add isl_aff_mod_val
[platform/upstream/isl.git] / isl_mat.c
index 9a8a558..129cdc7 100644 (file)
--- a/isl_mat.c
+++ b/isl_mat.c
@@ -1,18 +1,24 @@
 /*
  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
  *
- * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
+ * 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
  */
 
 #include <isl_ctx_private.h>
-#include <isl/dim.h>
+#include <isl_map_private.h>
+#include <isl/space.h>
 #include <isl/seq.h>
 #include <isl_mat_private.h>
-#include "isl_map_private.h"
-#include <isl_dim_private.h>
+#include <isl_space_private.h>
+#include <isl_val_private.h>
+
+isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat)
+{
+       return mat ? mat->ctx : NULL;
+}
 
 struct isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
        unsigned n_row, unsigned n_col)
@@ -107,7 +113,7 @@ error:
        return NULL;
 }
 
-struct isl_mat *isl_mat_sub_alloc(struct isl_ctx *ctx, isl_int **row,
+__isl_give isl_mat *isl_mat_sub_alloc6(isl_ctx *ctx, isl_int **row,
        unsigned first_row, unsigned n_row, unsigned first_col, unsigned n_col)
 {
        int i;
@@ -134,6 +140,15 @@ error:
        return NULL;
 }
 
+__isl_give isl_mat *isl_mat_sub_alloc(__isl_keep isl_mat *mat,
+       unsigned first_row, unsigned n_row, unsigned first_col, unsigned n_col)
+{
+       if (!mat)
+               return NULL;
+       return isl_mat_sub_alloc6(mat->ctx, mat->row, first_row, n_row,
+                                 first_col, n_col);
+}
+
 void isl_mat_sub_copy(struct isl_ctx *ctx, isl_int **dst, isl_int **src,
        unsigned n_row, unsigned dst_col, unsigned src_col, unsigned n_col)
 {
@@ -190,19 +205,21 @@ struct isl_mat *isl_mat_cow(struct isl_mat *mat)
        return mat2;
 }
 
-void isl_mat_free(struct isl_mat *mat)
+void *isl_mat_free(struct isl_mat *mat)
 {
        if (!mat)
-               return;
+               return NULL;
 
        if (--mat->ref > 0)
-               return;
+               return NULL;
 
        if (!ISL_F_ISSET(mat, ISL_MAT_BORROWED))
                isl_blk_free(mat->ctx, mat->block);
        isl_ctx_deref(mat->ctx);
        free(mat->row);
        free(mat);
+
+       return NULL;
 }
 
 int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat)
@@ -229,6 +246,25 @@ int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat, int row, int col, isl_int *v)
        return 0;
 }
 
+/* Extract the element at row "row", oolumn "col" of "mat".
+ */
+__isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(__isl_keep isl_mat *mat,
+       int row, int col)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+
+       if (!mat)
+               return NULL;
+       ctx = isl_mat_get_ctx(mat);
+       if (row < 0 || row >= mat->n_row)
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid, "row out of range",
+                       return NULL);
+       if (col < 0 || col >= mat->n_col)
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid, "column out of range",
+                       return NULL);
+       return isl_val_int_from_isl_int(ctx, mat->row[row][col]);
+}
+
 __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
        int row, int col, isl_int v)
 {
@@ -267,7 +303,25 @@ error:
        return NULL;
 }
 
-struct isl_mat *isl_mat_identity(struct isl_ctx *ctx, unsigned n_row)
+/* Replace the element at row "row", column "col" of "mat" by "v".
+ */
+__isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(__isl_take isl_mat *mat,
+       int row, int col, __isl_take isl_val *v)
+{
+       if (!v)
+               return isl_mat_free(mat);
+       if (!isl_val_is_int(v))
+               isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
+                       "expecting integer value", goto error);
+       mat = isl_mat_set_element(mat, row, col, v->n);
+       isl_val_free(v);
+       return mat;
+error:
+       isl_val_free(v);
+       return isl_mat_free(mat);
+}
+
+__isl_give isl_mat *isl_mat_diag(isl_ctx *ctx, unsigned n_row, isl_int d)
 {
        int i;
        struct isl_mat *mat;
@@ -277,13 +331,20 @@ struct isl_mat *isl_mat_identity(struct isl_ctx *ctx, unsigned n_row)
                return NULL;
        for (i = 0; i < n_row; ++i) {
                isl_seq_clr(mat->row[i], i);
-               isl_int_set_si(mat->row[i][i], 1);
+               isl_int_set(mat->row[i][i], d);
                isl_seq_clr(mat->row[i]+i+1, n_row-(i+1));
        }
 
