#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*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
int mod_inverse(int, unsigned int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int mod_solve(int **A, int *B, unsigned p, unsigned n) {
  unsigned degree = n;
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    int inv, pivot = -1;
    for (j = i; j < n; j++)
      if (A[j][i] != 0) {
        pivot = j;
        break;
      }
    if (pivot < 0) {
      for (j = i; j < n; j++)
        if (A[j][n] != 0) {
          fprintf(stderr, "In mod_solve(): Singular matrix\n");
          return -1;
        }
      degree = i;
      break;
    }
    if (A[i][i] == 0)
      for (j = i; j <= n; j++)
        A[i][j] = (A[i][j] + A[pivot][j]) % p;
    inv = mod_inverse(A[i][i], p);
    for (j = i; j <= n; j++)
      A[i][j] = (A[i][j] * inv) % p;
    for (j = i + 1; j < n; j++)
      for (k = n; k >= i; k--)
        A[j][k] = (A[j][k] + (p - A[j][i]) * A[i][k]) % p;
  }
  for (i = degree - 1; i >= 0; i--) {
    B[i] = A[i][n];
    for (j = 0; j < i; j++) {
      A[j][n] = (A[j][n] + (p - A[j][i]) * A[i][n]) % p;
      A[j][i] = 0;
    }
  }
  return degree;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mod_solve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jae    13b0 <mod_solve+0x290>
movl   $0xffffffff,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jae    11a0 <mod_solve+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     118d <mod_solve+0x6d>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11a0 <mod_solve+0x80>
jmp    1192 <mod_solve+0x72>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    115c <mod_solve+0x3c>
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jge    1214 <mod_solve+0xf4>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jae    1209 <mod_solve+0xe9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     11f6 <mod_solve+0xd6>
mov    0x2e04(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe1b(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1485 <mod_solve+0x365>
jmp    11fb <mod_solve+0xdb>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b0 <mod_solve+0x90>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    13b0 <mod_solve+0x290>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1291 <mod_solve+0x171>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
ja     128c <mod_solve+0x16c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1234 <mod_solve+0x114>
jmp    1291 <mod_solve+0x171>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1040 <mod_inverse@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
ja     12fe <mod_solve+0x1de>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
imul   -0x34(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    12b5 <mod_solve+0x195>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jae    139d <mod_solve+0x27d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jl     138a <mod_solve+0x26a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,8),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,8),%rdx
movslq -0x30(%rbp),%rsi
imul   (%rdx,%rsi,4),%ecx
add    %ecx,%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1319 <mod_solve+0x1f9>
jmp    138f <mod_solve+0x26f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1307 <mod_solve+0x1e7>
jmp    13a2 <mod_solve+0x282>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1143 <mod_solve+0x23>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     147f <mod_solve+0x35f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    146c <mod_solve+0x34c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,8),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,8),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%esi
imul   (%rdx,%rsi,4),%ecx
add    %ecx,%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    13e7 <mod_solve+0x2c7>
jmp    1471 <mod_solve+0x351>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    13b9 <mod_solve+0x299>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mod_solve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
