#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 read_hex(char *, unsigned int *, size_t *);
int read_reg(char *, unsigned char *, size_t *);
unsigned int rev2(unsigned int);
unsigned int rev4(unsigned int);
int execute_program(char *line, unsigned int *code, unsigned char program,
                    size_t *pos) {
  unsigned char reg;
  unsigned char p;
  int res;
  size_t temp;
  unsigned int temp_code;
  if (program == 0xff) {
    temp = *pos;
    res = read_hex(line, code, pos);
    if (res) {
      return res;
    }
    if ((*pos - temp) != 8) {
      return -1;
    }
    (*code) = rev4(*code);
    return 0;
  }
  p = 8;
  while (program & 2) {
    if (p == 32) {
      return -1;
    }
    if (program & 1) {
      temp = *pos;
      res = read_hex(line, &temp_code, pos);
      if (res) {
        return res;
      }
      if ((*pos - temp) == 2) {
        (*code) |= temp_code << p;
        p += 8;
      } else if ((*pos - temp) == 4) {
        temp_code = rev2(temp_code);
        (*code) |= temp_code << p;
        p += 16;
      } else {
        return -1;
      }
      (*pos)++;
    } else {
      res = read_reg(line, &reg, pos);
      if (res) {
        return res;
      }
      (*code) |= reg << p;
      p += 8;
      (*pos)++;
    }
    program >>= 2;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<execute_program>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
cmp    $0xff,%eax
jne    11dc <execute_program+0x9c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1030 <read_hex@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     119c <execute_program+0x5c>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
sub    -0x38(%rbp),%rax
cmp    $0x8,%rax
je     11bd <execute_program+0x7d>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1040 <rev4@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
movb   $0x8,-0x2a(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     134e <execute_program+0x20e>
movzbl -0x2a(%rbp),%eax
cmp    $0x20,%eax
jne    1209 <execute_program+0xc9>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
movzbl -0x19(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12ea <execute_program+0x1aa>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
lea    -0x3c(%rbp),%rsi
call   1030 <read_hex@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     124d <execute_program+0x10d>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
sub    -0x38(%rbp),%rax
cmp    $0x2,%rax
jne    1284 <execute_program+0x144>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
movzbl -0x2a(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
movzbl -0x2a(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %al,-0x2a(%rbp)
jmp    12d7 <execute_program+0x197>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
sub    -0x38(%rbp),%rax
cmp    $0x4,%rax
jne    12c6 <execute_program+0x186>
mov    -0x3c(%rbp),%edi
call   1050 <rev2@plt>
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
movzbl -0x2a(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
movzbl -0x2a(%rbp),%eax
add    $0x10,%eax
mov    %al,-0x2a(%rbp)
jmp    12d2 <execute_program+0x192>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
jmp    12d7 <execute_program+0x197>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
jmp    133f <execute_program+0x1ff>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
