -271,7 +257,7 @@ error:
  * then we divide this row of A by the common factor, unless gcd(A_i) = 0.
  * In the later case, we simply drop the row (in both A and d).
  *
- * If there are no rows left in A, the G is the identity matrix. Otherwise,
+ * If there are no rows left in A, then G is the identity matrix. Otherwise,
  * for each row i, we now determine the lattice of integer vectors
  * that satisfies this row.  Let U_i be the unimodular extension of the
  * row A_i.  This unimodular extension exists because gcd(A_i) = 1.
@@ -318,7 +304,7 @@ error:
  * as any y = y_0 + G y' with y' integer is a solution to the original
  * modulo constraints.
  */
-struct isl_mat *isl_mat_parameter_compression(struct isl_ctx *ctx,
+struct isl_mat *isl_mat_parameter_compression(
                        struct isl_mat *B, struct isl_vec *d)
 {
        int i;
@@ -328,15 +314,15 @@ struct isl_mat *isl_mat_parameter_compression(struct isl_ctx *ctx,
 
        if (!B || !d)
                goto error;
-       isl_assert(ctx, B->n_row == d->size, goto error);
-       cst = particular_solution(ctx, B, d);
+       isl_assert(B->ctx, B->n_row == d->size, goto error);
+       cst = particular_solution(B, d);
        if (!cst)
                goto error;
        if (cst->n_col == 0) {
-               T = isl_mat_alloc(ctx, B->n_col, 0);
-               isl_mat_free(ctx, cst);
-               isl_mat_free(ctx, B);
-               isl_vec_free(ctx, d);
+               T = isl_mat_alloc(B->ctx, B->n_col, 0);
+               isl_mat_free(cst);
+               isl_mat_free(B);
+               isl_vec_free(d);
                return T;
        }
        isl_int_init(D);
@@ -346,8 +332,8 @@ struct isl_mat *isl_mat_parameter_compression(struct isl_ctx *ctx,
                if (isl_int_is_one(D))
                        continue;
                if (isl_int_is_zero(D)) {
-                       B = isl_mat_drop_rows(ctx, B, i, 1);
-                       d = isl_vec_cow(ctx, d);
+                       B = isl_mat_drop_rows(B, i, 1);
+                       d = isl_vec_cow(d);
                        if (!B || !d)
                                goto error2;
                        isl_seq_cpy(d->block.data+i, d->block.data+i+1,
@@ -356,50 +342,103 @@ struct isl_mat *isl_mat_parameter_compression(struct isl_ctx *ctx,
                        i--;
                        continue;
                }
-               B = isl_mat_cow(ctx, B);
+               B = isl_mat_cow(B);
                if (!B)
                        goto error2;
                isl_seq_scale_down(B->row[i] + 1, B->row[i] + 1, D, B->n_col-1);
                isl_int_gcd(D, D, d->block.data[i]);
-               d = isl_vec_cow(ctx, d);
+               d = isl_vec_cow(d);
                if (!d)
                        goto error2;
                isl_int_divexact(d->block.data[i], d->block.data[i], D);
        }
        isl_int_clear(D);
        if (B->n_row == 0)
-               T = isl_mat_identity(ctx, B->n_col);
+               T = isl_mat_identity(B->ctx, B->n_col);
        else if (B->n_row == 1)
-               T = parameter_compression_1(ctx, B, d);
+               T = parameter_compression_1(B, d);
        else
-               T = parameter_compression_multi(ctx, B, d);
-       T = isl_mat_left_hermite(ctx, T, 0, NULL, NULL);
+               T = parameter_compression_multi(B, d);
+       T = isl_mat_left_hermite(T, 0, NULL, NULL);
        if (!T)
                goto error;
-       isl_mat_sub_copy(ctx, T->row + 1, cst->row, cst->n_row, 0, 0, 1);
-       isl_mat_free(ctx, cst);
-       isl_mat_free(ctx, B);
-       isl_vec_free(ctx, d);
+       isl_mat_sub_copy(T->ctx, T->row + 1, cst->row, cst->n_row, 0, 0, 1);
+       isl_mat_free(cst);
+       isl_mat_free(B);
+       isl_vec_free(d);
        return T;
 error2:
        isl_int_clear(D);
 error:
-       isl_mat_free(ctx, cst);
-       isl_mat_free(ctx, B);
-       isl_vec_free(ctx, d);
+       isl_mat_free(cst);
+       isl_mat_free(B);
+       isl_vec_free(d);
        return NULL;
 }
 
