#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 calc_posicao_lru(int *, int);
int quadro_ausente_lru(int, int *, int, int *, int);
int analise_lru(int numero_de_quadros, int *referencias) {
  int vetor_quadros[numero_de_quadros], vetor_acesso[numero_de_quadros];
  int cont;
  int cont_alloc = 0;
  int page_fault;
  int qtd_page_fault = 0;
  int quadros_alocados = 0;
  for (cont = 0; quadros_alocados < numero_de_quadros; cont++) {
    if (referencias[cont] < 0) {
      return qtd_page_fault;
    }
    page_fault = quadro_ausente_lru(referencias[cont], vetor_quadros,
                                    numero_de_quadros, vetor_acesso, cont);
    if (page_fault) {
      vetor_quadros[quadros_alocados] = referencias[cont];
      quadros_alocados++;
      qtd_page_fault++;
    }
  }
  while (referencias[cont] > 0) {
    page_fault = quadro_ausente_lru(referencias[cont], vetor_quadros,
                                    numero_de_quadros, vetor_acesso, cont);
    if (page_fault) {
      qtd_page_fault++;
      cont_alloc = calc_posicao_lru(vetor_acesso, numero_de_quadros);
      vetor_quadros[cont_alloc] = referencias[cont];
      vetor_acesso[cont_alloc] = cont;
    }
    cont++;
  }
  return qtd_page_fault;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<analise_lru>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1229 <analise_lru+0x109>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jge    11c2 <analise_lru+0xa2>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x40(%rbp)
jmp    12c5 <analise_lru+0x1a5>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
call   1040 <quadro_ausente_lru@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
je     1216 <analise_lru+0xf6>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    121b <analise_lru+0xfb>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1192 <analise_lru+0x72>
jmp    122e <analise_lru+0x10e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    12b8 <analise_lru+0x198>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
call   1040 <quadro_ausente_lru@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
je     12aa <analise_lru+0x18a>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%esi
call   1030 <calc_posicao_lru@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    %eax,%edx
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %edx,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,4),%esi
movslq -0x30(%rbp),%rdx
mov    %esi,(%rcx,%rdx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    122e <analise_lru+0x10e>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<analise_lru>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%r12d
mov    %edi,%eax
mov    %rsp,%r15
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r15
mov    %r15,%rsp
mov    %rsp,%r14
sub    %rax,%r14
mov    %r14,%rsp
test   %edi,%edi
jle    11b5 <analise_lru+0x95>
mov    %rbx,-0x38(%rbp)
xor    %ebx,%ebx
xor    %r13d,%r13d
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jmp    1179 <analise_lru+0x59>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r12d,%r13d
jge    11c1 <analise_lru+0xa1>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax,%rbx,4),%edi
test   %edi,%edi
js     1211 <analise_lru+0xf1>
mov    %r15,%rsi
mov    %r12d,%edx
mov    %r14,%rcx
mov    %ebx,%r8d
call   1040 <quadro_ausente_lru@plt>
test   %eax,%eax
je     1170 <analise_lru+0x50>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax,%rbx,4),%eax
movslq %r13d,%r13
mov    %eax,(%r15,%r13,4)
add    $0x1,%r13d
addl   $0x1,-0x2c(%rbp)
jmp    1170 <analise_lru+0x50>
xor    %r13d,%r13d
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jmp    11c8 <analise_lru+0xa8>
mov    %ebx,%r13d
mov    -0x38(%rbp),%rbx
mov    (%rbx,%r13,4),%edi
jmp    11d9 <analise_lru+0xb9>
xchg   %ax,%ax
mov    0x4(%rbx,%r13,4),%edi
add    $0x1,%r13
test   %edi,%edi
jle    1211 <analise_lru+0xf1>
mov    %r15,%rsi
mov    %r12d,%edx
mov    %r14,%rcx
mov    %r13d,%r8d
call   1040 <quadro_ausente_lru@plt>
test   %eax,%eax
je     11d0 <analise_lru+0xb0>
addl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <calc_posicao_lru@plt>
mov    (%rbx,%r13,4),%ecx
cltq
mov    %ecx,(%r15,%rax,4)
mov    %r13d,(%r14,%rax,4)
jmp    11d0 <analise_lru+0xb0>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @analise_lru(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
%15 = load i32, i32* %4
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %17, i8** %6
%18 = alloca i32, i64 %16
store i64 %16, i64* %7
%19 = load i32, i32* %4
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = alloca i32, i64 %20
store i64 %20, i64* %8
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %9
br label %22
22: ; preds = %60, %2
%23 = load i32, i32* %13
%24 = load i32, i32* %4
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %63