test   %ecx,%ecx
je     1339 <mod_solve+0x219>
mov    %ecx,%r9d
mov    %edx,%r12d
mov    %rdi,%r15
lea    0x1(%r9),%r10d
movslq %ecx,%rbx
mov    %ecx,%r13d
lea    0x1(%rbx),%r11
mov    $0x1,%edx
xor    %r8d,%r8d
mov    %r10,%r14
mov    %r8,%rbp
mov    %r8,%rax
xchg   %ax,%ax
mov    (%r15,%rax,8),%rcx
cmpl   $0x0,(%rcx,%rbp,4)
jne    1180 <mod_solve+0x60>
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    1160 <mod_solve+0x40>
jmp    12b3 <mod_solve+0x193>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdx,(%rsp)
mov    %rbx,0x8(%rsp)
mov    %r11,%rbx
mov    (%r15,%rbp,8),%rcx
mov    (%rcx,%rbp,4),%edi
test   %edi,%edi
jne    11db <mod_solve+0xbb>
mov    %eax,%eax
mov    (%r15,%rax,8),%r8
mov    (%r8,%rbp,4),%eax
xor    %edx,%edx
div    %r12d
mov    %edx,(%rcx,%rbp,4)
lea    0x1(%rbp),%rdi
cmp    %r10,%rdi
je     11d8 <mod_solve+0xb8>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r8,%rdi,4),%eax
add    (%rcx,%rdi,4),%eax
xor    %edx,%edx
div    %r12d
mov    %edx,(%rcx,%rdi,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r10
jne    11c0 <mod_solve+0xa0>
mov    (%rcx,%rbp,4),%edi
mov    %r10,0x10(%rsp)
mov    %r9,0x18(%rsp)
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    %r12d,%esi
call   1040 <mod_inverse@plt>
mov    %eax,%ecx
lea    0x0(,%rbp,4),%rsi
add    (%r15,%rbp,8),%rsi
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsi,%rdi,4),%eax
imul   %ecx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r12d
mov    %edx,(%rsi,%rdi,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r14
jne    1210 <mod_solve+0xf0>
lea    0x1(%rbp),%r8
mov    (%rsp),%r9
cmp    %r13,%r8
mov    0x10(%rsp),%r10
mov    %rbx,%r11
mov    0x8(%rsp),%rbx
jb     1279 <mod_solve+0x159>
mov    (%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r14
cmp    %r13,%r8
mov    0x20(%rsp),%rsi
mov    0x18(%rsp),%r9
jne    1158 <mod_solve+0x38>
jmp    12d7 <mod_solve+0x1b7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r9
cmp    %r13,%r9
je     1241 <mod_solve+0x121>
cmp    %rbx,%rbp
jg     1270 <mod_solve+0x150>
mov    (%r15,%r9,8),%rdi
mov    (%r15,%rbp,8),%rcx
mov    %r11,%rsi
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12d,%eax
sub    (%rdi,%rbp,4),%eax
imul   -0x4(%rcx,%rsi,4),%eax
add    -0x4(%rdi,%rsi,4),%eax
xor    %edx,%edx
div    %r12d
mov    %edx,-0x4(%rdi,%rsi,4)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    %rbp,%rsi
jg     1290 <mod_solve+0x170>
jmp    1270 <mod_solve+0x150>
cmp    %r9d,%ebp
jae    12d4 <mod_solve+0x1b4>
mov    %ebp,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rax,8),%rcx
cmpl   $0x0,(%rcx,%r13,4)
jne    133e <mod_solve+0x21e>
add    $0x1,%rax
cmp    %eax,%r13d
jne    12c0 <mod_solve+0x1a0>
mov    %ebp,%r9d
mov    %r9d,%eax
add    $0xffffffff,%eax
js     1359 <mod_solve+0x239>
nop
mov    %eax,%ecx
mov    (%r15,%rcx,8),%rbx
mov    (%rbx,%r13,4),%edx
mov    %edx,(%rsi,%rcx,4)
test   %eax,%eax
je     1359 <mod_solve+0x239>
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%r15,%rdi,8),%rbp
mov    %r12d,%eax
sub    0x0(%rbp,%rcx,4),%eax
imul   (%rbx,%r13,4),%eax
add    0x0(%rbp,%r13,4),%eax
xor    %edx,%edx
div    %r12d
mov    %edx,0x0(%rbp,%r13,4)
movl   $0x0,0x0(%rbp,%rcx,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%rcx
jne    1300 <mod_solve+0x1e0>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%eax
jns    12e0 <mod_solve+0x1c0>
jmp    1359 <mod_solve+0x239>
xor    %r9d,%r9d
jmp    1359 <mod_solve+0x239>
mov    0x2c9b(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xcb2(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%r9d
mov    %r9d,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [33 x i8] c"In mod_solve(): Singular matrix\0A\00"
define i32 @mod_solve(i32** %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%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 i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %6
store i32* %1, i32** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%16 = load i32, i32* %9
store i32 %16, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %229, %4
