#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int galois_single_multiply(int, int, int);
scalar_t__ malloc(int);
int *reed_sol_extended_vandermonde_matrix(int rows, int cols, int w) {
  int *vdm;
  int i, j, k;
  if (w < 30 && (1 << w) < rows)
    return NULL;
  if (w < 30 && (1 << w) < cols)
    return NULL;
  vdm = (int *)malloc(sizeof(int) * (rows * cols));
  if (vdm == NULL) {
    return NULL;
  }
  vdm[0] = 1;
  for (j = 1; j < cols; j++)
    vdm[j] = 0;
  if (rows == 1)
    return vdm;
  i = (rows - 1) * cols;
  for (j = 0; j < cols - 1; j++)
    vdm[i + j] = 0;
  vdm[i + j] = 1;
  if (rows == 2)
    return vdm;
  for (i = 1; i < rows - 1; i++) {
    k = 1;
    for (j = 0; j < cols; j++) {
      vdm[i * cols + j] = k;
      k = galois_single_multiply(k, i, w);
    }
  }
  return vdm;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reed_sol_extended_vandermonde_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1e,-0x14(%rbp)
jge    115b <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x3b>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115b <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x3b>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    12fb <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1db>
cmpl   $0x1e,-0x14(%rbp)
jge    1185 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x65>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1185 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x65>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    12fb <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1db>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    11b5 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x95>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    12fb <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1db>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11ef <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xcf>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11c6 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa6>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1206 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xe6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    12fb <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1db>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    124d <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x12d>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    121a <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xfa>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jne    1278 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x158>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    12fb <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1db>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12f3 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1d3>
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    12e0 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1c0>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
mov    -0x24(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1040 <galois_single_multiply@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    129e <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x17e>
jmp    12e5 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x1c5>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    127f <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x15f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reed_sol_extended_vandermonde_matrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r14d
mov    %edi,%r12d
mov    $0x1,%eax
mov    %ebp,%ecx
shl    %cl,%eax
cmp    $0x1d,%edx
jg     1159 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x29>
cmp    %r12d,%eax
jl     11d0 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa0>
cmp    $0x1d,%ebp
jg     1163 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x33>
cmp    %r14d,%eax
jl     11d0 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa0>
mov    %r12d,%edi
imul   %r14d,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1040 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     11d0 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa0>
movl   $0x1,(%rax)
cmp    $0x2,%r14d
jl     11e1 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xb1>
lea    0x4(%rax),%rdi
lea    -0x1(%r14),%r13d
lea    0x0(,%r13,4),%rdx
