isl_basic_set_opt: avoid invalid access on error path
[platform/upstream/isl.git] / pip.c
diff --git a/pip.c b/pip.c
index 52e3dfa..da08d2e 100644 (file)
--- a/pip.c
+++ b/pip.c
@@ -1,8 +1,26 @@
+/*
+ * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
+ *
+ * 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 <assert.h>
 #include <string.h>
-#include "isl_set.h"
+#include <strings.h>
+#include <isl_map_private.h>
+#include <isl/aff.h>
+#include <isl/set.h>
 #include "isl_tab.h"
-#include "isl_map_private.h"
+#include "isl_sample.h"
+#include "isl_scan.h"
+#include <isl/seq.h>
+#include <isl/ilp.h>
+#include <isl/printer.h>
+#include <isl_point_private.h>
+#include <isl/options.h>
 
 /* The input of this program is the same as that of the "example" program
  * from the PipLib distribution, except that the "big parameter column"
  *     Urs_unknowns    don't assume unknowns are non-negative
  */
 
-static struct isl_basic_set *to_parameter_domain(struct isl_basic_set *context)
+struct options {
+       struct isl_options      *isl;
+       unsigned                 verify;
+       unsigned                 format;
+};
+
+#define FORMAT_SET     0
+#define FORMAT_AFF     1
+
+struct isl_arg_choice pip_format[] = {
+       {"set",         FORMAT_SET},
+       {"affine",      FORMAT_AFF},
+       {0}
+};
+
+ISL_ARGS_START(struct options, options_args)
+ISL_ARG_CHILD(struct options, isl, "isl", &isl_options_args, "isl options")
+ISL_ARG_BOOL(struct options, verify, 'T', "verify", 0, NULL)
+ISL_ARG_CHOICE(struct options, format, 0, "format",
+       pip_format, FORMAT_SET, "output format")
+ISL_ARGS_END
+
+ISL_ARG_DEF(options, struct options, options_args)
+
+static __isl_give isl_basic_set *set_bounds(__isl_take isl_basic_set *bset)
 {
-       struct isl_dim *param_dim;
-       struct isl_basic_set *model;
+       unsigned nparam;
+       int i, r;
+       isl_point *pt, *pt2;
+       isl_basic_set *box;
+
+       nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
+       r = nparam >= 8 ? 4 : nparam >= 5 ? 6 : 30;
 
-       param_dim = isl_dim_set_alloc(context->ctx,
-                                       isl_basic_set_n_dim(context), 0);
-       model = isl_basic_set_empty(param_dim);
-       context = isl_basic_set_from_underlying_set(context, model);
+       pt = isl_basic_set_sample_point(isl_basic_set_copy(bset));
+       pt2 = isl_point_copy(pt);
 
+       for (i = 0; i < nparam; ++i) {
+               pt = isl_point_add_ui(pt, isl_dim_param, i, r);
+               pt2 = isl_point_sub_ui(pt2, isl_dim_param, i, r);
+       }
+
+       box = isl_basic_set_box_from_points(pt, pt2);
+
+       return isl_basic_set_intersect(bset, box);
+}
+
+static struct isl_basic_set *to_parameter_domain(struct isl_basic_set *context)
+{
+       context = isl_basic_set_move_dims(context, isl_dim_param, 0,
+                   isl_dim_set, 0, isl_basic_set_dim(context, isl_dim_set));
+       context = isl_basic_set_params(context);
        return context;
 }
 
