add isl_schedule_node_schedule
[isl.git] / isl_lp.c
index 932affc..5fe179a 100644 (file)
--- a/isl_lp.c
+++ b/isl_lp.c
@@ -1,33 +1,42 @@
 /*
  * 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.h>
+#include <isl_ctx_private.h>
+#include <isl_map_private.h>
 #include <isl/lp.h>
-#include "isl_lp_piplib.h"
-#include <isl/seq.h>
+#include <isl_seq.h>
 #include "isl_tab.h"
-#include "isl_map_private.h"
+#include <isl_options_private.h>
+#include <isl_local_space_private.h>
+#include <isl_aff_private.h>
+#include <isl_mat_private.h>
+#include <isl_val_private.h>
+#include <isl_vec_private.h>
 
-enum isl_lp_result isl_tab_solve_lp(struct isl_basic_map *bmap, int maximize,
-                                     isl_int *f, isl_int denom, isl_int *opt,
-                                     isl_int *opt_denom,
-                                     struct isl_vec **sol)
+#include <bset_to_bmap.c>
+#include <set_to_map.c>
+
+enum isl_lp_result isl_tab_solve_lp(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
+       int maximize, isl_int *f, isl_int denom, isl_int *opt,
+       isl_int *opt_denom, __isl_give isl_vec **sol)
 {
        struct isl_tab *tab;
        enum isl_lp_result res;
-       unsigned dim = isl_basic_map_total_dim(bmap);
+       isl_size dim = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_all);
 
+       if (dim < 0)
+               return isl_lp_error;
        if (maximize)
                isl_seq_neg(f, f, 1 + dim);
 
        bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
-       tab = isl_tab_from_basic_map(bmap);
+       tab = isl_tab_from_basic_map(bmap, 0);
        res = isl_tab_min(tab, f, denom, opt, opt_denom, 0);
        if (res == isl_lp_ok && sol) {
                *sol = isl_tab_get_sample_value(tab);
@@ -45,19 +54,18 @@ enum isl_lp_result isl_tab_solve_lp(struct isl_basic_map *bmap, int maximize,
 }
 
 /* Given a basic map "bmap" and an affine combination of the variables "f"
- * with denominator "denom", set *opt/*opt_denom to the minimal
+ * with denominator "denom", set *opt / *opt_denom to the minimal
  * (or maximal if "maximize" is true) value attained by f/d over "bmap",
  * assuming the basic map is not empty and the expression cannot attain
  * arbitrarily small (or large) values.
  * If opt_denom is NULL, then *opt is rounded up (or down)
  * to the nearest integer.
  * The return value reflects the nature of the result (empty, unbounded,
- * minmimal or maximal value returned in *opt).
+ * minimal or maximal value returned in *opt).
  */
-enum isl_lp_result isl_basic_map_solve_lp(struct isl_basic_map *bmap, int max,
-                                     isl_int *f, isl_int d, isl_int *opt,
-                                     isl_int *opt_denom,
-                                     struct isl_vec **sol)
+enum isl_lp_result isl_basic_map_solve_lp(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
+       int max, isl_int *f, isl_int d, isl_int *opt, isl_int *opt_denom,
+       __isl_give isl_vec **sol)
 {
        if (sol)
                *sol = NULL;
@@ -65,29 +73,21 @@ enum isl_lp_result isl_basic_map_solve_lp(struct isl_basic_map *bmap, int max,
        if (!bmap)
                return isl_lp_error;
 
-       switch (bmap->ctx->opt->lp_solver) {
-       case ISL_LP_PIP:
-               return isl_pip_solve_lp(bmap, max, f, d, opt, opt_denom, sol);
-       case ISL_LP_TAB:
-               return isl_tab_solve_lp(bmap, max, f, d, opt, opt_denom, sol);
-       default:
-               return isl_lp_error;
-       }
+       return isl_tab_solve_lp(bmap, max, f, d, opt, opt_denom, sol);
 }
 
