1 /*
2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
3  * Copyright 2011      INRIA Saclay
4  *
5  * Use of this software is governed by the MIT license
6  *
7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
9  */
10 
11 #include <isl_ctx_private.h>
12 #include <isl_seq.h>
13 
isl_seq_clr(isl_int * p,unsigned len)14 void isl_seq_clr(isl_int *p, unsigned len)
15 {
16 	int i;
17 	for (i = 0; i < len; ++i)
18 		isl_int_set_si(p[i], 0);
19 }
20 
isl_seq_set_si(isl_int * p,int v,unsigned len)21 void isl_seq_set_si(isl_int *p, int v, unsigned len)
22 {
23 	int i;
24 	for (i = 0; i < len; ++i)
25 		isl_int_set_si(p[i], v);
26 }
27 
isl_seq_set(isl_int * p,isl_int v,unsigned len)28 void isl_seq_set(isl_int *p, isl_int v, unsigned len)
29 {
30 	int i;
31 	for (i = 0; i < len; ++i)
32 		isl_int_set(p[i], v);
33 }
34 
isl_seq_neg(isl_int * dst,isl_int * src,unsigned len)35 void isl_seq_neg(isl_int *dst, isl_int *src, unsigned len)
36 {
37 	int i;
38 	for (i = 0; i < len; ++i)
39 		isl_int_neg(dst[i], src[i]);
40 }
41 
isl_seq_cpy(isl_int * dst,isl_int * src,unsigned len)42 void isl_seq_cpy(isl_int *dst, isl_int *src, unsigned len)
43 {
44 	int i;
45 	for (i = 0; i < len; ++i)
46 		isl_int_set(dst[i], src[i]);
47 }
48 
isl_seq_submul(isl_int * dst,isl_int f,isl_int * src,unsigned len)49 void isl_seq_submul(isl_int *dst, isl_int f, isl_int *src, unsigned len)
50 {
51 	int i;
52 	for (i = 0; i < len; ++i)
53 		isl_int_submul(dst[i], f, src[i]);
54 }
55 
isl_seq_addmul(isl_int * dst,isl_int f,isl_int * src,unsigned len)56 void isl_seq_addmul(isl_int *dst, isl_int f, isl_int *src, unsigned len)
57 {
58 	int i;
59 	for (i = 0; i < len; ++i)
60 		isl_int_addmul(dst[i], f, src[i]);
61 }
62 
isl_seq_swp_or_cpy(isl_int * dst,isl_int * src,unsigned len)63 void isl_seq_swp_or_cpy(isl_int *dst, isl_int *src, unsigned len)
64 {
65 	int i;
66 	for (i = 0; i < len; ++i)
67 		isl_int_swap_or_set(dst[i], src[i]);
68 }
69 
isl_seq_scale(isl_int * dst,isl_int * src,isl_int m,unsigned len)70 void isl_seq_scale(isl_int *dst, isl_int *src, isl_int m, unsigned len)
71 {
72 	int i;
73 	for (i = 0; i < len; ++i)
74 		isl_int_mul(dst[i], src[i], m);
75 }
76 
isl_seq_scale_down(isl_int * dst,isl_int * src,isl_int m,unsigned len)77 void isl_seq_scale_down(isl_int *dst, isl_int *src, isl_int m, unsigned len)
78 {
79 	int i;
80 	for (i = 0; i < len; ++i)
81 		isl_int_divexact(dst[i], src[i], m);
82 }
83 
isl_seq_cdiv_q(isl_int * dst,isl_int * src,isl_int m,unsigned len)84 void isl_seq_cdiv_q(isl_int *dst, isl_int *src, isl_int m, unsigned len)
85 {
86 	int i;
87 	for (i = 0; i < len; ++i)
88 		isl_int_cdiv_q(dst[i], src[i], m);
89 }
90 
isl_seq_fdiv_q(isl_int * dst,isl_int * src,isl_int m,unsigned len)91 void isl_seq_fdiv_q(isl_int *dst, isl_int *src, isl_int m, unsigned len)
92 {
93 	int i;
94 	for (i = 0; i < len; ++i)
95 		isl_int_fdiv_q(dst[i], src[i], m);
96 }
97 
isl_seq_fdiv_r(isl_int * dst,isl_int * src,isl_int m,unsigned len)98 void isl_seq_fdiv_r(isl_int *dst, isl_int *src, isl_int m, unsigned len)
99 {
100 	int i;
101 	for (i = 0; i < len; ++i)
102 		isl_int_fdiv_r(dst[i], src[i], m);
103 }
104 
isl_seq_combine(isl_int * dst,isl_int m1,isl_int * src1,isl_int m2,isl_int * src2,unsigned len)105 void isl_seq_combine(isl_int *dst, isl_int m1, isl_int *src1,
106 			isl_int m2, isl_int *src2, unsigned len)
107 {
108 	int i;
109 	isl_int tmp;
110 
111 	if (dst == src1 && isl_int_is_one(m1)) {
112 		if (isl_int_is_zero(m2))
113 			return;
114 		for (i = 0; i < len; ++i)