xor    %esi,%esi
mov    %rax,%r15
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15,%rax
cmp    $0x1,%r12d
je     11d2 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa2>
lea    -0x1(%r12),%ebx
mov    %ebx,(%rsp)
imul   %r14d,%ebx
movslq %ebx,%rcx
lea    (%rax,%rcx,4),%rdi
lea    0x0(,%r13,4),%rdx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    (%rsp),%edx
mov    %r15,%rax
jmp    11f5 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xc5>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
cmp    $0x1,%r12d
je     11d2 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa2>
lea    -0x1(%r12),%edx
mov    %edx,%ebx
imul   %r14d,%ebx
xor    %r13d,%r13d
add    %r13d,%ebx
movslq %ebx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
cmp    $0x3,%r12d
jl     11d2 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa2>
movslq %r14d,%rcx
mov    %edx,%edx
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %r14d,%r15d
mov    %rax,0x8(%rsp)
lea    (%rax,%rcx,4),%r13
shl    $0x2,%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
mov    $0x1,%ebx
jmp    1242 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x112>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbx
add    (%rsp),%r13
cmp    0x10(%rsp),%rbx
mov    %r12,%r14
je     127b <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x14b>
mov    %r14,%r12
test   %r14d,%r14d
jle    1230 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x100>
mov    $0x1,%eax
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,0x0(%r13,%r14,4)
mov    %eax,%edi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <galois_single_multiply@plt>
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r15
jne    1260 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x130>
jmp    1230 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0x100>
mov    0x8(%rsp),%rax
jmp    11d2 <reed_sol_extended_vandermonde_matrix+0xa2>

LLVM IR (-O0):
define i32* @reed_sol_extended_vandermonde_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%12 = load i32, i32* %7
%13 = icmp slt i32 %12, 30
br i1 %13, label %14, label %20
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = shl i32 1, %15
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %14
store i32* null, i32** %4
br label %126
20: ; preds = %14, %3
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp slt i32 %21, 30
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %7
%25 = shl i32 1, %24
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %23
store i32* null, i32** %4
br label %126
29: ; preds = %23, %20
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %6
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = mul i64 4, %33
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = call i64 @malloc(i32 %35)
%37 = inttoptr i64 %36 to i32*
store i32* %37, i32** %8
%38 = load i32*, i32** %8
%39 = icmp eq i32* %38, null
br i1 %39, label %40, label %41
40: ; preds = %29
store i32* null, i32** %4
br label %126
41: ; preds = %29
%42 = load i32*, i32** %8
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 0
store i32 1, i32* %43
store i32 1, i32* %10
br label %44
44: ; preds = %53, %41
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %6
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %56
48: ; preds = %44
%49 = load i32*, i32** %8
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 0, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %48
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %10
br label %44
56: ; preds = %44
%57 = load i32, i32* %5
%58 = icmp eq i32 %57, 1
br i1 %58, label %59, label %61
59: ; preds = %56
%60 = load i32*, i32** %8
store i32* %60, i32** %4
br label %126
61: ; preds = %56
%62 = load i32, i32* %5
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = load i32, i32* %6
%65 = mul nsw i32 %63, %64
store i32 %65, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %66
66: ; preds = %78, %61
%67 = load i32, i32* %10
%68 = load i32, i32* %6
%69 = sub nsw i32 %68, 1
%70 = icmp slt i32 %67, %69
br i1 %70, label %71, label %81
71: ; preds = %66
%72 = load i32*, i32** %8
%73 = load i32, i32* %9
%74 = load i32, i32* %10
%75 = add nsw i32 %73, %74
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %76
store i32 0, i32* %77
br label %78
78: ; preds = %71
%79 = load i32, i32* %10
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %10
br label %66
81: ; preds = %66
%82 = load i32*, i32** %8
%83 = load i32, i32* %9