        return mat;
 }
 
+__isl_give isl_mat *isl_mat_identity(isl_ctx *ctx, unsigned n_row)
+{
+       if (!ctx)
+               return NULL;
+       return isl_mat_diag(ctx, n_row, ctx->one);
+}
+
 struct isl_vec *isl_mat_vec_product(struct isl_mat *mat, struct isl_vec *vec)
 {
        int i;
@@ -888,6 +949,9 @@ struct isl_mat *isl_mat_transpose(struct isl_mat *mat)
        struct isl_mat *transpose = NULL;
        int i, j;
 
+       if (!mat)
+               return NULL;
+
        if (mat->n_col == mat->n_row) {
                mat = isl_mat_cow(mat);
                if (!mat)
@@ -943,7 +1007,8 @@ struct isl_mat *isl_mat_swap_rows(struct isl_mat *mat, unsigned i, unsigned j)
        return mat;
 }
 
-struct isl_mat *isl_mat_product(struct isl_mat *left, struct isl_mat *right)
+__isl_give isl_mat *isl_mat_product(__isl_take isl_mat *left,
+       __isl_take isl_mat *right)
 {
        int i, j, k;
        struct isl_mat *prod;
@@ -1004,7 +1069,7 @@ static int preimage(struct isl_ctx *ctx, isl_int **q, unsigned n,
        if (has_div)
                for (i = 0; i < n; ++i)
                        isl_int_mul(q[i][0], q[i][0], mat->row[0][0]);
-       t = isl_mat_sub_alloc(mat->ctx, q, 0, n, has_div, mat->n_row);
+       t = isl_mat_sub_alloc6(mat->ctx, q, 0, n, has_div, mat->n_row);
        t = isl_mat_product(t, mat);
        if (!t)
                return -1;
@@ -1050,7 +1115,7 @@ struct isl_basic_set *isl_basic_set_preimage(struct isl_basic_set *bset,
                if (!bset)
                        goto error;
        } else if (mat->n_col < mat->n_row) {
-               bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
+               bset->dim = isl_space_cow(bset->dim);
                if (!bset->dim)
                        goto error;
                bset->dim->n_out -= mat->n_row - mat->n_col;
@@ -1101,7 +1166,7 @@ struct isl_set *isl_set_preimage(struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
                        goto error;
        }
        if (mat->n_col != mat->n_row) {
-               set->dim = isl_dim_cow(set->dim);
+               set->dim = isl_space_cow(set->dim);
                if (!set->dim)
                        goto error;
                set->dim->n_out += mat->n_col;
@@ -1116,7 +1181,74 @@ error:
        return NULL;
 }
 
-void isl_mat_dump(struct isl_mat *mat, FILE *out, int indent)
+/* Replace the variables x starting at pos in the rows q
+ * by x' with x = M x' with M the matrix mat.
+ * That is, replace the corresponding coefficients c by c M.
+ */
+static int transform(isl_ctx *ctx, isl_int **q, unsigned n,
+       unsigned pos, __isl_take isl_mat *mat)
+{
+       int i;
+       isl_mat *t;
+
+       t = isl_mat_sub_alloc6(ctx, q, 0, n, pos, mat->n_row);
+       t = isl_mat_product(t, mat);
+       if (!t)
+               return -1;
+       for (i = 0; i < n; ++i)
+               isl_seq_swp_or_cpy(q[i] + pos, t->row[i], t->n_col);
+       isl_mat_free(t);
+       return 0;
+}
+
+/* Replace the variables x of type "type" starting at "first" in "bset"
+ * by x' with x = M x' with M the matrix trans.
+ * That is, replace the corresponding coefficients c by c M.
+ *
+ * The transformation matrix should be a square matrix.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_transform_dims(
+       __isl_take isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type type, unsigned first,
+       __isl_take isl_mat *trans)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       unsigned pos;
+
+       bset = isl_basic_set_cow(bset);
+       if (!bset || !trans)
+               goto error;
+
+       ctx = isl_basic_set_get_ctx(bset);
+       if (trans->n_row != trans->n_col)
+               isl_die(trans->ctx, isl_error_invalid,
+                       "expecting square transformation matrix", goto error);
+       if (first + trans->n_row > isl_basic_set_dim(bset, type))
+               isl_die(trans->ctx, isl_error_invalid,
+                       "oversized transformation matrix", goto error);
+
+       pos = isl_basic_set_offset(bset, type) + first;
+
+       if (transform(ctx, bset->eq, bset->n_eq, pos, isl_mat_copy(trans)) < 0)
+               goto error;
+       if (transform(ctx, bset->ineq, bset->n_ineq, pos,
+                     isl_mat_copy(trans)) < 0)
+               goto error;
+       if (transform(ctx, bset->div, bset->n_div, 1 + pos,
+                     isl_mat_copy(trans)) < 0)
+               goto error;
+
+       ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
+       ISL_F_CLR(bset, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED_DIVS);
+
+       isl_mat_free(trans);
+       return bset;
+error:
+       isl_mat_free(trans);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       return NULL;
+}
+
+void isl_mat_print_internal(__isl_keep isl_mat *mat, FILE *out, int indent)
 {
        int i, j;
 
