#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
int *malloc(int);
int rnd(int /*<<< orphan*/, int);
void random_permutation(int *perm, int size) {
  int i, num, start;
  int *index, *flag;
  index = malloc(size * sizeof(int));
  flag = malloc(size * sizeof(int));
  for (i = 0; i < size; i++) {
    index[i] = i;
    flag[i] = 1;
  }
  num = 0;
  while (num < size) {
    start = rnd(0, size - 1);
    while (1) {
      if (flag[start]) {
        perm[num] = index[start];
        flag[start] = 0;
        num++;
        break;
      }
      if (start == (size - 1))
        start = 0;
      else
        start++;
    }
  }
  free(index);
  free(flag);
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<random_permutation>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11a3 <random_permutation+0x73>
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116c <random_permutation+0x3c>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    123b <random_permutation+0x10b>
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
xor    %edi,%edi
call   1040 <rnd@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     120b <random_permutation+0xdb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1236 <random_permutation+0x106>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1228 <random_permutation+0xf8>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
jmp    1231 <random_permutation+0x101>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c6 <random_permutation+0x96>
jmp    11aa <random_permutation+0x7a>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<random_permutation>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,(%rsp)
lea    0x0(,%r12,4),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r12d,%r12d
jle    12d4 <random_permutation+0x1a4>
mov    %r12d,%r13d
cmp    $0x8,%r12d
jae    1177 <random_permutation+0x47>
xor    %eax,%eax
jmp    1260 <random_permutation+0x130>
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     12f2 <random_permutation+0x1c2>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
movdqa 0xe5c(%rip),%xmm0
xor    %edx,%edx
movdqa 0xe62(%rip),%xmm1
movaps 0xe6b(%rip),%xmm2
movdqa 0xe73(%rip),%xmm3
movdqa 0xe7b(%rip),%xmm4
movdqa 0xe83(%rip),%xmm5
nopl   (%rax)
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm1,%xmm6
movdqu %xmm0,(%r15,%rdx,4)
movdqu %xmm6,0x10(%r15,%rdx,4)
movups %xmm2,(%rbx,%rdx,4)
movups %xmm2,0x10(%rbx,%rdx,4)
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm4,%xmm7
movdqu %xmm6,0x20(%r15,%rdx,4)
movdqu %xmm7,0x30(%r15,%rdx,4)
movups %xmm2,0x20(%rbx,%rdx,4)
movups %xmm2,0x30(%rbx,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
paddd  %xmm5,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    11d0 <random_permutation+0xa0>
test   $0x1,%cl
je     1255 <random_permutation+0x125>
movdqa 0xddf(%rip),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm0,(%r15,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x10(%r15,%rdx,4)
movdqa 0xdd6(%rip),%xmm0
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rbx,%rdx,4)
cmp    %r13,%rax
je     1274 <random_permutation+0x144>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,(%r15,%rax,4)
movl   $0x1,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    1260 <random_permutation+0x130>
test   %r12d,%r12d
jle    12d4 <random_permutation+0x1a4>
add    $0xffffffff,%r12d
xor    %ebp,%ebp
xor    %r14d,%r14d
jmp    12ac <random_permutation+0x17c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%r15,%rcx,4),%eax
mov    (%rsp),%rdx
mov    %eax,(%rdx,%r14,4)
movl   $0x0,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r13,%r14
je     12d4 <random_permutation+0x1a4>
xor    %edi,%edi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <rnd@plt>
movslq %eax,%rcx
cmpl   $0x0,(%rbx,%rcx,4)
jne    1290 <random_permutation+0x160>
nop
cmp    %r12d,%eax
lea    0x1(%rax),%eax
cmove  %ebp,%eax
movslq %eax,%rcx
cmpl   $0x0,(%rbx,%rcx,4)
je     12c0 <random_permutation+0x190>
jmp    1290 <random_permutation+0x160>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>
movdqa 0xd06(%rip),%xmm0
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    1229 <random_permutation+0xf9>
jmp    1255 <random_permutation+0x125>

LLVM IR (-O0):
define void @random_permutation(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = mul i64 %11, 4
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = call i32* @malloc(i32 %13)
store i32* %14, i32** %8
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 %16, 4
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i32* @malloc(i32 %18)
store i32* %19, i32** %9
store i32 0, i32* %5
br label %20
20: ; preds = %34, %2
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %37
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32*, i32** %8
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
store i32 %25, i32* %29
%30 = load i32*, i32** %9
%31 = load i32, i32* %5
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
store i32 1, i32* %33
br label %34
34: ; preds = %24
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %5
br label %20
37: ; preds = %20
store i32 0, i32* %6
br label %38
38: ; preds = %79, %37
%39 = load i32, i32* %6
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %80
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %4
%44 = sub nsw i32 %43, 1
%45 = call i32 @rnd(i32 0, i32 %44)
