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 /* Eliminate element "pos" from "dst" using "src".
129  * In particular, let d = dst[pos] and s = src[pos], then
130  * dst is replaced by (|s| dst - sgn(s)d src)/gcd(s,d),
131  * such that dst[pos] is zero after the elimination.
132  * If "m" is not NULL, then *m is multiplied by |s|/gcd(s,d).
133  * That is, it is multiplied by the same factor as "dst".
134  */
isl_seq_elim(isl_int * dst,isl_int * src,unsigned pos,unsigned len,isl_int * m)135 void isl_seq_elim(isl_int *dst, isl_int *src, unsigned pos, unsigned len,
136 		  isl_int *m)
137 {
138 	isl_int a;
139 	isl_int b;
140 
141 	if (isl_int_is_zero(dst[pos]))
142 		return;
143 
144 	isl_int_init(a);
145 	isl_int_init(b);
146 
147 	isl_int_gcd(a, src[pos], dst[pos]);
148 	isl_int_divexact(b, dst[pos], a);
149 	if (isl_int_is_pos(src[pos]))
150 		isl_int_neg(b, b);
151 	isl_int_divexact(a, src[pos], a);
152 	isl_int_abs(a, a);
153 	isl_seq_combine(dst, a, dst, b, src, len);
154 
155 	if (m)
156 		isl_int_mul(*m, *m, a);
157 
158 	isl_int_clear(a);
159 	isl_int_clear(b);
160 }
161 
isl_seq_eq(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len)162 int isl_seq_eq(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len)
163 {
164 	int i;
165 	for (i = 0; i < len; ++i)
166 		if (isl_int_ne(p1[i], p2[i]))
167 			return 0;
168 	return 1;
169 }
170 
isl_seq_cmp(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len)171 int isl_seq_cmp(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len)
172 {
173 	int i;
174 	int cmp;
175 	for (i = 0; i < len; ++i)
176 		if ((cmp = isl_int_cmp(p1[i], p2[i])) != 0)
177 			return cmp;
178 	return 0;
179 }
180 
isl_seq_is_neg(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len)181 int isl_seq_is_neg(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len)
182 {
183 	int i;
184 
185 	for (i = 0; i < len; ++i) {
186 		if (isl_int_abs_ne(p1[i], p2[i]))
187 			return 0;
188 		if (isl_int_is_zero(p1[i]))
189 			continue;
190 		if (isl_int_eq(p1[i], p2[i]))
191 			return 0;
192 	}
193 	return 1;
194 }
195 
isl_seq_first_non_zero(isl_int * p,unsigned len)196 int isl_seq_first_non_zero(isl_int *p, unsigned len)
197 {
198 	int i;
199 
200 	for (i = 0; i < len; ++i)
201 		if (!isl_int_is_zero(p[i]))
202 			return i;
203 	return -1;
204 }
205 
isl_seq_last_non_zero(isl_int * p,unsigned len)206 int isl_seq_last_non_zero(isl_int *p, unsigned len)
207 {
208 	int i;
209 
210 	for (i = len - 1; i >= 0; --i)
211 		if (!isl_int_is_zero(p[i]))
212 			return i;
213 	return -1;
214 }
215 
isl_seq_abs_max(isl_int * p,unsigned len,isl_int * max)216 void isl_seq_abs_max(isl_int *p, unsigned len, isl_int *max)
217 {
218 	int i;
219 
220 	isl_int_set_si(*max, 0);
221 
222 	for (i = 0; i < len; ++i)
223 		if (isl_int_abs_gt(p[i], *max))
224 			isl_int_abs(*max, p[i]);
225 }
226 
isl_seq_abs_min_non_zero(isl_int * p,unsigned len)227 int isl_seq_abs_min_non_zero(isl_int *p, unsigned len)
228 {
229 	int i, min = isl_seq_first_non_zero(p, len);
230 	if (min < 0)
231 		return -1;
232 	for (i = min + 1; i < len; ++i) {
233 		if (isl_int_is_zero(p[i]))
234 			continue;
235 		if (isl_int_abs_lt(p[i], p[min]))
236 			min = i;
237 	}
238 	return min;
239 }
240 
isl_seq_gcd(isl_int * p,unsigned len,isl_int * gcd)241 void isl_seq_gcd(isl_int *p, unsigned len, isl_int *gcd)
242 {
243 	int i, min = isl_seq_abs_min_non_zero(p, len);
244 
245 	if (min < 0) {
246 		isl_int_set_si(*gcd, 0);
247 		return;
248 	}
249 	isl_int_abs(*gcd, p[min]);