115 			isl_int_addmul(src1[i], m2, src2[i]);
116 		return;
117 	}
118 
119 	isl_int_init(tmp);
120 	for (i = 0; i < len; ++i) {
121 		isl_int_mul(tmp, m1, src1[i]);
122 		isl_int_addmul(tmp, m2, src2[i]);
123 		isl_int_set(dst[i], tmp);
124 	}
125 	isl_int_clear(tmp);
126 }
127 
128 /*
129  * Let d = dst[pos] and s = src[pos]
130  * dst is replaced by |s| dst - sgn(s)d src
131  */
isl_seq_elim(isl_int * dst,isl_int * src,unsigned pos,unsigned len,isl_int * m)132 void isl_seq_elim(isl_int *dst, isl_int *src, unsigned pos, unsigned len,
133 		  isl_int *m)
134 {
135 	isl_int a;
136 	isl_int b;
137 
138 	if (isl_int_is_zero(dst[pos]))
139 		return;
140 
141 	isl_int_init(a);
142 	isl_int_init(b);
143 
144 	isl_int_gcd(a, src[pos], dst[pos]);
145 	isl_int_divexact(b, dst[pos], a);
146 	if (isl_int_is_pos(src[pos]))
147 		isl_int_neg(b, b);
148 	isl_int_divexact(a, src[pos], a);
149 	isl_int_abs(a, a);
150 	isl_seq_combine(dst, a, dst, b, src, len);
151 
152 	if (m)
153 		isl_int_mul(*m, *m, a);
154 
155 	isl_int_clear(a);
156 	isl_int_clear(b);
157 }
158 
isl_seq_eq(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len)159 int isl_seq_eq(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len)
160 {
161 	int i;
162 	for (i = 0; i < len; ++i)
163 		if (isl_int_ne(p1[i], p2[i]))
164 			return 0;
165 	return 1;
166 }
167 
isl_seq_cmp(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len)168 int isl_seq_cmp(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len)
169 {
170 	int i;
171 	int cmp;
172 	for (i = 0; i < len; ++i)
173 		if ((cmp = isl_int_cmp(p1[i], p2[i])) != 0)
174 			return cmp;
175 	return 0;
176 }
177 
isl_seq_is_neg(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len)178 int isl_seq_is_neg(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len)
179 {
180 	int i;
181 
182 	for (i = 0; i < len; ++i) {
183 		if (isl_int_abs_ne(p1[i], p2[i]))
184 			return 0;
185 		if (isl_int_is_zero(p1[i]))
186 			continue;
187 		if (isl_int_eq(p1[i], p2[i]))
188 			return 0;
189 	}
190 	return 1;
191 }
192 
isl_seq_first_non_zero(isl_int * p,unsigned len)193 int isl_seq_first_non_zero(isl_int *p, unsigned len)
194 {
195 	int i;
196 
197 	for (i = 0; i < len; ++i)
198 		if (!isl_int_is_zero(p[i]))
199 			return i;
200 	return -1;
201 }
202 
isl_seq_last_non_zero(isl_int * p,unsigned len)203 int isl_seq_last_non_zero(isl_int *p, unsigned len)
204 {
205 	int i;
206 
207 	for (i = len - 1; i >= 0; --i)
208 		if (!isl_int_is_zero(p[i]))
209 			return i;
210 	return -1;
211 }
212 
isl_seq_abs_max(isl_int * p,unsigned len,isl_int * max)213 void isl_seq_abs_max(isl_int *p, unsigned len, isl_int *max)
214 {
215 	int i;
216 
217 	isl_int_set_si(*max, 0);
218 
219 	for (i = 0; i < len; ++i)
220 		if (isl_int_abs_gt(p[i], *max))
221 			isl_int_abs(*max, p[i]);
222 }
223 
isl_seq_abs_min_non_zero(isl_int * p,unsigned len)224 int isl_seq_abs_min_non_zero(isl_int *p, unsigned len)
225 {
226 	int i, min = isl_seq_first_non_zero(p, len);
227 	if (min < 0)
228 		return -1;
229 	for (i = min + 1; i < len; ++i) {
230 		if (isl_int_is_zero(p[i]))
231 			continue;
232 		if (isl_int_abs_lt(p[i], p[min]))
233 			min = i;
234 	}
235 	return min;
236 }
237 
isl_seq_gcd(isl_int * p,unsigned len,isl_int * gcd)238 void isl_seq_gcd(isl_int *p, unsigned len, isl_int *gcd)
239 {
240 	int i, min = isl_seq_abs_min_non_zero(p, len);
241 
242 	if (min < 0) {
243 		isl_int_set_si(*gcd, 0);
244 		return;
245 	}
246 	isl_int_abs(*gcd, p[min]);
247 	for (i = 0; isl_int_cmp_si(*gcd, 1) > 0 && i < len; ++i) {