-enum isl_lp_result isl_basic_set_solve_lp(struct isl_basic_set *bset, int max,
-                                     isl_int *f, isl_int d, isl_int *opt,
-                                     isl_int *opt_denom,
-                                     struct isl_vec **sol)
+enum isl_lp_result isl_basic_set_solve_lp(__isl_keep isl_basic_set *bset,
+       int max, isl_int *f, isl_int d, isl_int *opt, isl_int *opt_denom,
+       __isl_give isl_vec **sol)
 {
-       return isl_basic_map_solve_lp((struct isl_basic_map *)bset, max,
+       return isl_basic_map_solve_lp(bset_to_bmap(bset), max,
                                        f, d, opt, opt_denom, sol);
 }
 
 enum isl_lp_result isl_map_solve_lp(__isl_keep isl_map *map, int max,
                                      isl_int *f, isl_int d, isl_int *opt,
                                      isl_int *opt_denom,
-                                     struct isl_vec **sol)
+                                     __isl_give isl_vec **sol)
 {
        int i;
        isl_int o;
@@ -108,7 +108,9 @@ enum isl_lp_result isl_map_solve_lp(__isl_keep isl_map *map, int max,
                if (map->p[i]->n_div > max_div)
                        max_div = map->p[i]->n_div;
        if (max_div > 0) {
-               unsigned total = isl_dim_total(map->dim);
+               isl_size total = isl_map_dim(map, isl_dim_all);
+               if (total < 0)
+                       return isl_lp_error;
                v = isl_vec_alloc(map->ctx, 1 + total + max_div);
                if (!v)
                        return isl_lp_error;
@@ -196,8 +198,174 @@ done:
 enum isl_lp_result isl_set_solve_lp(__isl_keep isl_set *set, int max,
                                      isl_int *f, isl_int d, isl_int *opt,
                                      isl_int *opt_denom,
-                                     struct isl_vec **sol)
+                                     __isl_give isl_vec **sol)
 {
-       return isl_map_solve_lp((struct isl_map *)set, max,
+       return isl_map_solve_lp(set_to_map(set), max,
                                        f, d, opt, opt_denom, sol);
 }
+
+/* Return the optimal (rational) value of "obj" over "bset", assuming
+ * that "obj" and "bset" have aligned parameters and divs.
+ * If "max" is set, then the maximal value is computed.
+ * Otherwise, the minimal value is computed.
+ *
+ * Return infinity or negative infinity if the optimal value is unbounded and
+ * NaN if "bset" is empty.
+ *
+ * Call isl_basic_set_solve_lp and translate the results.
+ */
+static __isl_give isl_val *basic_set_opt_lp(
+       __isl_keep isl_basic_set *bset, int max, __isl_keep isl_aff *obj)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_val *res;
+       enum isl_lp_result lp_res;
+
+       if (!bset || !obj)
+               return NULL;
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(obj);
+       res = isl_val_alloc(ctx);
+       if (!res)
+               return NULL;
+       lp_res = isl_basic_set_solve_lp(bset, max, obj->v->el + 1,
+                                       obj->v->el[0], &res->n, &res->d, NULL);
+       if (lp_res == isl_lp_ok)
+               return isl_val_normalize(res);
+       isl_val_free(res);
+       if (lp_res == isl_lp_error)
+               return NULL;
+       if (lp_res == isl_lp_empty)
+               return isl_val_nan(ctx);
+       if (max)
+               return isl_val_infty(ctx);
+       else
+               return isl_val_neginfty(ctx);
+}
+
+/* Return the optimal (rational) value of "obj" over "bset", assuming
+ * that "obj" and "bset" have aligned parameters.
+ * If "max" is set, then the maximal value is computed.
+ * Otherwise, the minimal value is computed.
+ *
+ * Return infinity or negative infinity if the optimal value is unbounded and