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp ult i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %232
21: ; preds = %17
store i32 -1, i32* %15
%22 = load i32, i32* %11
store i32 %22, i32* %12
br label %23
23: ; preds = %41, %21
%24 = load i32, i32* %12
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp ult i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %44
27: ; preds = %23
%28 = load i32**, i32*** %6
%29 = load i32, i32* %12
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %28, i64 %30
%32 = load i32*, i32** %31
%33 = load i32, i32* %11
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp ne i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %27
%39 = load i32, i32* %12
store i32 %39, i32* %15
br label %44
40: ; preds = %27
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %12
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %12
br label %23
44: ; preds = %38, %23
%45 = load i32, i32* %15
%46 = icmp slt i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %73
47: ; preds = %44
%48 = load i32, i32* %11
store i32 %48, i32* %12
br label %49
49: ; preds = %68, %47
%50 = load i32, i32* %12
%51 = load i32, i32* %9
%52 = icmp ult i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %71
53: ; preds = %49
%54 = load i32**, i32*** %6
%55 = load i32, i32* %12
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32*, i32** %54, i64 %56
%58 = load i32*, i32** %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = zext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp ne i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %53
%65 = load i32, i32* @stderr
%66 = call i32 @fprintf(i32 %65, i8* getelementptr inbounds ([33 x i8], [33 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 -1, i32* %5
br label %315
67: ; preds = %53
br label %68
68: ; preds = %67
%69 = load i32, i32* %12
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %12
br label %49
71: ; preds = %49
%72 = load i32, i32* %11
store i32 %72, i32* %10
br label %232
73: ; preds = %44
%74 = load i32**, i32*** %6
%75 = load i32, i32* %11
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32*, i32** %74, i64 %76
%78 = load i32*, i32** %77
%79 = load i32, i32* %11
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = icmp eq i32 %82, 0
br i1 %83, label %84, label %124
84: ; preds = %73
%85 = load i32, i32* %11
store i32 %85, i32* %12
br label %86
86: ; preds = %120, %84
%87 = load i32, i32* %12
%88 = load i32, i32* %9
%89 = icmp ule i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %123
90: ; preds = %86
%91 = load i32**, i32*** %6
%92 = load i32, i32* %11
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32*, i32** %91, i64 %93
%95 = load i32*, i32** %94
%96 = load i32, i32* %12
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = load i32**, i32*** %6
%101 = load i32, i32* %15
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32*, i32** %100, i64 %102
%104 = load i32*, i32** %103
%105 = load i32, i32* %12
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
%109 = add nsw i32 %99, %108
%110 = load i32, i32* %8
%111 = urem i32 %109, %110
%112 = load i32**, i32*** %6
%113 = load i32, i32* %11
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i32*, i32** %112, i64 %114
%116 = load i32*, i32** %115
%117 = load i32, i32* %12
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %116, i64 %118
store i32 %111, i32* %119
br label %120
120: ; preds = %90
%121 = load i32, i32* %12
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %12
br label %86
123: ; preds = %86
br label %124
124: ; preds = %123, %73
%125 = load i32**, i32*** %6
%126 = load i32, i32* %11
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i32*, i32** %125, i64 %127
%129 = load i32*, i32** %128
%130 = load i32, i32* %11
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = load i32, i32* %8
%135 = call i32 @mod_inverse(i32 %133, i32 %134)
store i32 %135, i32* %14
%136 = load i32, i32* %11
store i32 %136, i32* %12
br label %137
137: ; preds = %163, %124
%138 = load i32, i32* %12
%139 = load i32, i32* %9
%140 = icmp ule i32 %138, %139