 /* Given a set of equalities
  *
+ *             B(y) + A x = 0                                          (*)
+ *
+ * compute and return an affine transformation T,
+ *
+ *             y = T y'
+ *
+ * that bijectively maps the integer vectors y' to integer
+ * vectors y that satisfy the modulo constraints for some value of x.
+ *
+ * Let [H 0] be the Hermite Normal Form of A, i.e.,
+ *
+ *             A = [H 0] Q
+ *
+ * Then y is a solution of (*) iff
+ *
+ *             H^-1 B(y) (= - [I 0] Q x)
+ *
+ * is an integer vector.  Let d be the common denominator of H^-1.
+ * We impose
+ *
+ *             d H^-1 B(y) = 0 mod d
+ *
+ * and compute the solution using isl_mat_parameter_compression.
+ */
+__isl_give isl_mat *isl_mat_parameter_compression_ext(__isl_take isl_mat *B,
+       __isl_take isl_mat *A)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_vec *d;
+       int n_row, n_col;
+
+       if (!A)
+               return isl_mat_free(B);
+
+       ctx = isl_mat_get_ctx(A);
+       n_row = A->n_row;
+       n_col = A->n_col;
+       A = isl_mat_left_hermite(A, 0, NULL, NULL);
+       A = isl_mat_drop_cols(A, n_row, n_col - n_row);
+       A = isl_mat_lin_to_aff(A);
+       A = isl_mat_right_inverse(A);
+       d = isl_vec_alloc(ctx, n_row);
+       if (A)
+               d = isl_vec_set(d, A->row[0][0]);
+       A = isl_mat_drop_rows(A, 0, 1);
+       A = isl_mat_drop_cols(A, 0, 1);
+       B = isl_mat_product(A, B);
+
+       return isl_mat_parameter_compression(B, d);
+}
+
+/* Given a set of equalities
+ *
  *             M x - c = 0
  *
- * this function computes unimodular transformation from a lower-dimensional
+ * this function computes unimodular transformation from a lower-dimensional
  * space to the original space that bijectively maps the integer points x'
  * in the lower-dimensional space to the integer points x in the original
  * space that satisfy the equalities.
  *
- * The input is given as a matrix B = [ -c M ] and the out is a
+ * The input is given as a matrix B = [ -c M ] and the output is a
  * matrix that maps [1 x'] to [1 x].
  * If T2 is not NULL, then *T2 is set to a matrix mapping [1 x] to [1 x'].
  *
@@ -422,7 +461,7 @@ error:
  *
  * If any of the c' is non-integer, then the original set has no
  * integer solutions (since the x' are a unimodular transformation
- * of the x).
+ * of the x) and a zero-column matrix is returned.
  * Otherwise, the transformation is given by
  *
  *             x = U1 H1^{-1} c + U2 x2'
@@ -431,8 +470,8 @@ error:
  *
  *             x2' = Q2 x
  */
-struct isl_mat *isl_mat_variable_compression(struct isl_ctx *ctx,
-                       struct isl_mat *B, struct isl_mat **T2)
+__isl_give isl_mat *isl_mat_variable_compression(__isl_take isl_mat *B,
+       __isl_give isl_mat **T2)
 {
        int i;
        struct isl_mat *H = NULL, *C = NULL, *H1, *U = NULL, *U1, *U2, *TC;
@@ -444,35 +483,36 @@ struct isl_mat *isl_mat_variable_compression(struct isl_ctx *ctx,
                goto error;
 
