#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(float *);
int /*<<< orphan*/ morsi_dilation(float *, float *, int, int, int *);
int /*<<< orphan*/ morsi_erosion(float *, float *, int, int, int *);
float *xmalloc(int);
void morsi_gradient(float *y, float *x, int w, int h, int *e) {
  float *a = xmalloc(w * h * sizeof *a);
  float *b = xmalloc(w * h * sizeof *b);
  morsi_erosion(a, x, w, h, e);
  morsi_dilation(b, x, w, h, e);
  for (int i = 0; i < w * h; i++)
    y[i] = b[i] - a[i];
  free(a);
  free(b);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<morsi_gradient>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <xmalloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <xmalloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8
call   1060 <morsi_erosion@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8
call   1040 <morsi_dilation@plt>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1206 <morsi_gradient+0xc6>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
subss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11bf <morsi_gradient+0x7f>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<morsi_gradient>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r13
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %rdi,%r14
mov    %ecx,%r12d
imul   %edx,%r12d
mov    %edx,(%rsp)
lea    0x0(,%r12,4),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <xmalloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %ebx,%edi
call   1050 <xmalloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r15,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %ebp,%edx
mov    0x4(%rsp),%ebp
mov    %ebp,%ecx
mov    0x10(%rsp),%r13
mov    %r13,%r8
call   1060 <morsi_erosion@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    (%rsp),%edx
mov    %ebp,%ecx
mov    %r13,%r8
call   1040 <morsi_dilation@plt>
test   %r12d,%r12d
jle    136b <morsi_gradient+0x22b>
mov    %r12d,%eax
cmp    $0x8,%r12d
jae    127b <morsi_gradient+0x13b>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rax,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     120b <morsi_gradient+0xcb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
subss  (%r15,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    11f0 <morsi_gradient+0xb0>
cmp    $0x3,%rdx
jb     136b <morsi_gradient+0x22b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
subss  (%r15,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rcx,4)
movss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm0
subss  0x4(%r15,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%r14,%rcx,4)
movss  0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm0
subss  0x8(%r15,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%r14,%rcx,4)
movss  0xc(%rbx,%rcx,4),%xmm0
subss  0xc(%r15,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%r14,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1220 <morsi_gradient+0xe0>
jmp    136b <morsi_gradient+0x22b>
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
lea    (%rbx,%rax,4),%rdx
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
cmp    %r14,%rdx
seta   %dil
cmp    %rcx,%rbx
setb   %r8b
cmp    %r14,%rsi
seta   %dl
cmp    %rcx,%r15
setb   %sil
xor    %ecx,%ecx
test   %r8b,%dil
jne    11d2 <morsi_gradient+0x92>
and    %sil,%dl
jne    11d2 <morsi_gradient+0x92>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
test   %rdx,%rdx
je     1389 <morsi_gradient+0x249>
mov    %rsi,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
movups (%r15,%rdx,4),%xmm2
subps  %xmm2,%xmm0
movups 0x10(%r15,%rdx,4),%xmm2
subps  %xmm2,%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rdx,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rdx,4)
movups 0x20(%rbx,%rdx,4),%xmm0
movups 0x30(%rbx,%rdx,4),%xmm1
movups 0x20(%r15,%rdx,4),%xmm2
subps  %xmm2,%xmm0
movups 0x30(%r15,%rdx,4),%xmm2
subps  %xmm2,%xmm1
movups %xmm0,0x20(%r14,%rdx,4)
movups %xmm1,0x30(%r14,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    12e0 <morsi_gradient+0x1a0>
test   $0x1,%sil
je     1362 <morsi_gradient+0x222>
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
movups (%r15,%rdx,4),%xmm2
subps  %xmm2,%xmm0
movups 0x10(%r15,%rdx,4),%xmm2
subps  %xmm2,%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rdx,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rdx,4)
cmp    %rax,%rcx
jne    11d2 <morsi_gradient+0x92>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%sil
jne    133d <morsi_gradient+0x1fd>
jmp    1362 <morsi_gradient+0x222>

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

LLVM IR (-O2):
define void @morsi_gradient(float* nocapture writeonly %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4) {
%6 = mul nsw i32 %3, %2
%7 = shl i32 %6, 2
%8 = tail call float* @xmalloc(i32 %7)
%9 = tail call float* @xmalloc(i32 %7)
%10 = tail call i32 @morsi_erosion(float* %8, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4)
%11 = tail call i32 @morsi_dilation(float* %9, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4)
%12 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %12, label %13, label %124
13: ; preds = %5
%14 = zext i32 %6 to i64
%15 = icmp ult i32 %6, 8
br i1 %15, label %103, label %16
16: ; preds = %13
%17 = getelementptr float, float* %0, i64 %14
%18 = getelementptr float, float* %9, i64 %14
%19 = getelementptr float, float* %8, i64 %14
%20 = icmp ugt float* %18, %0
%21 = icmp ult float* %9, %17
%22 = and i1 %20, %21
%23 = icmp ugt float* %19, %0
%24 = icmp ult float* %8, %17
%25 = and i1 %23, %24
%26 = or i1 %22, %25
br i1 %26, label %103, label %27
27: ; preds = %16
%28 = and i64 %14, 4294967288
%29 = add nsw i64 %28, -8
%30 = lshr exact i64 %29, 3
%31 = add nuw nsw i64 %30, 1
%32 = and i64 %31, 1
%33 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %33, label %79, label %34
34: ; preds = %27
%35 = and i64 %31, 4611686018427387902
br label %36