br i1 %140, label %141, label %166
141: ; preds = %137
%142 = load i32**, i32*** %6
%143 = load i32, i32* %11
%144 = sext i32 %143 to i64
%145 = getelementptr inbounds i32*, i32** %142, i64 %144
%146 = load i32*, i32** %145
%147 = load i32, i32* %12
%148 = sext i32 %147 to i64
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %146, i64 %148
%150 = load i32, i32* %149
%151 = load i32, i32* %14
%152 = mul nsw i32 %150, %151
%153 = load i32, i32* %8
%154 = urem i32 %152, %153
%155 = load i32**, i32*** %6
%156 = load i32, i32* %11
%157 = sext i32 %156 to i64
%158 = getelementptr inbounds i32*, i32** %155, i64 %157
%159 = load i32*, i32** %158
%160 = load i32, i32* %12
%161 = sext i32 %160 to i64
%162 = getelementptr inbounds i32, i32* %159, i64 %161
store i32 %154, i32* %162
br label %163
163: ; preds = %141
%164 = load i32, i32* %12
%165 = add nsw i32 %164, 1
store i32 %165, i32* %12
br label %137
166: ; preds = %137
%167 = load i32, i32* %11
%168 = add nsw i32 %167, 1
store i32 %168, i32* %12
br label %169
169: ; preds = %225, %166
%170 = load i32, i32* %12
%171 = load i32, i32* %9
%172 = icmp ult i32 %170, %171
br i1 %172, label %173, label %228
173: ; preds = %169
%174 = load i32, i32* %9
store i32 %174, i32* %13
br label %175
175: ; preds = %221, %173
%176 = load i32, i32* %13
%177 = load i32, i32* %11
%178 = icmp sge i32 %176, %177
br i1 %178, label %179, label %224
179: ; preds = %175
%180 = load i32**, i32*** %6
%181 = load i32, i32* %12
%182 = sext i32 %181 to i64
%183 = getelementptr inbounds i32*, i32** %180, i64 %182
%184 = load i32*, i32** %183
%185 = load i32, i32* %13
%186 = sext i32 %185 to i64
%187 = getelementptr inbounds i32, i32* %184, i64 %186
%188 = load i32, i32* %187
%189 = load i32, i32* %8
%190 = load i32**, i32*** %6
%191 = load i32, i32* %12
%192 = sext i32 %191 to i64
%193 = getelementptr inbounds i32*, i32** %190, i64 %192
%194 = load i32*, i32** %193
%195 = load i32, i32* %11
%196 = sext i32 %195 to i64
%197 = getelementptr inbounds i32, i32* %194, i64 %196
%198 = load i32, i32* %197
%199 = sub i32 %189, %198
%200 = load i32**, i32*** %6
%201 = load i32, i32* %11
%202 = sext i32 %201 to i64
%203 = getelementptr inbounds i32*, i32** %200, i64 %202
%204 = load i32*, i32** %203
%205 = load i32, i32* %13
%206 = sext i32 %205 to i64
%207 = getelementptr inbounds i32, i32* %204, i64 %206
%208 = load i32, i32* %207
%209 = mul i32 %199, %208
%210 = add i32 %188, %209
%211 = load i32, i32* %8
%212 = urem i32 %210, %211
%213 = load i32**, i32*** %6
%214 = load i32, i32* %12
%215 = sext i32 %214 to i64
%216 = getelementptr inbounds i32*, i32** %213, i64 %215
%217 = load i32*, i32** %216
%218 = load i32, i32* %13
%219 = sext i32 %218 to i64
%220 = getelementptr inbounds i32, i32* %217, i64 %219
store i32 %212, i32* %220
br label %221
221: ; preds = %179
%222 = load i32, i32* %13
%223 = add nsw i32 %222, -1
store i32 %223, i32* %13
br label %175
224: ; preds = %175
br label %225
225: ; preds = %224
%226 = load i32, i32* %12
%227 = add nsw i32 %226, 1
store i32 %227, i32* %12
br label %169
228: ; preds = %169
br label %229
229: ; preds = %228
%230 = load i32, i32* %11
%231 = add nsw i32 %230, 1
store i32 %231, i32* %11
br label %17
232: ; preds = %71, %17
%233 = load i32, i32* %10
%234 = sub i32 %233, 1
store i32 %234, i32* %11
br label %235
235: ; preds = %310, %232
%236 = load i32, i32* %11
%237 = icmp sge i32 %236, 0
br i1 %237, label %238, label %313
238: ; preds = %235
%239 = load i32**, i32*** %6
%240 = load i32, i32* %11
%241 = sext i32 %240 to i64
%242 = getelementptr inbounds i32*, i32** %239, i64 %241
%243 = load i32*, i32** %242
%244 = load i32, i32* %9
%245 = zext i32 %244 to i64
%246 = getelementptr inbounds i32, i32* %243, i64 %245
%247 = load i32, i32* %246
%248 = load i32*, i32** %7
%249 = load i32, i32* %11
%250 = sext i32 %249 to i64
%251 = getelementptr inbounds i32, i32* %248, i64 %250
store i32 %247, i32* %251
store i32 0, i32* %12
br label %252
252: ; preds = %306, %238
%253 = load i32, i32* %12
%254 = load i32, i32* %11
%255 = icmp slt i32 %253, %254
br i1 %255, label %256, label %309