@@ -1145,10 +1277,18 @@ void isl_mat_dump(struct isl_mat *mat, FILE *out, int indent)
        }
 }
 
+void isl_mat_dump(__isl_keep isl_mat *mat)
+{
+       isl_mat_print_internal(mat, stderr, 0);
+}
+
 struct isl_mat *isl_mat_drop_cols(struct isl_mat *mat, unsigned col, unsigned n)
 {
        int r;
 
+       if (n == 0)
+               return mat;
+
        mat = isl_mat_cow(mat);
        if (!mat)
                return NULL;
@@ -1260,6 +1400,29 @@ __isl_give isl_mat *isl_mat_add_rows(__isl_take isl_mat *mat, unsigned n)
        return isl_mat_insert_rows(mat, mat->n_row, n);
 }
 
+__isl_give isl_mat *isl_mat_insert_zero_rows(__isl_take isl_mat *mat,
+       unsigned row, unsigned n)
+{
+       int i;
+
+       mat = isl_mat_insert_rows(mat, row, n);
+       if (!mat)
+               return NULL;
+       
+       for (i = 0; i < n; ++i)
+               isl_seq_clr(mat->row[row + i], mat->n_col);
+
+       return mat;
+}
+
+__isl_give isl_mat *isl_mat_add_zero_rows(__isl_take isl_mat *mat, unsigned n)
+{
+       if (!mat)
+               return NULL;
+
+       return isl_mat_insert_zero_rows(mat, mat->n_row, n);
+}
+
 void isl_mat_col_submul(struct isl_mat *mat,
                        int dst_col, isl_int f, int src_col)
 {
@@ -1460,6 +1623,10 @@ __isl_give isl_mat *isl_mat_scale_down(__isl_take isl_mat *mat, isl_int m)
 {
        int i;
 
+       if (isl_int_is_one(m))
+               return mat;
+
+       mat = isl_mat_cow(mat);
        if (!mat)
                return NULL;
 
@@ -1469,6 +1636,21 @@ __isl_give isl_mat *isl_mat_scale_down(__isl_take isl_mat *mat, isl_int m)
        return mat;
 }
 
+__isl_give isl_mat *isl_mat_scale_down_row(__isl_take isl_mat *mat, int row,
+       isl_int m)
+{
+       if (isl_int_is_one(m))
+               return mat;
+
+       mat = isl_mat_cow(mat);
+       if (!mat)
+               return NULL;
+
+       isl_seq_scale_down(mat->row[row], mat->row[row], m, mat->n_col);
+
+       return mat;
+}
+
 __isl_give isl_mat *isl_mat_normalize(__isl_take isl_mat *mat)
 {
        isl_int gcd;
@@ -1484,6 +1666,17 @@ __isl_give isl_mat *isl_mat_normalize(__isl_take isl_mat *mat)
        return mat;
 }
 
+__isl_give isl_mat *isl_mat_normalize_row(__isl_take isl_mat *mat, int row)
+{
+       mat = isl_mat_cow(mat);
+       if (!mat)
+               return NULL;
+
+       isl_seq_normalize(mat->ctx, mat->row[row], mat->n_col);
+
+       return mat;
+}
+
 /* Number of initial non-zero columns.
  */
 int isl_mat_initial_non_zero_cols(__isl_keep isl_mat *mat)