248 		if (i == min)
249 			continue;
250 		if (isl_int_is_zero(p[i]))
251 			continue;
252 		isl_int_gcd(*gcd, *gcd, p[i]);
253 	}
254 }
255 
isl_seq_normalize(struct isl_ctx * ctx,isl_int * p,unsigned len)256 void isl_seq_normalize(struct isl_ctx *ctx, isl_int *p, unsigned len)
257 {
258 	if (len == 0)
259 		return;
260 	isl_seq_gcd(p, len, &ctx->normalize_gcd);
261 	if (!isl_int_is_zero(ctx->normalize_gcd) &&
262 	    !isl_int_is_one(ctx->normalize_gcd))
263 		isl_seq_scale_down(p, p, ctx->normalize_gcd, len);
264 }
265 
isl_seq_lcm(isl_int * p,unsigned len,isl_int * lcm)266 void isl_seq_lcm(isl_int *p, unsigned len, isl_int *lcm)
267 {
268 	int i;
269 
270 	if (len == 0) {
271 		isl_int_set_si(*lcm, 1);
272 		return;
273 	}
274 	isl_int_set(*lcm, p[0]);
275 	for (i = 1; i < len; ++i)
276 		isl_int_lcm(*lcm, *lcm, p[i]);
277 }
278 
isl_seq_inner_product(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len,isl_int * prod)279 void isl_seq_inner_product(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len,
280 			   isl_int *prod)
281 {
282 	int i;
283 	if (len == 0) {
284 		isl_int_set_si(*prod, 0);
285 		return;
286 	}
287 	isl_int_mul(*prod, p1[0], p2[0]);
288 	for (i = 1; i < len; ++i)
289 		isl_int_addmul(*prod, p1[i], p2[i]);
290 }
291 
isl_seq_hash(isl_int * p,unsigned len,uint32_t hash)292 uint32_t isl_seq_hash(isl_int *p, unsigned len, uint32_t hash)
293 {
294 	int i;
295 	for (i = 0; i < len; ++i) {
296 		if (isl_int_is_zero(p[i]))
297 			continue;
298 		hash *= 16777619;
299 		hash ^= (i & 0xFF);
300 		hash = isl_int_hash(p[i], hash);
301 	}
302 	return hash;
303 }
304 
305 /* Given two affine expressions "p" of length p_len (including the
306  * denominator and the constant term) and "subs" of length subs_len,
307  * plug in "subs" for the variable at position "pos".
308  * The variables of "subs" and "p" are assumed to match up to subs_len,
309  * but "p" may have additional variables.
310  * "v" is an initialized isl_int that can be used internally.
311  *
312  * In particular, if "p" represents the expression
313  *
314  *	(a i + g)/m
315  *
316  * with i the variable at position "pos" and "subs" represents the expression
317  *
318  *	f/d
319  *
320  * then the result represents the expression
321  *
322  *	(a f + d g)/(m d)
323  *
324  */
isl_seq_substitute(isl_int * p,int pos,isl_int * subs,int p_len,int subs_len,isl_int v)325 void isl_seq_substitute(isl_int *p, int pos, isl_int *subs,
326 	int p_len, int subs_len, isl_int v)
327 {
328 	isl_int_set(v, p[1 + pos]);
329 	isl_int_set_si(p[1 + pos], 0);
330 	isl_seq_combine(p + 1, subs[0], p + 1, v, subs + 1, subs_len - 1);
331 	isl_seq_scale(p + subs_len, p + subs_len, subs[0], p_len - subs_len);
332 	isl_int_mul(p[0], p[0], subs[0]);
333 }
334 
isl_seq_get_hash(isl_int * p,unsigned len)335 uint32_t isl_seq_get_hash(isl_int *p, unsigned len)
336 {
337 	uint32_t hash = isl_hash_init();
338 
339 	return isl_seq_hash(p, len, hash);
340 }
341 
isl_seq_get_hash_bits(isl_int * p,unsigned len,unsigned bits)342 uint32_t isl_seq_get_hash_bits(isl_int *p, unsigned len, unsigned bits)
343 {
344 	uint32_t hash;
345 
346 	hash = isl_seq_get_hash(p, len);
347 	return isl_hash_bits(hash, bits);
348 }
349 
isl_seq_dump(isl_int * p,unsigned len)350 void isl_seq_dump(isl_int *p, unsigned len)
351 {
352 	int i;
353 
354 	for (i = 0; i < len; ++i) {
355 		if (i)
356 			fprintf(stderr, " ");
357 		isl_int_print(stderr, p[i], 0);
358 	}
359 	fprintf(stderr, "\n");
360 }
361