store i32 %45, i32* %7
br label %46
46: ; preds = %42, %78
%47 = load i32*, i32** %9
%48 = load i32, i32* %7
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %69
53: ; preds = %46
%54 = load i32*, i32** %8
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %3
%60 = load i32, i32* %6
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
store i32 %58, i32* %62
%63 = load i32*, i32** %9
%64 = load i32, i32* %7
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
store i32 0, i32* %66
%67 = load i32, i32* %6
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %6
br label %79
69: ; preds = %46
%70 = load i32, i32* %7
%71 = load i32, i32* %4
%72 = sub nsw i32 %71, 1
%73 = icmp eq i32 %70, %72
br i1 %73, label %74, label %75
74: ; preds = %69
store i32 0, i32* %7
br label %78
75: ; preds = %69
%76 = load i32, i32* %7
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %7
br label %78
78: ; preds = %75, %74
br label %46
79: ; preds = %53
br label %38
80: ; preds = %38
%81 = load i32*, i32** %8
%82 = call i32 @free(i32* %81)
%83 = load i32*, i32** %9
%84 = call i32 @free(i32* %83)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @random_permutation(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1) {
%3 = shl i32 %1, 2
%4 = tail call i32* @malloc(i32 %3)
%5 = tail call i32* @malloc(i32 %3)
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %100
7: ; preds = %2
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %9, label %63, label %10
10: ; preds = %7
%11 = and i64 %8, 4294967288
%12 = add nsw i64 %11, -8
%13 = lshr exact i64 %12, 3
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %16, label %47, label %17
17: ; preds = %10
%18 = and i64 %14, 4611686018427387902
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %43, %19 ]
%21 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %17 ], [ %44, %19 ]
%22 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %45, %19 ]
%23 = add <4 x i32> %21, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %20
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %21, <4 x i32>* %25
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %23, <4 x i32>* %27
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %20
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %29
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %31
%32 = or i64 %20, 8
%33 = add <4 x i32> %21, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%34 = add <4 x i32> %21, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %32
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %33, <4 x i32>* %36
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %38
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %32
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %40
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 4
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %42
%43 = add nuw i64 %20, 16
%44 = add <4 x i32> %21, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%45 = add i64 %22, 2
%46 = icmp eq i64 %45, %18
br i1 %46, label %47, label %19
47: ; preds = %19, %10
%48 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %43, %19 ]
%49 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %10 ], [ %44, %19 ]
%50 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %50, label %61, label %51
51: ; preds = %47
%52 = add <4 x i32> %49, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %48
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %49, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %52, <4 x i32>* %56
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %48
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %58
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %60
br label %61
61: ; preds = %47, %51
%62 = icmp eq i64 %11, %8
br i1 %62, label %65, label %63
63: ; preds = %7, %61
%64 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %11, %61 ]
br label %69
65: ; preds = %69, %61
br i1 %6, label %66, label %100
66: ; preds = %65
%67 = add nsw i32 %1, -1
%68 = zext i32 %1 to i64
br label %76
69: ; preds = %63, %69
%70 = phi i64 [ %74, %69 ], [ %64, %63 ]
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %70
%72 = trunc i64 %70 to i32
store i32 %72, i32* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %70
store i32 1, i32* %73
%74 = add nuw nsw i64 %70, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %8
br i1 %75, label %65, label %69
76: ; preds = %66, %83
%77 = phi i64 [ 0, %66 ], [ %89, %83 ]
%78 = tail call i32 @rnd(i32 0, i32 %67)
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = icmp eq i32 %81, 0
br i1 %82, label %91, label %83
83: ; preds = %91, %76
%84 = phi i64 [ %79, %76 ], [ %96, %91 ]
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %84
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %84
%87 = load i32, i32* %86
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %77
store i32 %87, i32* %88
store i32 0, i32* %85
%89 = add nuw nsw i64 %77, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %68
br i1 %90, label %100, label %76
91: ; preds = %76, %91
%92 = phi i32 [ %95, %91 ], [ %78, %76 ]
%93 = icmp eq i32 %92, %67
%94 = add nsw i32 %92, 1
%95 = select i1 %93, i32 0, i32 %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
%99 = icmp eq i32 %98, 0
br i1 %99, label %91, label %83
100: ; preds = %83, %2, %65
%101 = tail call i32 @free(i32* %4)
%102 = tail call i32 @free(i32* %5)
ret void
}