        dim = B->n_col - 1;
-       H = isl_mat_sub_alloc(ctx, B->row, 0, B->n_row, 1, dim);
-       H = isl_mat_left_hermite(ctx, H, 0, &U, T2);
+       H = isl_mat_sub_alloc(B, 0, B->n_row, 1, dim);
+       H = isl_mat_left_hermite(H, 0, &U, T2);
        if (!H || !U || (T2 && !*T2))
                goto error;
        if (T2) {
-               *T2 = isl_mat_drop_rows(ctx, *T2, 0, B->n_row);
-               *T2 = isl_mat_lin_to_aff(ctx, *T2);
+               *T2 = isl_mat_drop_rows(*T2, 0, B->n_row);
+               *T2 = isl_mat_lin_to_aff(*T2);
                if (!*T2)
                        goto error;
        }
-       C = isl_mat_alloc(ctx, 1+B->n_row, 1);
+       C = isl_mat_alloc(B->ctx, 1+B->n_row, 1);
        if (!C)
                goto error;
        isl_int_set_si(C->row[0][0], 1);
-       isl_mat_sub_neg(ctx, C->row+1, B->row, B->n_row, 0, 0, 1);
-       H1 = isl_mat_sub_alloc(ctx, H->row, 0, H->n_row, 0, H->n_row);
-       H1 = isl_mat_lin_to_aff(ctx, H1);
-       TC = isl_mat_inverse_product(ctx, H1, C);
+       isl_mat_sub_neg(C->ctx, C->row+1, B->row, B->n_row, 0, 0, 1);
+       H1 = isl_mat_sub_alloc(H, 0, H->n_row, 0, H->n_row);
+       H1 = isl_mat_lin_to_aff(H1);
+       TC = isl_mat_inverse_product(H1, C);
        if (!TC)
                goto error;
-       isl_mat_free(ctx, H);
+       isl_mat_free(H);
        if (!isl_int_is_one(TC->row[0][0])) {
                for (i = 0; i < B->n_row; ++i) {
                        if (!isl_int_is_divisible_by(TC->row[1+i][0], TC->row[0][0])) {
-                               isl_mat_free(ctx, B);
-                               isl_mat_free(ctx, TC);
-                               isl_mat_free(ctx, U);
+                               struct isl_ctx *ctx = B->ctx;
+                               isl_mat_free(B);
+                               isl_mat_free(TC);
+                               isl_mat_free(U);
                                if (T2) {
-                                       isl_mat_free(ctx, *T2);
+                                       isl_mat_free(*T2);
                                        *T2 = NULL;
                                }
                                return isl_mat_alloc(ctx, 1 + dim, 0);
@@ -481,24 +521,23 @@ struct isl_mat *isl_mat_variable_compression(struct isl_ctx *ctx,
                }
                isl_int_set_si(TC->row[0][0], 1);
        }
-       U1 = isl_mat_sub_alloc(ctx, U->row, 0, U->n_row, 0, B->n_row);
-       U1 = isl_mat_lin_to_aff(ctx, U1);
-       U2 = isl_mat_sub_alloc(ctx, U->row, 0, U->n_row,
-                               B->n_row, U->n_row - B->n_row);
-       U2 = isl_mat_lin_to_aff(ctx, U2);
-       isl_mat_free(ctx, U);
-       TC = isl_mat_product(ctx, U1, TC);
-       TC = isl_mat_aff_direct_sum(ctx, TC, U2);
+       U1 = isl_mat_sub_alloc(U, 0, U->n_row, 0, B->n_row);
+       U1 = isl_mat_lin_to_aff(U1);
+       U2 = isl_mat_sub_alloc(U, 0, U->n_row, B->n_row, U->n_row - B->n_row);
+       U2 = isl_mat_lin_to_aff(U2);
+       isl_mat_free(U);
+       TC = isl_mat_product(U1, TC);
+       TC = isl_mat_aff_direct_sum(TC, U2);
 
-       isl_mat_free(ctx, B);
+       isl_mat_free(B);
 
        return TC;
 error:
-       isl_mat_free(ctx, B);
-       isl_mat_free(ctx, H);
-       isl_mat_free(ctx, U);
+       isl_mat_free(B);
+       isl_mat_free(H);
+       isl_mat_free(U);
        if (T2) {
-               isl_mat_free(ctx, *T2);
+               isl_mat_free(*T2);
                *T2 = NULL;
        }
        return NULL;
@@ -511,7 +550,7 @@ error:
  * the new variables x2' back to the original variables x, while T2
  * maps the original variables to the new variables.
  */
-static struct isl_basic_set *compress_variables(struct isl_ctx *ctx,
+static struct isl_basic_set *compress_variables(
        struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat **T, struct isl_mat **T2)
 {
        struct isl_mat *B, *TC;
@@ -523,27 +562,27 @@ static struct isl_basic_set *compress_variables(struct isl_ctx *ctx,
                *T2 = NULL;
        if (!bset)
                goto error;
-       isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
-       isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
+       isl_assert(bset->ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
+       isl_assert(bset->ctx, bset->n_div == 0, goto error);
        dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
-       isl_assert(ctx, bset->n_eq <= dim, goto error);
+       isl_assert(bset->ctx, bset->n_eq <= dim, goto error);
        if (bset->n_eq == 0)
                return bset;
 