+ * NaN if "bset" is empty.
+ *
+ * Align the divs of "bset" and "obj" and call basic_set_opt_lp.
+ */
+static __isl_give isl_val *isl_basic_set_opt_lp_val_aligned(
+       __isl_keep isl_basic_set *bset, int max, __isl_keep isl_aff *obj)
+{
+       int *exp1 = NULL;
+       int *exp2 = NULL;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_mat *bset_div = NULL;
+       isl_mat *div = NULL;
+       isl_val *res;
+       isl_size bset_n_div, obj_n_div;
+
+       if (!bset || !obj)
+               return NULL;
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(obj);
+       if (!isl_space_is_equal(bset->dim, obj->ls->dim))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "spaces don't match", return NULL);
+
+       bset_n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
+       obj_n_div = isl_aff_dim(obj, isl_dim_div);
+       if (bset_n_div < 0 || obj_n_div < 0)
+               return NULL;
+       if (bset_n_div == 0 && obj_n_div == 0)
+               return basic_set_opt_lp(bset, max, obj);
+
+       bset = isl_basic_set_copy(bset);
+       obj = isl_aff_copy(obj);
+
+       bset_div = isl_basic_set_get_divs(bset);
+       exp1 = isl_alloc_array(ctx, int, bset_n_div);
+       exp2 = isl_alloc_array(ctx, int, obj_n_div);
+       if (!bset_div || (bset_n_div && !exp1) || (obj_n_div && !exp2))
+               goto error;
+
+       div = isl_merge_divs(bset_div, obj->ls->div, exp1, exp2);
+
+       bset = isl_basic_set_expand_divs(bset, isl_mat_copy(div), exp1);
+       obj = isl_aff_expand_divs(obj, isl_mat_copy(div), exp2);
+
+       res = basic_set_opt_lp(bset, max, obj);
+
+       isl_mat_free(bset_div);
+       isl_mat_free(div);
+       free(exp1);
+       free(exp2);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       isl_aff_free(obj);
+
+       return res;
+error:
+       isl_mat_free(div);
+       isl_mat_free(bset_div);
+       free(exp1);
+       free(exp2);
+       isl_basic_set_free(bset);
+       isl_aff_free(obj);
+       return NULL;
+}
+
+/* Return the optimal (rational) value of "obj" over "bset".
+ * If "max" is set, then the maximal value is computed.
+ * Otherwise, the minimal value is computed.
+ *
+ * Return infinity or negative infinity if the optimal value is unbounded and
+ * NaN if "bset" is empty.
+ */
+static __isl_give isl_val *isl_basic_set_opt_lp_val(
+       __isl_keep isl_basic_set *bset, int max, __isl_keep isl_aff *obj)
+{
+       isl_bool equal;
+       isl_val *res;
+
+       if (!bset || !obj)
+               return NULL;
+
+       equal = isl_basic_set_space_has_equal_params(bset, obj->ls->dim);
+       if (equal < 0)
+               return NULL;
+       if (equal)
+               return isl_basic_set_opt_lp_val_aligned(bset, max, obj);
+
+       bset = isl_basic_set_copy(bset);
+       obj = isl_aff_copy(obj);
+       bset = isl_basic_set_align_params(bset, isl_aff_get_domain_space(obj));
+       obj = isl_aff_align_params(obj, isl_basic_set_get_space(bset));
+
+       res = isl_basic_set_opt_lp_val_aligned(bset, max, obj);
+
+       isl_basic_set_free(bset);
+       isl_aff_free(obj);
+
+       return res;
+}
+
+/* Return the minimal (rational) value of "obj" over "bset".
+ *
+ * Return negative infinity if the minimal value is unbounded and
+ * NaN if "bset" is empty.
+ */
+__isl_give isl_val *isl_basic_set_min_lp_val(__isl_keep isl_basic_set *bset,
+       __isl_keep isl_aff *obj)
+{
+       return isl_basic_set_opt_lp_val(bset, 0, obj);
+}
+
+/* Return the maximal (rational) value of "obj" over "bset".
+ *
+ * Return infinity if the maximal value is unbounded and
+ * NaN if "bset" is empty.
+ */
+__isl_give isl_val *isl_basic_set_max_lp_val(__isl_keep isl_basic_set *bset,
+       __isl_keep isl_aff *obj)
+{
+       return isl_basic_set_opt_lp_val(bset, 1, obj);
+}