250 	for (i = 0; isl_int_cmp_si(*gcd, 1) > 0 && i < len; ++i) {
251 		if (i == min)
252 			continue;
253 		if (isl_int_is_zero(p[i]))
254 			continue;
255 		isl_int_gcd(*gcd, *gcd, p[i]);
256 	}
257 }
258 
isl_seq_normalize(struct isl_ctx * ctx,isl_int * p,unsigned len)259 void isl_seq_normalize(struct isl_ctx *ctx, isl_int *p, unsigned len)
260 {
261 	if (len == 0)
262 		return;
263 	isl_seq_gcd(p, len, &ctx->normalize_gcd);
264 	if (!isl_int_is_zero(ctx->normalize_gcd) &&
265 	    !isl_int_is_one(ctx->normalize_gcd))
266 		isl_seq_scale_down(p, p, ctx->normalize_gcd, len);
267 }
268 
isl_seq_lcm(isl_int * p,unsigned len,isl_int * lcm)269 void isl_seq_lcm(isl_int *p, unsigned len, isl_int *lcm)
270 {
271 	int i;
272 
273 	if (len == 0) {
274 		isl_int_set_si(*lcm, 1);
275 		return;
276 	}
277 	isl_int_set(*lcm, p[0]);
278 	for (i = 1; i < len; ++i)
279 		isl_int_lcm(*lcm, *lcm, p[i]);
280 }
281 
isl_seq_inner_product(isl_int * p1,isl_int * p2,unsigned len,isl_int * prod)282 void isl_seq_inner_product(isl_int *p1, isl_int *p2, unsigned len,
283 			   isl_int *prod)
284 {
285 	int i;
286 	if (len == 0) {
287 		isl_int_set_si(*prod, 0);
288 		return;
289 	}
290 	isl_int_mul(*prod, p1[0], p2[0]);
291 	for (i = 1; i < len; ++i)
292 		isl_int_addmul(*prod, p1[i], p2[i]);
293 }
294 
isl_seq_hash(isl_int * p,unsigned len,uint32_t hash)295 uint32_t isl_seq_hash(isl_int *p, unsigned len, uint32_t hash)
296 {
297 	int i;
298 	for (i = 0; i < len; ++i) {
299 		if (isl_int_is_zero(p[i]))
300 			continue;
301 		hash *= 16777619;
302 		hash ^= (i & 0xFF);
303 		hash = isl_int_hash(p[i], hash);
304 	}
305 	return hash;
306 }
307 
308 /* Given two affine expressions "p" of length p_len (including the
309  * denominator and the constant term) and "subs" of length subs_len,
310  * plug in "subs" for the variable at position "pos".
311  * The variables of "subs" and "p" are assumed to match up to subs_len,
312  * but "p" may have additional variables.
313  * "v" is an initialized isl_int that can be used internally.
314  *
315  * In particular, if "p" represents the expression
316  *
317  *	(a i + g)/m
318  *
319  * with i the variable at position "pos" and "subs" represents the expression
320  *
321  *	f/d
322  *
323  * then the result represents the expression
324  *
325  *	(a f + d g)/(m d)
326  *
327  */
isl_seq_substitute(isl_int * p,int pos,isl_int * subs,int p_len,int subs_len,isl_int v)328 void isl_seq_substitute(isl_int *p, int pos, isl_int *subs,
329 	int p_len, int subs_len, isl_int v)
330 {
331 	isl_int_set(v, p[1 + pos]);
332 	isl_int_set_si(p[1 + pos], 0);
333 	isl_seq_combine(p + 1, subs[0], p + 1, v, subs + 1, subs_len - 1);
334 	isl_seq_scale(p + subs_len, p + subs_len, subs[0], p_len - subs_len);
335 	isl_int_mul(p[0], p[0], subs[0]);
336 }
337 
isl_seq_get_hash(isl_int * p,unsigned len)338 uint32_t isl_seq_get_hash(isl_int *p, unsigned len)
339 {
340 	uint32_t hash = isl_hash_init();
341 
342 	return isl_seq_hash(p, len, hash);
343 }
344 
isl_seq_get_hash_bits(isl_int * p,unsigned len,unsigned bits)345 uint32_t isl_seq_get_hash_bits(isl_int *p, unsigned len, unsigned bits)
346 {
347 	uint32_t hash;
348 
349 	hash = isl_seq_get_hash(p, len);
350 	return isl_hash_bits(hash, bits);
351 }
352 
isl_seq_dump(isl_int * p,unsigned len)353 void isl_seq_dump(isl_int *p, unsigned len)
354 {
355 	int i;
356 
357 	for (i = 0; i < len; ++i) {
358 		if (i)
359 			fprintf(stderr, " ");
360 		isl_int_print(stderr, p[i], 0);
361 	}
362 	fprintf(stderr, "\n");
363 }
364