-       B = isl_mat_sub_alloc(ctx, bset->eq, 0, bset->n_eq, 0, 1 + dim);
-       TC = isl_mat_variable_compression(ctx, B, T2);
+       B = isl_mat_sub_alloc6(bset->ctx, bset->eq, 0, bset->n_eq, 0, 1 + dim);
+       TC = isl_mat_variable_compression(B, T2);
        if (!TC)
                goto error;
        if (TC->n_col == 0) {
-               isl_mat_free(ctx, TC);
+               isl_mat_free(TC);
                if (T2) {
-                       isl_mat_free(ctx, *T2);
+                       isl_mat_free(*T2);
                        *T2 = NULL;
                }
                return isl_basic_set_set_to_empty(bset);
        }
 
-       bset = isl_basic_set_preimage(ctx, bset, T ? isl_mat_copy(ctx, TC) : TC);
+       bset = isl_basic_set_preimage(bset, T ? isl_mat_copy(TC) : TC);
        if (T)
                *T = TC;
        return bset;
@@ -563,9 +602,9 @@ struct isl_basic_set *isl_basic_set_remove_equalities(
                return NULL;
        isl_assert(bset->ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
        bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
-       if (F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY))
+       if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY))
                return bset;
-       bset = compress_variables(bset->ctx, bset, T, T2);
+       bset = compress_variables(bset, T, T2);
        return bset;
 error:
        isl_basic_set_free(bset);
@@ -576,6 +615,11 @@ error:
 /* Check if dimension dim belongs to a residue class
  *             i_dim \equiv r mod m
  * with m != 1 and if so return m in *modulo and r in *residue.
+ * As a special case, when i_dim has a fixed value v, then
+ * *modulo is set to 0 and *residue to v.
+ *
+ * If i_dim does not belong to such a residue class, then *modulo
+ * is set to 1 and *residue is set to 0.
  */
 int isl_basic_set_dim_residue_class(struct isl_basic_set *bset,
        int pos, isl_int *modulo, isl_int *residue)
@@ -588,52 +632,150 @@ int isl_basic_set_dim_residue_class(struct isl_basic_set *bset,
        if (!bset || !modulo || !residue)
                return -1;
 
+       if (isl_basic_set_plain_dim_is_fixed(bset, pos, residue)) {
+               isl_int_set_si(*modulo, 0);
+               return 0;
+       }
+
        ctx = bset->ctx;
        total = isl_basic_set_total_dim(bset);
        nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
-       H = isl_mat_sub_alloc(ctx, bset->eq, 0, bset->n_eq, 1, total);
-       H = isl_mat_left_hermite(ctx, H, 0, &U, NULL);
+       H = isl_mat_sub_alloc6(bset->ctx, bset->eq, 0, bset->n_eq, 1, total);
+       H = isl_mat_left_hermite(H, 0, &U, NULL);
        if (!H)
                return -1;
 
        isl_seq_gcd(U->row[nparam + pos]+bset->n_eq,
                        total-bset->n_eq, modulo);
-       if (isl_int_is_zero(*modulo) || isl_int_is_one(*modulo)) {
+       if (isl_int_is_zero(*modulo))
+               isl_int_set_si(*modulo, 1);
+       if (isl_int_is_one(*modulo)) {
                isl_int_set_si(*residue, 0);
-               isl_mat_free(ctx, H);
-               isl_mat_free(ctx, U);
+               isl_mat_free(H);
+               isl_mat_free(U);
                return 0;
        }
 
