void merge(int A[], int start, int end) {
  int l, r, val, i, j, k;
  int C[10000];
  val = start;
  l = start;
  r = (start + end) / 2 + 1;
  while (l <= (start + end) / 2 && r <= end) {
    if (A[l] < A[r])
      C[val++] = A[l++];
    else
      C[val++] = A[r++];
  }
  while (l <= (start + end) / 2)
    C[val++] = A[l++];
  while (r <= end)
    C[val++] = A[r++];
  for (j = start; j <= end; j++)
    A[j] = C[j];
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x9c00,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x9c71(%rbp)
jg     1167 <merge+0x67>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x9c71(%rbp)
mov    -0x9c71(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    117a <merge+0x7a>
jmp    11f2 <merge+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11c4 <merge+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x9c70(%rbp,%rax,4)
jmp    11ed <merge+0xed>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x9c70(%rbp,%rax,4)
jmp    1135 <merge+0x35>
jmp    11f7 <merge+0xf7>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x9c78(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x9c78(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     124c <merge+0x14c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x9c70(%rbp,%rax,4)
jmp    11f7 <merge+0xf7>
jmp    1251 <merge+0x151>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     128b <merge+0x18b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x9c70(%rbp,%rax,4)
jmp    1251 <merge+0x151>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12c1 <merge+0x1c1>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x9c70(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1291 <merge+0x191>
add    $0x9c00,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x9c58,%rsp
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r13
lea    (%r14,%r15,1),%eax
mov    %eax,%r12d
shr    $0x1f,%r12d
add    %eax,%r12d
sar    %r12d
lea    0x1(%r12),%ebx
movslq %esi,%rax
cmp    %esi,%r12d
mov    %rax,0x8(%rsp)
jl     119a <merge+0x8a>
cmp    %r14d,%r12d
jge    119a <merge+0x8a>
lea    (%rsp,%rax,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    0x0(%r13,%rcx,4),%esi
movslq %ebx,%rbx
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%edi
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
cmp    %edi,%esi
setl   %bpl
setge  %al
cmovl  %esi,%edi
add    %eax,%ebx
add    %ebp,%ecx
mov    %edi,(%rdx)
add    $0x1,%r8d
cmp    %r12d,%ecx
jg     11a0 <merge+0x90>
add    $0x4,%rdx
cmp    %r14d,%ebx
jle    1160 <merge+0x50>
jmp    11a0 <merge+0x90>
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%ecx
sub    %ecx,%r12d
jge    11e6 <merge+0xd6>
cmp    %r14d,%ebx
jle    1219 <merge+0x109>
sub    %r15d,%r14d
jl     11d4 <merge+0xc4>
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    (%rsp,%rax,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
lea    0x4(,%r14,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x9c58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movslq %r8d,%rbp
lea    (%rsp,%rbp,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
movslq %ecx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
lea    0x4(,%r12,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
lea    (%r12,%rbp,1),%r8d
add    $0x1,%r8d
cmp    %r14d,%ebx
jg     11aa <merge+0x9a>
movslq %r8d,%rax
lea    (%rsp,%rax,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
movslq %ebx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %r14d,%eax
sub    %ebx,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
sub    %r15d,%r14d
jge    11af <merge+0x9f>
jmp    11d4 <merge+0xc4>

LLVM IR (-O0):
define void @merge(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
%12 = alloca i32
%13 = alloca [10000 x i32]
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %7
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %6
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sdiv i32 %18, 2
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %8
br label %21
21: ; preds = %68, %3
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %5
%24 = load i32, i32* %6
%25 = add nsw i32 %23, %24
%26 = sdiv i32 %25, 2
%27 = icmp sle i32 %22, %26
br i1 %27, label %28, label %32
28: ; preds = %21
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp sle i32 %29, %30
br label %32
32: ; preds = %28, %21
%33 = phi i1 [ false, %21 ], [ %31, %28 ]
br i1 %33, label %34, label %69
34: ; preds = %32
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp slt i32 %39, %44
br i1 %45, label %46, label %57
46: ; preds = %34
%47 = load i32*, i32** %4
%48 = load i32, i32* %7
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %7
%50 = sext i32 %48 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = load i32, i32* %9
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %9
%55 = sext i32 %53 to i64
%56 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %13, i64 0, i64 %55
store i32 %52, i32* %56
br label %68
57: ; preds = %34
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %8