+isl_basic_set *plug_in_parameters(isl_basic_set *bset, struct isl_vec *params)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < params->size - 1; ++i)
+               bset = isl_basic_set_fix(bset,
+                                        isl_dim_param, i, params->el[1 + i]);
+
+       bset = isl_basic_set_remove_dims(bset,
+                                        isl_dim_param, 0, params->size - 1);
+
+       isl_vec_free(params);
+
+       return bset;
+}
+
+isl_set *set_plug_in_parameters(isl_set *set, struct isl_vec *params)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < params->size - 1; ++i)
+               set = isl_set_fix(set, isl_dim_param, i, params->el[1 + i]);
+
+       set = isl_set_remove_dims(set, isl_dim_param, 0, params->size - 1);
+
+       isl_vec_free(params);
+
+       return set;
+}
+
+/* Compute the lexicographically minimal (or maximal if max is set)
+ * element of bset for the given values of the parameters, by
+ * successively solving an ilp problem in each direction.
+ */
+struct isl_vec *opt_at(struct isl_basic_set *bset,
+       struct isl_vec *params, int max)
+{
+       unsigned dim;
+       struct isl_vec *opt;
+       struct isl_vec *obj;
+       int i;
+
+       dim = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
+
+       bset = plug_in_parameters(bset, params);
+
+       if (isl_basic_set_plain_is_empty(bset)) {
+               opt = isl_vec_alloc(bset->ctx, 0);
+               isl_basic_set_free(bset);
+               return opt;
+       }
+
+       opt = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + dim);
+       assert(opt);
+
+       obj = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + dim);
+       assert(obj);
+
+       isl_int_set_si(opt->el[0], 1);
+       isl_int_set_si(obj->el[0], 0);
+
+       for (i = 0; i < dim; ++i) {
+               enum isl_lp_result res;
+
+               isl_seq_clr(obj->el + 1, dim);
+               isl_int_set_si(obj->el[1 + i], 1);
+               res = isl_basic_set_solve_ilp(bset, max, obj->el,
+                                               &opt->el[1 + i], NULL);
+               if (res == isl_lp_empty)
+                       goto empty;
+               assert(res == isl_lp_ok);
+               bset = isl_basic_set_fix(bset, isl_dim_set, i, opt->el[1 + i]);
+       }
+
+       isl_basic_set_free(bset);
+       isl_vec_free(obj);
+
+       return opt;
+empty:
+       isl_vec_free(opt);
+       opt = isl_vec_alloc(bset->ctx, 0);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       isl_vec_free(obj);
+
+       return opt;
+}
+
+struct isl_scan_pip {
+       struct isl_scan_callback callback;
+       isl_basic_set *bset;
+       isl_set *sol;
+       isl_set *empty;
+       int stride;
+       int n;
+       int max;
+};
+
+/* Check if the "manually" computed optimum of bset at the "sample"
+ * values of the parameters agrees with the solution of pilp problem
+ * represented by the pair (sol, empty).
+ * In particular, if there is no solution for this value of the parameters,
+ * then it should be an element of the parameter domain "empty".
+ * Otherwise, the optimal solution, should be equal to the result of
+ * plugging in the value of the parameters in "sol".
+ */
+static int scan_one(struct isl_scan_callback *callback,
+       __isl_take isl_vec *sample)
+{
+       struct isl_scan_pip *sp = (struct isl_scan_pip *)callback;
+       struct isl_vec *opt;
+
+       sp->n--;
+
+       opt = opt_at(isl_basic_set_copy(sp->bset), isl_vec_copy(sample), sp->max);
+       assert(opt);
+
+       if (opt->size == 0) {
+               isl_point *sample_pnt;
+               sample_pnt = isl_point_alloc(isl_set_get_space(sp->empty), sample);
+               assert(isl_set_contains_point(sp->empty, sample_pnt));
+               isl_point_free(sample_pnt);
+               isl_vec_free(opt);
+       } else {
+               isl_set *sol;
+               isl_set *opt_set;
+               opt_set = isl_set_from_basic_set(isl_basic_set_from_vec(opt));
+               sol = set_plug_in_parameters(isl_set_copy(sp->sol), sample);
+               assert(isl_set_is_equal(opt_set, sol));
+               isl_set_free(sol);
+               isl_set_free(opt_set);
+       }
+
+       if (!(sp->n % sp->stride)) {
+               printf("o");
+               fflush(stdout);
+       }
+
+       return sp->n >= 1 ? 0 : -1;
+}
+
+static void check_solution(isl_basic_set *bset, isl_basic_set *context,
+       isl_set *sol, isl_set *empty, int max)
+{
+       struct isl_scan_pip sp;
+       isl_int count, count_max;
+       int i, n;
+       int r;
+
+       context = set_bounds(context);
+       context = isl_basic_set_underlying_set(context);
+
+       isl_int_init(count);
+       isl_int_init(count_max);
+
+       isl_int_set_si(count_max, 2000);
+       r = isl_basic_set_count_upto(context, count_max, &count);
+       assert(r >= 0);
+       n = isl_int_get_si(count);
+
+       isl_int_clear(count_max);
+       isl_int_clear(count);
+
+       sp.callback.add = scan_one;
+       sp.bset = bset;
+       sp.sol = sol;
+       sp.empty = empty;
+       sp.n = n;
+       sp.stride = n > 70 ? 1 + (n + 1)/70 : 1;
+       sp.max = max;
+
+       for (i = 0; i < n; i += sp.stride)
+               printf(".");
+       printf("\r");
+       fflush(stdout);
+
+       isl_basic_set_scan(context, &sp.callback);
+
+       printf("\n");
+
+       isl_basic_set_free(bset);
+}
+
 int main(int argc, char **argv)
 {
-       struct isl_ctx *ctx = isl_ctx_alloc();
-       struct isl_basic_set *context, *bset;
-       struct isl_set *set;
+       struct isl_ctx *ctx;
+       struct isl_basic_set *context, *bset, *copy, *context_copy;
+       struct isl_set *set = NULL;
        struct isl_set *empty;
+       isl_pw_multi_aff *pma = NULL;
        int neg_one;
        char s[1024];
        int urs_parms = 0;
        int urs_unknowns = 0;
        int max = 0;
+       int rational = 0;
        int n;
+       int nparam;
+       struct options *options;
+
+       options = options_new_with_defaults();
+       assert(options);
+       argc = options_parse(options, argc, argv, ISL_ARG_ALL);
+
+       ctx = isl_ctx_alloc_with_options(&options_args, options);
 