36: ; preds = %36, %34
%37 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %76, %36 ]
%38 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %77, %36 ]
%39 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %37
%40 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
%41 = load <4 x float>, <4 x float>* %40
%42 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 4
%43 = bitcast float* %42 to <4 x float>*
%44 = load <4 x float>, <4 x float>* %43
%45 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %37
%46 = bitcast float* %45 to <4 x float>*
%47 = load <4 x float>, <4 x float>* %46
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 4
%49 = bitcast float* %48 to <4 x float>*
%50 = load <4 x float>, <4 x float>* %49
%51 = fsub <4 x float> %41, %47
%52 = fsub <4 x float> %44, %50
%53 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %37
%54 = bitcast float* %53 to <4 x float>*
store <4 x float> %51, <4 x float>* %54
%55 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 4
%56 = bitcast float* %55 to <4 x float>*
store <4 x float> %52, <4 x float>* %56
%57 = or i64 %37, 8
%58 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %57
%59 = bitcast float* %58 to <4 x float>*
%60 = load <4 x float>, <4 x float>* %59
%61 = getelementptr inbounds float, float* %58, i64 4
%62 = bitcast float* %61 to <4 x float>*
%63 = load <4 x float>, <4 x float>* %62
%64 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %57
%65 = bitcast float* %64 to <4 x float>*
%66 = load <4 x float>, <4 x float>* %65
%67 = getelementptr inbounds float, float* %64, i64 4
%68 = bitcast float* %67 to <4 x float>*
%69 = load <4 x float>, <4 x float>* %68
%70 = fsub <4 x float> %60, %66
%71 = fsub <4 x float> %63, %69
%72 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %57
%73 = bitcast float* %72 to <4 x float>*
store <4 x float> %70, <4 x float>* %73
%74 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 4
%75 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
store <4 x float> %71, <4 x float>* %75
%76 = add nuw i64 %37, 16
%77 = add i64 %38, 2
%78 = icmp eq i64 %77, %35
br i1 %78, label %79, label %36
79: ; preds = %36, %27
%80 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %76, %36 ]
%81 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %81, label %101, label %82
82: ; preds = %79
%83 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %80
%84 = bitcast float* %83 to <4 x float>*
%85 = load <4 x float>, <4 x float>* %84
%86 = getelementptr inbounds float, float* %83, i64 4
%87 = bitcast float* %86 to <4 x float>*
%88 = load <4 x float>, <4 x float>* %87
%89 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %80
%90 = bitcast float* %89 to <4 x float>*
%91 = load <4 x float>, <4 x float>* %90
%92 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 4
%93 = bitcast float* %92 to <4 x float>*
%94 = load <4 x float>, <4 x float>* %93
%95 = fsub <4 x float> %85, %91
%96 = fsub <4 x float> %88, %94
%97 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %80
%98 = bitcast float* %97 to <4 x float>*
store <4 x float> %95, <4 x float>* %98
%99 = getelementptr inbounds float, float* %97, i64 4
%100 = bitcast float* %99 to <4 x float>*
store <4 x float> %96, <4 x float>* %100
br label %101
101: ; preds = %79, %82
%102 = icmp eq i64 %28, %14
br i1 %102, label %124, label %103
103: ; preds = %16, %13, %101
%104 = phi i64 [ 0, %16 ], [ 0, %13 ], [ %28, %101 ]
%105 = xor i64 %104, -1
%106 = add nsw i64 %105, %14
%107 = and i64 %14, 3
%108 = icmp eq i64 %107, 0
br i1 %108, label %121, label %109
109: ; preds = %103, %109
%110 = phi i64 [ %118, %109 ], [ %104, %103 ]
%111 = phi i64 [ %119, %109 ], [ 0, %103 ]
%112 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %110
%113 = load float, float* %112
%114 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %110
%115 = load float, float* %114
%116 = fsub float %113, %115
%117 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %110
store float %116, float* %117
%118 = add nuw nsw i64 %110, 1
%119 = add i64 %111, 1
%120 = icmp eq i64 %119, %107
br i1 %120, label %121, label %109
121: ; preds = %109, %103
%122 = phi i64 [ %104, %103 ], [ %118, %109 ]
%123 = icmp ult i64 %106, 3
br i1 %123, label %124, label %127
124: ; preds = %121, %127, %101, %5
%125 = tail call i32 @free(float* %8)
%126 = tail call i32 @free(float* %9)
ret void
127: ; preds = %121, %127
%128 = phi i64 [ %156, %127 ], [ %122, %121 ]
%129 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %128
%130 = load float, float* %129
%131 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %128
%132 = load float, float* %131
%133 = fsub float %130, %132
%134 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %128
store float %133, float* %134
%135 = add nuw nsw i64 %128, 1
%136 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %135
%137 = load float, float* %136
%138 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %135
%139 = load float, float* %138
%140 = fsub float %137, %139
%141 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %135
store float %140, float* %141
%142 = add nuw nsw i64 %128, 2
%143 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %142
%144 = load float, float* %143
%145 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %142
%146 = load float, float* %145
%147 = fsub float %144, %146
%148 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %142
store float %147, float* %148
%149 = add nuw nsw i64 %128, 3
%150 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %149
%151 = load float, float* %150
%152 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %149
%153 = load float, float* %152
%154 = fsub float %151, %153
%155 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %149
store float %154, float* %155
%156 = add nuw nsw i64 %128, 4
%157 = icmp eq i64 %156, %14
br i1 %157, label %124, label %127
}