lea    -0x29(%rbp),%rsi
call   1060 <read_reg@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     1313 <execute_program+0x1d3>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1355 <execute_program+0x215>
movzbl -0x29(%rbp),%eax
movzbl -0x2a(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
movzbl -0x2a(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %al,-0x2a(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %al,-0x19(%rbp)
jmp    11e0 <execute_program+0xa0>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<execute_program>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,%rbp
cmp    $0xff,%bl
je     1168 <execute_program+0x28>
test   $0x2,%bl
jne    11a4 <execute_program+0x64>
xor    %r12d,%r12d
jmp    1290 <execute_program+0x150>
mov    (%r14),%rbx
mov    %rbp,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <read_hex@plt>
mov    %eax,%r12d
test   %eax,%eax
jne    1290 <execute_program+0x150>
mov    (%r14),%rax
sub    %rbx,%rax
mov    $0xffffffff,%r12d
cmp    $0x8,%rax
jne    1290 <execute_program+0x150>
mov    0x0(%rbp),%edi
call   1040 <rev4@plt>
mov    %eax,0x0(%rbp)
jmp    1160 <execute_program+0x20>
movzbl %bl,%eax
mov    $0x8,%r15d
mov    %rdi,0x10(%rsp)
mov    %r14,0x20(%rsp)
mov    %rbp,0x18(%rsp)
jmp    1204 <execute_program+0xc4>
xchg   %ax,%ax
cmp    $0x2,%rax
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    0x20(%rsp),%r14
jne    1290 <execute_program+0x150>
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    %r13d,%ecx
shl    %cl,%eax
mov    0x0(%rbp),%edx
mov    $0x8,%ecx
mov    0x10(%rsp),%rdi
or     %edx,%eax
mov    %eax,0x0(%rbp)
addq   $0x1,(%r14)
add    %ecx,%r15d
shr    $0x2,%bl
movzbl %bl,%eax
test   $0x2,%al
je     1160 <execute_program+0x20>
mov    %r15d,%r13d
movzbl %r15b,%r15d
mov    $0xffffffff,%r12d
cmp    $0x20,%r15d
je     1290 <execute_program+0x150>
test   $0x1,%al
jne    1240 <execute_program+0x100>
lea    0xb(%rsp),%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1060 <read_reg@plt>
test   %eax,%eax
jne    128d <execute_program+0x14d>
movzbl 0xb(%rsp),%edx
mov    %r13d,%ecx
shl    %cl,%edx
mov    0x0(%rbp),%eax
jmp    11e0 <execute_program+0xa0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14),%rbp
lea    0xc(%rsp),%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <read_hex@plt>
test   %eax,%eax
jne    128d <execute_program+0x14d>
mov    (%r14),%rax
sub    %rbp,%rax
cmp    $0x4,%rax
jne    11c0 <execute_program+0x80>
mov    0xc(%rsp),%edi
call   1050 <rev2@plt>
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    %r13d,%ecx
shl    %cl,%eax
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    0x0(%rbp),%edx
mov    $0x10,%ecx
mov    0x20(%rsp),%r14
jmp    11e5 <execute_program+0xa5>
mov    %eax,%r12d
mov    %r12d,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @execute_program(i8* %0, i32* %1, i8 zeroext %2, i64* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i8
%9 = alloca i64*
%10 = alloca i8
%11 = alloca i8
%12 = alloca i32
%13 = alloca i64
%14 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32* %1, i32** %7
store i8 %2, i8* %8
store i64* %3, i64** %9
%15 = load i8, i8* %8
%16 = zext i8 %15 to i32
%17 = icmp eq i32 %16, 255
br i1 %17, label %18, label %41
18: ; preds = %4
%19 = load i64*, i64** %9
%20 = load i64, i64* %19
store i64 %20, i64* %13
%21 = load i8*, i8** %6
