#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_laplacian(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] = (a[i] + b[i] - 2 * x[i]) / 2;
  free(a);
  free(b);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<morsi_laplacian>:
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    1227 <morsi_laplacian+0xe7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
movss  0xdf8(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%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_laplacian+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_laplacian>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %ecx,%r13d
mov    %edx,0x8(%rsp)
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    %ecx,%ebp
mov    %ecx,0xc(%rsp)
imul   %edx,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <xmalloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %ebx,%edi
call   1050 <xmalloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    0x8(%rsp),%edx
mov    %r13d,%ecx
mov    0x10(%rsp),%r13
mov    %r13,%r8
call   1060 <morsi_erosion@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    0x8(%rsp),%edx
mov    0xc(%rsp),%ecx
mov    %r13,%r8
call   1040 <morsi_dilation@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1323 <morsi_laplacian+0x1e3>
mov    %ebp,%eax
cmp    $0x8,%ebp
jae    11ca <morsi_laplacian+0x8a>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1284 <morsi_laplacian+0x144>
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
lea    (%r12,%rax,4),%rdx
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
cmp    %r14,%rdx
seta   %r9b
lea    (%r15,%rax,4),%rbp
cmp    %rcx,%r12
setb   %r10b
cmp    %r14,%rsi
seta   %dl
cmp    %rcx,%rbx
setb   %dil
cmp    %r14,%rbp
seta   %sil
cmp    %r15,%rcx
seta   %r8b
xor    %ecx,%ecx
test   %r10b,%r9b
jne    1284 <morsi_laplacian+0x144>
and    %dil,%dl
jne    1284 <morsi_laplacian+0x144>
and    %r8b,%sil
jne    1284 <morsi_laplacian+0x144>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
xor    %edx,%edx
movaps 0xdde(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movups (%r12,%rdx,4),%xmm1
movups 0x10(%r12,%rdx,4),%xmm2
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm3
addps  %xmm1,%xmm3
movups 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
addps  %xmm2,%xmm1
movups (%r15,%rdx,4),%xmm2
movups 0x10(%r15,%rdx,4),%xmm4
addps  %xmm2,%xmm2
subps  %xmm2,%xmm3
addps  %xmm4,%xmm4
subps  %xmm4,%xmm1
mulps  %xmm0,%xmm3
mulps  %xmm0,%xmm1
movups %xmm3,(%r14,%rdx,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rdx,4)
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1230 <morsi_laplacian+0xf0>
cmp    %rax,%rcx
je     1323 <morsi_laplacian+0x1e3>
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
test   $0x1,%al
je     12b9 <morsi_laplacian+0x179>
movss  (%r12,%rcx,4),%xmm0
addss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
movss  (%r15,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
mulss  0xd61(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rcx,4)
or     $0x1,%rcx
add    %rax,%rdx
je     1323 <morsi_laplacian+0x1e3>
movss  0xd4a(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r12,%rcx,4),%xmm1
addss  (%rbx,%rcx,4),%xmm1
movss  (%r15,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm2
subss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%r14,%rcx,4)
movss  0x4(%r12,%rcx,4),%xmm1
addss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%r15,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm2
subss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%r14,%rcx,4)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    12d0 <morsi_laplacian+0x190>
mov    %r12,%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>

LLVM IR (-O0):
define void @morsi_laplacian(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 = %69, %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 %72
46: ; preds = %40
%47 = load float*, float** %11
%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** %12
%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 = fadd float %51, %56
%58 = load float*, float** %7
%59 = load i32, i32* %13
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %58, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = call float @llvm.fmuladd.f32(float -2.000000e+00, float %62, float %57)
%64 = fdiv float %63, 2.000000e+00
%65 = load float*, float** %6
%66 = load i32, i32* %13
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 %67
store float %64, float* %68
br label %69
69: ; preds = %46
%70 = load i32, i32* %13
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %13
br label %40
72: ; preds = %40
%73 = load float*, float** %11
%74 = call i32 @free(float* %73)
%75 = load float*, float** %12
%76 = call i32 @free(float* %75)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @morsi_laplacian(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 %89
13: ; preds = %5