26: ; preds = %22
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp slt i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %26
%34 = load i32, i32* %12
store i32 %34, i32* %3
store i32 1, i32* %14
br label %104
35: ; preds = %26
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %9
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %4
%42 = load i32, i32* %9
%43 = call i32 @quadro_ausente_lru(i32 %40, i32* %18, i32 %41, i32* %21, i32 %42)
store i32 %43, i32* %11
%44 = load i32, i32* %11
%45 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %59
46: ; preds = %35
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32, i32* %13
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %53
store i32 %51, i32* %54
%55 = load i32, i32* %13
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %13
%57 = load i32, i32* %12
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %12
br label %59
59: ; preds = %46, %35
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %9
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %9
br label %22
63: ; preds = %22
br label %64
64: ; preds = %99, %63
%65 = load i32*, i32** %5
%66 = load i32, i32* %9
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = icmp sgt i32 %69, 0
br i1 %70, label %71, label %102
71: ; preds = %64
%72 = load i32*, i32** %5
%73 = load i32, i32* %9
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32, i32* %4
%78 = load i32, i32* %9
%79 = call i32 @quadro_ausente_lru(i32 %76, i32* %18, i32 %77, i32* %21, i32 %78)
store i32 %79, i32* %11
%80 = load i32, i32* %11
%81 = icmp ne i32 %80, 0
br i1 %81, label %82, label %99
82: ; preds = %71
%83 = load i32, i32* %12
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %12
%85 = load i32, i32* %4
%86 = call i32 @calc_posicao_lru(i32* %21, i32 %85)
store i32 %86, i32* %10
%87 = load i32*, i32** %5
%88 = load i32, i32* %9
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = load i32, i32* %10
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %93
store i32 %91, i32* %94
%95 = load i32, i32* %9
%96 = load i32, i32* %10
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %97
store i32 %95, i32* %98
br label %99
99: ; preds = %82, %71
%100 = load i32, i32* %9
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %9
br label %64
102: ; preds = %64
%103 = load i32, i32* %12
store i32 %103, i32* %3
store i32 1, i32* %14
br label %104
104: ; preds = %102, %33
%105 = load i8*, i8** %6
%106 = load i32, i32* %3
ret i32 %106
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @analise_lru(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = zext i32 %0 to i64
%4 = alloca i32, i64 %3
%5 = alloca i32, i64 %3
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %15, label %9
7: ; preds = %32
%8 = and i64 %35, 4294967295
br label %9
9: ; preds = %7, %2
%10 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %8, %7 ]
%11 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %33, %7 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %10
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %37, label %58
15: ; preds = %2, %32
%16 = phi i64 [ %35, %32 ], [ 0, %2 ]
%17 = phi i32 [ %34, %32 ], [ 0, %2 ]
%18 = phi i32 [ %33, %32 ], [ 0, %2 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, 0
br i1 %21, label %58, label %22
22: ; preds = %15
%23 = trunc i64 %16 to i32
%24 = call i32 @quadro_ausente_lru(i32 %20, i32* %4, i32 %0, i32* %5, i32 %23)
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %32, label %26
26: ; preds = %22
%27 = load i32, i32* %19
%28 = sext i32 %17 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %28
store i32 %27, i32* %29
%30 = add nsw i32 %17, 1
%31 = add nsw i32 %18, 1
br label %32
32: ; preds = %22, %26
%33 = phi i32 [ %31, %26 ], [ %18, %22 ]
%34 = phi i32 [ %30, %26 ], [ %17, %22 ]
%35 = add nuw i64 %16, 1
%36 = icmp slt i32 %34, %0
br i1 %36, label %15, label %7
37: ; preds = %9, %52
%38 = phi i64 [ %54, %52 ], [ %10, %9 ]
%39 = phi i32 [ %56, %52 ], [ %13, %9 ]
%40 = phi i32* [ %55, %52 ], [ %12, %9 ]
%41 = phi i32 [ %53, %52 ], [ %11, %9 ]
%42 = trunc i64 %38 to i32
%43 = call i32 @quadro_ausente_lru(i32 %39, i32* %4, i32 %0, i32* %5, i32 %42)
%44 = icmp eq i32 %43, 0
br i1 %44, label %52, label %45
45: ; preds = %37
%46 = add nsw i32 %41, 1
%47 = call i32 @calc_posicao_lru(i32* %5, i32 %0)
%48 = load i32, i32* %40
%49 = sext i32 %47 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %49
store i32 %48, i32* %50
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %49
store i32 %42, i32* %51
br label %52
52: ; preds = %45, %37
%53 = phi i32 [ %46, %45 ], [ %41, %37 ]
%54 = add nuw i64 %38, 1
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = icmp sgt i32 %56, 0
br i1 %57, label %37, label %58
58: ; preds = %15, %52, %9
%59 = phi i32 [ %11, %9 ], [ %53, %52 ], [ %18, %15 ]
ret i32 %59
}