#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_r6_coding_matrix(int k, int w) {
  int *matrix;
  int i, tmp;
  if (w != 8 && w != 16 && w != 32)
    return NULL;
  matrix = (int *)malloc(sizeof(int) * (2 * k));
  if (matrix == NULL)
    return NULL;
  for (i = 0; i < k; i++)
    matrix[i] = 1;
  matrix[k] = 1;
  tmp = 1;
  for (i = 1; i < k; i++) {
    tmp = galois_single_multiply(tmp, 2, w);
    matrix[k + i] = tmp;
  }
  return matrix;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reed_sol_r6_coding_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x10(%rbp)
je     1159 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x39>
cmpl   $0x10,-0x10(%rbp)
je     1159 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x39>
cmpl   $0x20,-0x10(%rbp)
je     1159 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x39>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    121d <reed_sol_r6_coding_matrix+0xfd>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1188 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x68>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    121d <reed_sol_r6_coding_matrix+0xfd>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b8 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x98>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118f <reed_sol_r6_coding_matrix+0x6f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1215 <reed_sol_r6_coding_matrix+0xf5>
mov    -0x20(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    $0x2,%esi
call   1040 <galois_single_multiply@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11d5 <reed_sol_r6_coding_matrix+0xb5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reed_sol_r6_coding_matrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x20,%esi
ja     12bc <reed_sol_r6_coding_matrix+0x19c>
mov    %esi,%r15d
mov    %esi,%eax
movabs $0x100010100,%rcx
bt     %rax,%rcx
jae    12bc <reed_sol_r6_coding_matrix+0x19c>
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,8),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1179 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x59>
mov    %rax,%rbx
test   %r14d,%r14d
jle    1180 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x60>
mov    %r14d,%r12d
cmp    $0x8,%r14d
jae    118f <reed_sol_r6_coding_matrix+0x6f>
xor    %eax,%eax
jmp    1270 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x150>
xor    %ebx,%ebx
jmp    12bc <reed_sol_r6_coding_matrix+0x19c>
movslq %r14d,%rax
movl   $0x1,(%rbx,%rax,4)
jmp    12bc <reed_sol_r6_coding_matrix+0x19c>
mov    %r12d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x38,%rsi
jae    11b3 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x93>
xor    %esi,%esi
jmp    1231 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x111>
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
xor    %esi,%esi
movaps 0xe40(%rip),%xmm0
movups %xmm0,(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x10(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x20(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x30(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x40(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x50(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x60(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x70(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x80(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0x90(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0xa0(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0xb0(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0xc0(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0xd0(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0xe0(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm0,0xf0(%rbx,%rsi,4)
add    $0x40,%rsi
add    $0xfffffffffffffff8,%rdx
jne    11c0 <reed_sol_r6_coding_matrix+0xa0>
test   %rcx,%rcx
je     1262 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x142>
lea    (%rbx,%rsi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
movaps 0xdb5(%rip),%xmm0
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rsi,1)
movups %xmm0,(%rdx,%rsi,1)
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1250 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x130>
cmp    %r12,%rax
je     1280 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x160>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x1,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r12
jne    1270 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x150>
movslq %r14d,%rax
movl   $0x1,(%rbx,%rax,4)
cmp    $0x2,%r14d
jl     12bc <reed_sol_r6_coding_matrix+0x19c>
lea    (%rbx,%rax,4),%r14
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%ebp
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%edi
mov    $0x2,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1040 <galois_single_multiply@plt>
mov    %eax,(%r14,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    12a0 <reed_sol_r6_coding_matrix+0x180>
mov    %rbx,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @reed_sol_r6_coding_matrix(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp ne i32 %9, 8
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp ne i32 %12, 16
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp ne i32 %15, 32
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %14
store i32* null, i32** %3
br label %67
18: ; preds = %14, %11, %2
%19 = load i32, i32* %4
%20 = mul nsw i32 2, %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 4, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to i32*