%14 = zext i32 %6 to i64
%15 = icmp ult i32 %6, 8
br i1 %15, label %68, label %16
16: ; preds = %13
%17 = getelementptr float, float* %0, i64 %14
%18 = getelementptr float, float* %8, i64 %14
%19 = getelementptr float, float* %9, i64 %14
%20 = getelementptr float, float* %1, i64 %14
%21 = icmp ugt float* %18, %0
%22 = icmp ult float* %8, %17
%23 = and i1 %21, %22
%24 = icmp ugt float* %19, %0
%25 = icmp ult float* %9, %17
%26 = and i1 %24, %25
%27 = or i1 %23, %26
%28 = icmp ugt float* %20, %0
%29 = icmp ugt float* %17, %1
%30 = and i1 %28, %29
%31 = or i1 %27, %30
br i1 %31, label %68, label %32
32: ; preds = %16
%33 = and i64 %14, 4294967288
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %64, %34 ]
%36 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %35
%37 = bitcast float* %36 to <4 x float>*
%38 = load <4 x float>, <4 x float>* %37
%39 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 4
%40 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
%41 = load <4 x float>, <4 x float>* %40
%42 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %35
%43 = bitcast float* %42 to <4 x float>*
%44 = load <4 x float>, <4 x float>* %43
%45 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 4
%46 = bitcast float* %45 to <4 x float>*
%47 = load <4 x float>, <4 x float>* %46
%48 = fadd <4 x float> %38, %44
%49 = fadd <4 x float> %41, %47
%50 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %35
%51 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
%52 = load <4 x float>, <4 x float>* %51
%53 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 4
%54 = bitcast float* %53 to <4 x float>*
%55 = load <4 x float>, <4 x float>* %54
%56 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %52, <4 x float> <float -2.000000e+00, float -2.000000e+00, float -2.000000e+00, float -2.000000e+00>, <4 x float> %48)
%57 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %55, <4 x float> <float -2.000000e+00, float -2.000000e+00, float -2.000000e+00, float -2.000000e+00>, <4 x float> %49)
%58 = fmul <4 x float> %56, <float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01>
%59 = fmul <4 x float> %57, <float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01>
%60 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %35
%61 = bitcast float* %60 to <4 x float>*
store <4 x float> %58, <4 x float>* %61
%62 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 4
%63 = bitcast float* %62 to <4 x float>*
store <4 x float> %59, <4 x float>* %63
%64 = add nuw i64 %35, 8
%65 = icmp eq i64 %64, %33
br i1 %65, label %66, label %34
66: ; preds = %34
%67 = icmp eq i64 %33, %14
br i1 %67, label %89, label %68
68: ; preds = %16, %13, %66
%69 = phi i64 [ 0, %16 ], [ 0, %13 ], [ %33, %66 ]
%70 = xor i64 %69, -1
%71 = and i64 %14, 1
%72 = icmp eq i64 %71, 0
br i1 %72, label %85, label %73
73: ; preds = %68
%74 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %69
%75 = load float, float* %74
%76 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %69
%77 = load float, float* %76
%78 = fadd float %75, %77
%79 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %69
%80 = load float, float* %79
%81 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %80, float -2.000000e+00, float %78)
%82 = fmul float %81, 5.000000e-01
%83 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %69
store float %82, float* %83
%84 = or i64 %69, 1
br label %85
85: ; preds = %73, %68
%86 = phi i64 [ %69, %68 ], [ %84, %73 ]
%87 = sub nsw i64 0, %14
%88 = icmp eq i64 %70, %87
br i1 %88, label %89, label %92
89: ; preds = %85, %92, %66, %5
%90 = tail call i32 @free(float* %8)
%91 = tail call i32 @free(float* %9)
ret void
92: ; preds = %85, %92
%93 = phi i64 [ %115, %92 ], [ %86, %85 ]
%94 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %93
%95 = load float, float* %94
%96 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %93
%97 = load float, float* %96
%98 = fadd float %95, %97
%99 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %93
%100 = load float, float* %99
%101 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %100, float -2.000000e+00, float %98)
%102 = fmul float %101, 5.000000e-01
%103 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %93
store float %102, float* %103
%104 = add nuw nsw i64 %93, 1
%105 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %104
%106 = load float, float* %105
%107 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %104
%108 = load float, float* %107
%109 = fadd float %106, %108
%110 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %104
%111 = load float, float* %110
%112 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %111, float -2.000000e+00, float %109)
%113 = fmul float %112, 5.000000e-01
%114 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %104
store float %113, float* %114
%115 = add nuw nsw i64 %93, 2
%116 = icmp eq i64 %115, %14
br i1 %116, label %89, label %92
}