%22 = load i32*, i32** %7
%23 = load i64*, i64** %9
%24 = call i32 @read_hex(i8* %21, i32* %22, i64* %23)
store i32 %24, i32* %12
%25 = load i32, i32* %12
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %18
%28 = load i32, i32* %12
store i32 %28, i32* %5
br label %141
29: ; preds = %18
%30 = load i64*, i64** %9
%31 = load i64, i64* %30
%32 = load i64, i64* %13
%33 = sub i64 %31, %32
%34 = icmp ne i64 %33, 8
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %29
store i32 -1, i32* %5
br label %141
36: ; preds = %29
%37 = load i32*, i32** %7
%38 = load i32, i32* %37
%39 = call i32 @rev4(i32 %38)
%40 = load i32*, i32** %7
store i32 %39, i32* %40
store i32 0, i32* %5
br label %141
41: ; preds = %4
store i8 8, i8* %11
br label %42
42: ; preds = %135, %41
%43 = load i8, i8* %8
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = and i32 %44, 2
%46 = icmp ne i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %140
47: ; preds = %42
%48 = load i8, i8* %11
%49 = zext i8 %48 to i32
%50 = icmp eq i32 %49, 32
br i1 %50, label %51, label %52
51: ; preds = %47
store i32 -1, i32* %5
br label %141
52: ; preds = %47
%53 = load i8, i8* %8
%54 = zext i8 %53 to i32
%55 = and i32 %54, 1
%56 = icmp ne i32 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %111
57: ; preds = %52
%58 = load i64*, i64** %9
%59 = load i64, i64* %58
store i64 %59, i64* %13
%60 = load i8*, i8** %6
%61 = load i64*, i64** %9
%62 = call i32 @read_hex(i8* %60, i32* %14, i64* %61)
store i32 %62, i32* %12
%63 = load i32, i32* %12
%64 = icmp ne i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %67
65: ; preds = %57
%66 = load i32, i32* %12
store i32 %66, i32* %5
br label %141
67: ; preds = %57
%68 = load i64*, i64** %9
%69 = load i64, i64* %68
%70 = load i64, i64* %13
%71 = sub i64 %69, %70
%72 = icmp eq i64 %71, 2
br i1 %72, label %73, label %85
73: ; preds = %67
%74 = load i32, i32* %14
%75 = load i8, i8* %11
%76 = zext i8 %75 to i32
%77 = shl i32 %74, %76
%78 = load i32*, i32** %7
%79 = load i32, i32* %78
%80 = or i32 %79, %77
store i32 %80, i32* %78
%81 = load i8, i8* %11
%82 = zext i8 %81 to i32
%83 = add nsw i32 %82, 8
%84 = trunc i32 %83 to i8
store i8 %84, i8* %11
br label %107
85: ; preds = %67
%86 = load i64*, i64** %9
%87 = load i64, i64* %86
%88 = load i64, i64* %13
%89 = sub i64 %87, %88
%90 = icmp eq i64 %89, 4
br i1 %90, label %91, label %105
91: ; preds = %85
%92 = load i32, i32* %14
%93 = call i32 @rev2(i32 %92)
store i32 %93, i32* %14
%94 = load i32, i32* %14
%95 = load i8, i8* %11
%96 = zext i8 %95 to i32
%97 = shl i32 %94, %96
%98 = load i32*, i32** %7
%99 = load i32, i32* %98
%100 = or i32 %99, %97
store i32 %100, i32* %98
%101 = load i8, i8* %11
%102 = zext i8 %101 to i32
%103 = add nsw i32 %102, 16
%104 = trunc i32 %103 to i8
store i8 %104, i8* %11
br label %106
105: ; preds = %85
store i32 -1, i32* %5
br label %141
106: ; preds = %91
br label %107
107: ; preds = %106, %73
%108 = load i64*, i64** %9
%109 = load i64, i64* %108
%110 = add i64 %109, 1
store i64 %110, i64* %108
br label %135
111: ; preds = %52
%112 = load i8*, i8** %6
%113 = load i64*, i64** %9
%114 = call i32 @read_reg(i8* %112, i8* %10, i64* %113)
store i32 %114, i32* %12
%115 = load i32, i32* %12
%116 = icmp ne i32 %115, 0
br i1 %116, label %117, label %119
117: ; preds = %111
%118 = load i32, i32* %12
store i32 %118, i32* %5
br label %141