-       context = isl_basic_set_read_from_file(ctx, stdin, 0, ISL_FORMAT_POLYLIB);
+       context = isl_basic_set_read_from_file(ctx, stdin);
        assert(context);
        n = fscanf(stdin, "%d", &neg_one);
        assert(n == 1);
        assert(neg_one == -1);
-       bset = isl_basic_set_read_from_file(ctx, stdin,
-               isl_basic_set_dim(context, isl_dim_set), ISL_FORMAT_POLYLIB);
+       bset = isl_basic_set_read_from_file(ctx, stdin);
 
        while (fgets(s, sizeof(s), stdin)) {
                if (strncasecmp(s, "Maximize", 8) == 0)
                        max = 1;
-               if (strncasecmp(s, "Rational", 8) == 0)
+               if (strncasecmp(s, "Rational", 8) == 0) {
+                       rational = 1;
                        bset = isl_basic_set_set_rational(bset);
+               }
                if (strncasecmp(s, "Urs_parms", 9) == 0)
                        urs_parms = 1;
                if (strncasecmp(s, "Urs_unknowns", 12) == 0)
@@ -66,22 +319,61 @@ int main(int argc, char **argv)
        }
        if (!urs_parms)
                context = isl_basic_set_intersect(context,
-               isl_basic_set_positive_orthant(isl_basic_set_get_dim(context)));
+               isl_basic_set_positive_orthant(isl_basic_set_get_space(context)));
        context = to_parameter_domain(context);
+       nparam = isl_basic_set_dim(context, isl_dim_param);
+       if (nparam != isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param)) {
+               int dim = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
+               bset = isl_basic_set_move_dims(bset, isl_dim_param, 0,
+                                           isl_dim_set, dim - nparam, nparam);
+       }
        if (!urs_unknowns)
                bset = isl_basic_set_intersect(bset,
-               isl_basic_set_positive_orthant(isl_basic_set_get_dim(bset)));
+               isl_basic_set_positive_orthant(isl_basic_set_get_space(bset)));
 
-       if (max)
-               set = isl_basic_set_partial_lexmax(bset, context, &empty);
-       else
-               set = isl_basic_set_partial_lexmin(bset, context, &empty);
+       if (options->verify) {
+               copy = isl_basic_set_copy(bset);
+               context_copy = isl_basic_set_copy(context);
+       }
 
-       isl_set_dump(set, stdout, 0);
-       fprintf(stdout, "no solution:\n");
-       isl_set_dump(empty, stdout, 4);
+       if (options->format == FORMAT_AFF) {
+               if (max)
+                       pma = isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(bset,
+                                                               context, &empty);
+               else
+                       pma = isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(bset,
+                                                               context, &empty);
+       } else {
+               if (max)
+                       set = isl_basic_set_partial_lexmax(bset,
+                                                               context, &empty);
+               else
+                       set = isl_basic_set_partial_lexmin(bset,
+                                                               context, &empty);
+       }
+
+       if (options->verify) {
+               assert(!rational);
+               if (options->format == FORMAT_AFF)
+                       set = isl_set_from_pw_multi_aff(pma);
+               check_solution(copy, context_copy, set, empty, max);
+               isl_set_free(set);
+       } else {
+               isl_printer *p;
+               p = isl_printer_to_file(ctx, stdout);
+               if (options->format == FORMAT_AFF)
+                       p = isl_printer_print_pw_multi_aff(p, pma);
+               else
+                       p = isl_printer_print_set(p, set);
+               p = isl_printer_end_line(p);
+               p = isl_printer_print_str(p, "no solution: ");
+               p = isl_printer_print_set(p, empty);
+               p = isl_printer_end_line(p);
+               isl_printer_free(p);
+               isl_set_free(set);
+               isl_pw_multi_aff_free(pma);
+       }
 
-       isl_set_free(set);
        isl_set_free(empty);
        isl_ctx_free(ctx);