store i32* %25, i32** %6
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = icmp eq i32* %26, null
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %18
store i32* null, i32** %3
br label %67
29: ; preds = %18
store i32 0, i32* %7
br label %30
30: ; preds = %39, %29
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %4
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %42
34: ; preds = %30
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
store i32 1, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %34
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %7
br label %30
42: ; preds = %30
%43 = load i32*, i32** %6
%44 = load i32, i32* %4
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
store i32 1, i32* %46
store i32 1, i32* %8
store i32 1, i32* %7
br label %47
47: ; preds = %62, %42
%48 = load i32, i32* %7
%49 = load i32, i32* %4
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %65
51: ; preds = %47
%52 = load i32, i32* %8
%53 = load i32, i32* %5
%54 = call i32 @galois_single_multiply(i32 %52, i32 2, i32 %53)
store i32 %54, i32* %8
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32*, i32** %6
%57 = load i32, i32* %4
%58 = load i32, i32* %7
%59 = add nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %60
store i32 %55, i32* %61
br label %62
62: ; preds = %51
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %7
br label %47
65: ; preds = %47
%66 = load i32*, i32** %6
store i32* %66, i32** %3
br label %67
67: ; preds = %65, %28, %17
%68 = load i32*, i32** %3
ret i32* %68
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @reed_sol_r6_coding_matrix(i32 %0, i32 %1) {
switch i32 %1, label %106 [
i32 32, label %3
i32 16, label %3
i32 8, label %3
]
3: ; preds = %2, %2, %2
%4 = shl i32 %0, 3
%5 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %7, label %106, label %8
8: ; preds = %3
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %13, label %10
10: ; preds = %8
%11 = sext i32 %0 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %11
store i32 1, i32* %12
br label %106
13: ; preds = %8
%14 = zext i32 %0 to i64
%15 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %15, label %85, label %16
16: ; preds = %13
%17 = and i64 %14, 4294967288
%18 = add nsw i64 %17, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 7
%22 = icmp ult i64 %18, 56
br i1 %22, label %70, label %23
23: ; preds = %16
%24 = and i64 %20, 4611686018427387896
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %67, %25 ]
%27 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %68, %25 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %26
%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 %26, 8
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %32
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %34
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %36
%37 = or i64 %26, 16
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %26, 24
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %46
%47 = or i64 %26, 32
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %49
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %51
%52 = or i64 %26, 40
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %56
%57 = or i64 %26, 48
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %57
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %59
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %61
%62 = or i64 %26, 56
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %62
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %66
%67 = add nuw i64 %26, 64
%68 = add nuw i64 %27, 8
%69 = icmp eq i64 %68, %24
br i1 %69, label %70, label %25
70: ; preds = %25, %16
%71 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %67, %25 ]
%72 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %72, label %83, label %73
73: ; preds = %70, %73
%74 = phi i64 [ %80, %73 ], [ %71, %70 ]
%75 = phi i64 [ %81, %73 ], [ 0, %70 ]
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %74
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %77
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 4
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %79
%80 = add nuw i64 %74, 8
%81 = add i64 %75, 1
%82 = icmp eq i64 %81, %21
br i1 %82, label %83, label %73
83: ; preds = %73, %70
%84 = icmp eq i64 %17, %14
br i1 %84, label %92, label %85
85: ; preds = %13, %83
%86 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %17, %83 ]
br label %87
87: ; preds = %85, %87
%88 = phi i64 [ %90, %87 ], [ %86, %85 ]
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %88
store i32 1, i32* %89
%90 = add nuw nsw i64 %88, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %14
br i1 %91, label %92, label %87
92: ; preds = %87, %83
%93 = sext i32 %0 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %93
store i32 1, i32* %94
%95 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %95, label %96, label %106
96: ; preds = %92
%97 = zext i32 %0 to i64
br label %98
98: ; preds = %96, %98
%99 = phi i64 [ 1, %96 ], [ %104, %98 ]
%100 = phi i32 [ 1, %96 ], [ %101, %98 ]
%101 = tail call i32 @galois_single_multiply(i32 %100, i32 2, i32 %1)
%102 = add nsw i64 %99, %93
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %102
store i32 %101, i32* %103
%104 = add nuw nsw i64 %99, 1
%105 = icmp eq i64 %104, %97
br i1 %105, label %106, label %98
106: ; preds = %98, %10, %92, %3, %2
%107 = phi i32* [ null, %2 ], [ null, %3 ], [ %6, %92 ], [ %6, %10 ], [ %6, %98 ]
ret i32* %107
}