256: ; preds = %252
%257 = load i32**, i32*** %6
%258 = load i32, i32* %12
%259 = sext i32 %258 to i64
%260 = getelementptr inbounds i32*, i32** %257, i64 %259
%261 = load i32*, i32** %260
%262 = load i32, i32* %9
%263 = zext i32 %262 to i64
%264 = getelementptr inbounds i32, i32* %261, i64 %263
%265 = load i32, i32* %264
%266 = load i32, i32* %8
%267 = load i32**, i32*** %6
%268 = load i32, i32* %12
%269 = sext i32 %268 to i64
%270 = getelementptr inbounds i32*, i32** %267, i64 %269
%271 = load i32*, i32** %270
%272 = load i32, i32* %11
%273 = sext i32 %272 to i64
%274 = getelementptr inbounds i32, i32* %271, i64 %273
%275 = load i32, i32* %274
%276 = sub i32 %266, %275
%277 = load i32**, i32*** %6
%278 = load i32, i32* %11
%279 = sext i32 %278 to i64
%280 = getelementptr inbounds i32*, i32** %277, i64 %279
%281 = load i32*, i32** %280
%282 = load i32, i32* %9
%283 = zext i32 %282 to i64
%284 = getelementptr inbounds i32, i32* %281, i64 %283
%285 = load i32, i32* %284
%286 = mul i32 %276, %285
%287 = add i32 %265, %286
%288 = load i32, i32* %8
%289 = urem i32 %287, %288
%290 = load i32**, i32*** %6
%291 = load i32, i32* %12
%292 = sext i32 %291 to i64
%293 = getelementptr inbounds i32*, i32** %290, i64 %292
%294 = load i32*, i32** %293
%295 = load i32, i32* %9
%296 = zext i32 %295 to i64
%297 = getelementptr inbounds i32, i32* %294, i64 %296
store i32 %289, i32* %297
%298 = load i32**, i32*** %6
%299 = load i32, i32* %12
%300 = sext i32 %299 to i64
%301 = getelementptr inbounds i32*, i32** %298, i64 %300
%302 = load i32*, i32** %301
%303 = load i32, i32* %11
%304 = sext i32 %303 to i64
%305 = getelementptr inbounds i32, i32* %302, i64 %304
store i32 0, i32* %305
br label %306
306: ; preds = %256
%307 = load i32, i32* %12
%308 = add nsw i32 %307, 1
store i32 %308, i32* %12
br label %252
309: ; preds = %252
br label %310
310: ; preds = %309
%311 = load i32, i32* %11
%312 = add nsw i32 %311, -1
store i32 %312, i32* %11
br label %235
313: ; preds = %235
%314 = load i32, i32* %10
store i32 %314, i32* %5
br label %315
315: ; preds = %313, %64
%316 = load i32, i32* %5
ret i32 %316
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [33 x i8] c"In mod_solve(): Singular matrix\0A\00"
define i32 @mod_solve(i32** nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %5, label %149, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %3, 1
%8 = sext i32 %3 to i64
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = zext i32 %7 to i64
%11 = zext i32 %7 to i64
br label %12
12: ; preds = %113, %6
%13 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %114, %113 ]
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %78, %113 ]
br label %20
15: ; preds = %27
%16 = trunc i64 %14 to i32
%17 = icmp ult i32 %16, %3
br i1 %17, label %18, label %116
18: ; preds = %15
%19 = and i64 %14, 4294967295
br label %33
20: ; preds = %12, %27
%21 = phi i64 [ %14, %12 ], [ %28, %27 ]
%22 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %21
%23 = load i32*, i32** %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %14
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %44
27: ; preds = %20
%28 = add nuw nsw i64 %21, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %9
br i1 %29, label %15, label %20
30: ; preds = %33
%31 = trunc i64 %40 to i32
%32 = icmp eq i32 %31, %3
br i1 %32, label %116, label %33
33: ; preds = %18, %30
%34 = phi i64 [ %19, %18 ], [ %40, %30 ]
%35 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %34
%36 = load i32*, i32** %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %9
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp eq i32 %38, 0
%40 = add nuw nsw i64 %34, 1
br i1 %39, label %30, label %41
41: ; preds = %33
%42 = load i32, i32* @stderr
%43 = tail call i32 @fprintf(i32 %42, i8* getelementptr inbounds ([33 x i8], [33 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %149
44: ; preds = %20
%45 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %14
%46 = load i32*, i32** %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %14