%84 = load i32, i32* %10
%85 = add nsw i32 %83, %84
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %86
store i32 1, i32* %87
%88 = load i32, i32* %5
%89 = icmp eq i32 %88, 2
br i1 %89, label %90, label %92
90: ; preds = %81
%91 = load i32*, i32** %8
store i32* %91, i32** %4
br label %126
92: ; preds = %81
store i32 1, i32* %9
br label %93
93: ; preds = %121, %92
%94 = load i32, i32* %9
%95 = load i32, i32* %5
%96 = sub nsw i32 %95, 1
%97 = icmp slt i32 %94, %96
br i1 %97, label %98, label %124
98: ; preds = %93
store i32 1, i32* %11
store i32 0, i32* %10
br label %99
99: ; preds = %117, %98
%100 = load i32, i32* %10
%101 = load i32, i32* %6
%102 = icmp slt i32 %100, %101
br i1 %102, label %103, label %120
103: ; preds = %99
%104 = load i32, i32* %11
%105 = load i32*, i32** %8
%106 = load i32, i32* %9
%107 = load i32, i32* %6
%108 = mul nsw i32 %106, %107
%109 = load i32, i32* %10
%110 = add nsw i32 %108, %109
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %111
store i32 %104, i32* %112
%113 = load i32, i32* %11
%114 = load i32, i32* %9
%115 = load i32, i32* %7
%116 = call i32 @galois_single_multiply(i32 %113, i32 %114, i32 %115)
store i32 %116, i32* %11
br label %117
117: ; preds = %103
%118 = load i32, i32* %10
%119 = add nsw i32 %118, 1
store i32 %119, i32* %10
br label %99
120: ; preds = %99
br label %121
121: ; preds = %120
%122 = load i32, i32* %9
%123 = add nsw i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %9
br label %93
124: ; preds = %93
%125 = load i32*, i32** %8
store i32* %125, i32** %4
br label %126
126: ; preds = %124, %90, %59, %40, %28, %19
%127 = load i32*, i32** %4
ret i32* %127
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @reed_sol_extended_vandermonde_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, 30
%5 = shl nuw i32 1, %2
%6 = icmp slt i32 %5, %0
%7 = select i1 %4, i1 %6, i1 false
br i1 %7, label %70, label %8
8: ; preds = %3
%9 = icmp slt i32 %5, %1
%10 = select i1 %4, i1 %9, i1 false
br i1 %10, label %70, label %11
11: ; preds = %8
%12 = shl i32 %0, 2
%13 = mul i32 %12, %1
%14 = tail call i64 @malloc(i32 %13)
%15 = inttoptr i64 %14 to i32*
%16 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %16, label %70, label %17
17: ; preds = %11
store i32 1, i32* %15
%18 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %18, label %19, label %26
19: ; preds = %17
%20 = getelementptr i32, i32* %15, i64 1
%21 = bitcast i32* %20 to i8*
%22 = add i32 %1, -1
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = shl nuw nsw i64 %23, 2
%25 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %25, label %70, label %31
26: ; preds = %17
%27 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %27, label %70, label %28
28: ; preds = %26
%29 = add i32 %0, -1
%30 = mul i32 %29, %1
br label %41
31: ; preds = %19
%32 = add i32 %0, -1
%33 = mul i32 %32, %1
%34 = add nsw i32 %1, -1
%35 = sext i32 %33 to i64
%36 = getelementptr i32, i32* %15, i64 %35
%37 = bitcast i32* %36 to i8*
%38 = zext i32 %34 to i64
%39 = shl nuw nsw i64 %38, 2
%40 = add nsw i32 %1, -1
br label %41
41: ; preds = %28, %31
%42 = phi i32 [ %33, %31 ], [ %30, %28 ]
%43 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %29, %28 ]
%44 = phi i32 [ %40, %31 ], [ 0, %28 ]
%45 = add nsw i32 %44, %42
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %46
store i32 1, i32* %47
%48 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %48, label %49, label %70
49: ; preds = %41
%50 = icmp sgt i32 %1, 0
%51 = sext i32 %1 to i64
%52 = zext i32 %43 to i64
%53 = zext i32 %1 to i64
br label %54
54: ; preds = %49, %67
%55 = phi i64 [ 1, %49 ], [ %68, %67 ]
br i1 %50, label %56, label %67
56: ; preds = %54
%57 = mul nsw i64 %55, %51
%58 = trunc i64 %55 to i32
br label %59
59: ; preds = %56, %59
%60 = phi i64 [ 0, %56 ], [ %65, %59 ]
%61 = phi i32 [ 1, %56 ], [ %64, %59 ]
%62 = add nsw i64 %60, %57
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %62
store i32 %61, i32* %63
%64 = tail call i32 @galois_single_multiply(i32 %61, i32 %58, i32 %2)
%65 = add nuw nsw i64 %60, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %53
br i1 %66, label %67, label %59
67: ; preds = %59, %54
%68 = add nuw nsw i64 %55, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %52
br i1 %69, label %70, label %54
70: ; preds = %67, %26, %41, %19, %11, %8, %3
%71 = phi i32* [ null, %3 ], [ null, %8 ], [ null, %11 ], [ %15, %19 ], [ %15, %41 ], [ %15, %26 ], [ %15, %67 ]
ret i32* %71
}