-       C = isl_mat_alloc(ctx, 1+bset->n_eq, 1);
+       C = isl_mat_alloc(bset->ctx, 1+bset->n_eq, 1);
        if (!C)
                goto error;
        isl_int_set_si(C->row[0][0], 1);
-       isl_mat_sub_neg(ctx, C->row+1, bset->eq, bset->n_eq, 0, 0, 1);
-       H1 = isl_mat_sub_alloc(ctx, H->row, 0, H->n_row, 0, H->n_row);
-       H1 = isl_mat_lin_to_aff(ctx, H1);
-       C = isl_mat_inverse_product(ctx, H1, C);
-       isl_mat_free(ctx, H);
-       U1 = isl_mat_sub_alloc(ctx, U->row, nparam+pos, 1, 0, bset->n_eq);
-       U1 = isl_mat_lin_to_aff(ctx, U1);
-       isl_mat_free(ctx, U);
-       C = isl_mat_product(ctx, U1, C);
+       isl_mat_sub_neg(C->ctx, C->row+1, bset->eq, bset->n_eq, 0, 0, 1);
+       H1 = isl_mat_sub_alloc(H, 0, H->n_row, 0, H->n_row);
+       H1 = isl_mat_lin_to_aff(H1);
+       C = isl_mat_inverse_product(H1, C);
+       isl_mat_free(H);
+       U1 = isl_mat_sub_alloc(U, nparam+pos, 1, 0, bset->n_eq);
+       U1 = isl_mat_lin_to_aff(U1);
+       isl_mat_free(U);
+       C = isl_mat_product(U1, C);
        if (!C)
                goto error;
        if (!isl_int_is_divisible_by(C->row[1][0], C->row[0][0])) {
                bset = isl_basic_set_copy(bset);
                bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
                isl_basic_set_free(bset);
-               isl_int_set_si(*modulo, 0);
+               isl_int_set_si(*modulo, 1);
                isl_int_set_si(*residue, 0);
                return 0;
        }
        isl_int_divexact(*residue, C->row[1][0], C->row[0][0]);
        isl_int_fdiv_r(*residue, *residue, *modulo);
-       isl_mat_free(ctx, C);
+       isl_mat_free(C);
+       return 0;
+error:
+       isl_mat_free(H);
+       isl_mat_free(U);
+       return -1;
+}
+
+/* Check if dimension dim belongs to a residue class
+ *             i_dim \equiv r mod m
+ * with m != 1 and if so return m in *modulo and r in *residue.
+ * As a special case, when i_dim has a fixed value v, then
+ * *modulo is set to 0 and *residue to v.
+ *
+ * If i_dim does not belong to such a residue class, then *modulo
+ * is set to 1 and *residue is set to 0.
+ */
+int isl_set_dim_residue_class(struct isl_set *set,
+       int pos, isl_int *modulo, isl_int *residue)
+{
+       isl_int m;
+       isl_int r;
+       int i;
+
+       if (!set || !modulo || !residue)
+               return -1;
+
+       if (set->n == 0) {
+               isl_int_set_si(*modulo, 0);
+               isl_int_set_si(*residue, 0);
+               return 0;
+       }
+
+       if (isl_basic_set_dim_residue_class(set->p[0], pos, modulo, residue)<0)
+               return -1;
+
+       if (set->n == 1)
+               return 0;
+
+       if (isl_int_is_one(*modulo))
+               return 0;
+
+       isl_int_init(m);
+       isl_int_init(r);
+
+       for (i = 1; i < set->n; ++i) {
+               if (isl_basic_set_dim_residue_class(set->p[i], pos, &m, &r) < 0)
+                       goto error;
+               isl_int_gcd(*modulo, *modulo, m);
+               isl_int_sub(m, *residue, r);
+               isl_int_gcd(*modulo, *modulo, m);
+               if (!isl_int_is_zero(*modulo))
+                       isl_int_fdiv_r(*residue, *residue, *modulo);
+               if (isl_int_is_one(*modulo))
+                       break;
+       }
+
+       isl_int_clear(m);
+       isl_int_clear(r);
+
+       return 0;
+error:
+       isl_int_clear(m);
+       isl_int_clear(r);
+       return -1;
+}
+
+/* Check if dimension "dim" belongs to a residue class
+ *             i_dim \equiv r mod m
+ * with m != 1 and if so return m in *modulo and r in *residue.
+ * As a special case, when i_dim has a fixed value v, then
+ * *modulo is set to 0 and *residue to v.
+ *
+ * If i_dim does not belong to such a residue class, then *modulo
+ * is set to 1 and *residue is set to 0.
+ */
+int isl_set_dim_residue_class_val(__isl_keep isl_set *set,
+       int pos, __isl_give isl_val **modulo, __isl_give isl_val **residue)
+{
+       *modulo = NULL;
+       *residue = NULL;
+       if (!set)
+               return -1;
+       *modulo = isl_val_alloc(isl_set_get_ctx(set));
+       *residue = isl_val_alloc(isl_set_get_ctx(set));
+       if (!*modulo || !*residue)
+               goto error;
+       if (isl_set_dim_residue_class(set, pos,
+                                       &(*modulo)->n, &(*residue)->n) < 0)
+               goto error;
+       isl_int_set_si((*modulo)->d, 1);
+       isl_int_set_si((*residue)->d, 1);
        return 0;
 error:
-       isl_mat_free(ctx, H);
-       isl_mat_free(ctx, U);
+       isl_val_free(*modulo);
+       isl_val_free(*residue);
        return -1;
 }