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp eq i32 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %73
50: ; preds = %44
%51 = and i64 %21, 4294967295
%52 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %51
%53 = load i32*, i32** %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %14
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %14
%56 = load i32, i32* %55
%57 = urem i32 %56, %2
store i32 %57, i32* %54
%58 = add nuw nsw i64 %14, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %10
br i1 %59, label %71, label %60
60: ; preds = %50, %60
%61 = phi i64 [ %69, %60 ], [ %58, %50 ]
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %61
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %61
%66 = load i32, i32* %65
%67 = add nsw i32 %66, %63
%68 = urem i32 %67, %2
store i32 %68, i32* %64
%69 = add nuw nsw i64 %61, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %10
br i1 %70, label %71, label %60
71: ; preds = %60, %50
%72 = load i32, i32* %47
br label %73
73: ; preds = %44, %71
%74 = phi i32 [ %72, %71 ], [ %48, %44 ]
%75 = tail call i32 @mod_inverse(i32 %74, i32 %2)
%76 = load i32*, i32** %45
br label %82
77: ; preds = %82
%78 = add nuw nsw i64 %14, 1
%79 = icmp ult i64 %78, %9
br i1 %79, label %80, label %113
80: ; preds = %77
%81 = icmp sgt i64 %14, %8
br label %93
82: ; preds = %73, %82
%83 = phi i64 [ %14, %73 ], [ %88, %82 ]
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = mul nsw i32 %85, %75
%87 = urem i32 %86, %2
store i32 %87, i32* %84
%88 = add nuw nsw i64 %83, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %11
br i1 %89, label %77, label %82
90: ; preds = %100, %93
%91 = add nuw nsw i64 %94, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %9
br i1 %92, label %113, label %93
93: ; preds = %80, %90
%94 = phi i64 [ %13, %80 ], [ %91, %90 ]
br i1 %81, label %90, label %95
95: ; preds = %93
%96 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %94
%97 = load i32*, i32** %96
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %14
%99 = load i32*, i32** %45
br label %100
100: ; preds = %95, %100
%101 = phi i64 [ %8, %95 ], [ %111, %100 ]
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = load i32, i32* %98
%105 = sub i32 %2, %104
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %101
%107 = load i32, i32* %106
%108 = mul i32 %107, %105
%109 = add i32 %108, %103
%110 = urem i32 %109, %2
store i32 %110, i32* %102
%111 = add nsw i64 %101, -1
%112 = icmp sgt i64 %101, %14
br i1 %112, label %100, label %90
113: ; preds = %90, %77
%114 = add nuw nsw i64 %13, 1
%115 = icmp eq i64 %78, %9
br i1 %115, label %116, label %12
116: ; preds = %113, %30, %15
%117 = phi i32 [ %16, %15 ], [ %16, %30 ], [ %3, %113 ]
%118 = add i32 %117, -1
%119 = icmp sgt i32 %118, -1
br i1 %119, label %120, label %149
120: ; preds = %116
%121 = zext i32 %3 to i64
br label %125
122: ; preds = %134
%123 = add i32 %126, -1
%124 = icmp sgt i32 %123, -1
br i1 %124, label %125, label %149
125: ; preds = %120, %122
%126 = phi i32 [ %118, %120 ], [ %123, %122 ]
%127 = zext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %127
%129 = load i32*, i32** %128
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 %121
%131 = load i32, i32* %130
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %127
store i32 %131, i32* %132
%133 = icmp eq i32 %126, 0
br i1 %133, label %149, label %134
134: ; preds = %125, %134
%135 = phi i64 [ %147, %134 ], [ 0, %125 ]
%136 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %135
%137 = load i32*, i32** %136
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %137, i64 %121
%139 = load i32, i32* %138
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %137, i64 %127
%141 = load i32, i32* %140
%142 = sub i32 %2, %141
%143 = load i32, i32* %130
%144 = mul i32 %142, %143
%145 = add i32 %144, %139
%146 = urem i32 %145, %2
store i32 %146, i32* %138
store i32 0, i32* %140
%147 = add nuw nsw i64 %135, 1
%148 = icmp eq i64 %147, %127
br i1 %148, label %122, label %134
149: ; preds = %122, %125, %4, %116, %41
%150 = phi i32 [ -1, %41 ], [ %117, %116 ], [ 0, %4 ], [ %117, %125 ], [ %117, %122 ]
ret i32 %150
}