119: ; preds = %111
%120 = load i8, i8* %10
%121 = zext i8 %120 to i32
%122 = load i8, i8* %11
%123 = zext i8 %122 to i32
%124 = shl i32 %121, %123
%125 = load i32*, i32** %7
%126 = load i32, i32* %125
%127 = or i32 %126, %124
store i32 %127, i32* %125
%128 = load i8, i8* %11
%129 = zext i8 %128 to i32
%130 = add nsw i32 %129, 8
%131 = trunc i32 %130 to i8
store i8 %131, i8* %11
%132 = load i64*, i64** %9
%133 = load i64, i64* %132
%134 = add i64 %133, 1
store i64 %134, i64* %132
br label %135
135: ; preds = %119, %107
%136 = load i8, i8* %8
%137 = zext i8 %136 to i32
%138 = ashr i32 %137, 2
%139 = trunc i32 %138 to i8
store i8 %139, i8* %8
br label %42
140: ; preds = %42
store i32 0, i32* %5
br label %141
141: ; preds = %140, %117, %105, %65, %51, %36, %35, %27
%142 = load i32, i32* %5
ret i32 %142
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @execute_program(i8* %0, i32* %1, i8 zeroext %2, i64* %3) {
%5 = alloca i8
%6 = alloca i32
%7 = bitcast i32* %6 to i8*
%8 = icmp eq i8 %2, -1
br i1 %8, label %13, label %9
9: ; preds = %4
%10 = zext i8 %2 to i32
%11 = and i32 %10, 2
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %69, label %24
13: ; preds = %4
%14 = load i64, i64* %3
%15 = tail call i32 @read_hex(i8* %0, i32* %1, i64* %3)
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %69
17: ; preds = %13
%18 = load i64, i64* %3
%19 = sub i64 %18, %14
%20 = icmp eq i64 %19, 8
br i1 %20, label %21, label %69
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %1
%23 = tail call i32 @rev4(i32 %22)
store i32 %23, i32* %1
br label %69
24: ; preds = %9, %57
%25 = phi i32 [ %66, %57 ], [ %10, %9 ]
%26 = phi i32 [ %62, %57 ], [ 8, %9 ]
%27 = phi i8 [ %65, %57 ], [ %2, %9 ]
%28 = and i32 %26, 255
%29 = icmp eq i32 %28, 32
br i1 %29, label %69, label %30
30: ; preds = %24
%31 = and i32 %25, 1
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %49, label %33
33: ; preds = %30
%34 = load i64, i64* %3
%35 = call i32 @read_hex(i8* %0, i32* %6, i64* %3)
%36 = icmp eq i32 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %69
37: ; preds = %33
%38 = load i64, i64* %3
%39 = sub i64 %38, %34
switch i64 %39, label %69 [
i64 2, label %40
i64 4, label %44
]
40: ; preds = %37
%41 = load i32, i32* %6
%42 = shl i32 %41, %28
%43 = load i32, i32* %1
br label %57
44: ; preds = %37
%45 = load i32, i32* %6
%46 = call i32 @rev2(i32 %45)
store i32 %46, i32* %6
%47 = shl i32 %46, %28
%48 = load i32, i32* %1
br label %57
49: ; preds = %30
%50 = call i32 @read_reg(i8* %0, i8* %5, i64* %3)
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %69
52: ; preds = %49
%53 = load i8, i8* %5
%54 = zext i8 %53 to i32
%55 = shl i32 %54, %28
%56 = load i32, i32* %1
br label %57
57: ; preds = %40, %44, %52
%58 = phi i32 [ %42, %40 ], [ %47, %44 ], [ %56, %52 ]
%59 = phi i32 [ %43, %40 ], [ %48, %44 ], [ %55, %52 ]
%60 = phi i32 [ 8, %40 ], [ 16, %44 ], [ 8, %52 ]
%61 = or i32 %59, %58
store i32 %61, i32* %1
%62 = add nuw nsw i32 %28, %60
%63 = load i64, i64* %3
%64 = add i64 %63, 1
store i64 %64, i64* %3
%65 = lshr i8 %27, 2
%66 = zext i8 %65 to i32
%67 = and i32 %66, 2
%68 = icmp eq i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %24
69: ; preds = %24, %33, %37, %49, %57, %9, %17, %13, %21
%70 = phi i32 [ 0, %21 ], [ %15, %13 ], [ -1, %17 ], [ 0, %9 ], [ -1, %24 ], [ %35, %33 ], [ -1, %37 ], [ %50, %49 ], [ 0, %57 ]
ret i32 %70
}