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %8
%61 = sext i32 %59 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %9
%66 = sext i32 %64 to i64
%67 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %13, i64 0, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %57, %46
br label %21
69: ; preds = %32
br label %70
70: ; preds = %77, %69
%71 = load i32, i32* %7
%72 = load i32, i32* %5
%73 = load i32, i32* %6
%74 = add nsw i32 %72, %73
%75 = sdiv i32 %74, 2
%76 = icmp sle i32 %71, %75
br i1 %76, label %77, label %88
77: ; preds = %70
%78 = load i32*, i32** %4
%79 = load i32, i32* %7
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %7
%81 = sext i32 %79 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %9
%86 = sext i32 %84 to i64
%87 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %13, i64 0, i64 %86
store i32 %83, i32* %87
br label %70
88: ; preds = %70
br label %89
89: ; preds = %93, %88
%90 = load i32, i32* %8
%91 = load i32, i32* %6
%92 = icmp sle i32 %90, %91
br i1 %92, label %93, label %104
93: ; preds = %89
%94 = load i32*, i32** %4
%95 = load i32, i32* %8
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %8
%97 = sext i32 %95 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = load i32, i32* %9
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %9
%102 = sext i32 %100 to i64
%103 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %13, i64 0, i64 %102
store i32 %99, i32* %103
br label %89
104: ; preds = %89
%105 = load i32, i32* %5
store i32 %105, i32* %11
br label %106
106: ; preds = %119, %104
%107 = load i32, i32* %11
%108 = load i32, i32* %6
%109 = icmp sle i32 %107, %108
br i1 %109, label %110, label %122
110: ; preds = %106
%111 = load i32, i32* %11
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %13, i64 0, i64 %112
%114 = load i32, i32* %113
%115 = load i32*, i32** %4
%116 = load i32, i32* %11
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %117
store i32 %114, i32* %118
br label %119
119: ; preds = %110
%120 = load i32, i32* %11
%121 = add nsw i32 %120, 1
store i32 %121, i32* %11
br label %106
122: ; preds = %106
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [10000 x i32]
%5 = bitcast [10000 x i32]* %4 to i8*
%6 = add nsw i32 %2, %1
%7 = sdiv i32 %6, 2
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = icmp sge i32 %7, %1
%10 = icmp slt i32 %7, %2
%11 = and i1 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %16
12: ; preds = %3
%13 = sext i32 %1 to i64
br label %34
14: ; preds = %34
%15 = trunc i64 %52 to i32
br label %16
16: ; preds = %14, %3
%17 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %15, %14 ]
%18 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %48, %14 ]
%19 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %50, %14 ]
%20 = icmp slt i32 %7, %19
br i1 %20, label %56, label %21
21: ; preds = %16
%22 = sext i32 %17 to i64
%23 = getelementptr [10000 x i32], [10000 x i32]* %4, i64 0, i64 %22
%24 = bitcast i32* %23 to i8*
%25 = sext i32 %19 to i64
%26 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %25
%27 = bitcast i32* %26 to i8*
%28 = sub i32 %7, %19
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = shl nuw nsw i64 %29, 2
%31 = add nuw nsw i64 %30, 4
%32 = add i32 %17, %28
%33 = add i32 %32, 1
br label %56
34: ; preds = %12, %34
%35 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %52, %34 ]
%36 = phi i32 [ %1, %12 ], [ %50, %34 ]
%37 = phi i32 [ %8, %12 ], [ %48, %34 ]
%38 = sext i32 %36 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = sext i32 %37 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp slt i32 %40, %43
%45 = select i1 %44, i32 %40, i32 %43
%46 = xor i1 %44, true
%47 = zext i1 %46 to i32
%48 = add nsw i32 %37, %47
%49 = zext i1 %44 to i32
%50 = add nsw i32 %36, %49
%51 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %4, i64 0, i64 %35
store i32 %45, i32* %51
%52 = add i64 %35, 1
%53 = icmp sle i32 %50, %7
%54 = icmp sle i32 %48, %2
%55 = select i1 %53, i1 %54, i1 false
br i1 %55, label %34, label %14
56: ; preds = %21, %16
%57 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %33, %21 ]
%58 = icmp sgt i32 %18, %2
br i1 %58, label %70, label %59
59: ; preds = %56
%60 = sext i32 %57 to i64
%61 = getelementptr [10000 x i32], [10000 x i32]* %4, i64 0, i64 %60
%62 = bitcast i32* %61 to i8*
%63 = sext i32 %18 to i64
%64 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %63
%65 = bitcast i32* %64 to i8*
%66 = sub i32 %2, %18
%67 = zext i32 %66 to i64
%68 = shl nuw nsw i64 %67, 2
%69 = add nuw nsw i64 %68, 4
br label %70
70: ; preds = %59, %56
%71 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %71, label %82, label %72
72: ; preds = %70
%73 = sext i32 %1 to i64
%74 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %73
%75 = bitcast i32* %74 to i8*
%76 = getelementptr [10000 x i32], [10000 x i32]* %4, i64 0, i64 %73
%77 = bitcast i32* %76 to i8*
%78 = sub i32 %2, %1
%79 = zext i32 %78 to i64
%80 = shl nuw nsw i64 %79, 2
%81 = add nuw nsw i64 %80, 4
br label %82
82: ; preds = %72, %70
ret void
}