#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(int *);
int /*<<< orphan*/ kernel(int *, int *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int reduce(int *);
int main(int argc, char *argv[]) {
  int *g1, *g2;
  size_t nelms = 16 * 16 * 16;
  g1 = (int *)malloc(sizeof(int) * nelms);
  g2 = (int *)malloc(sizeof(int) * nelms);
  int i;
  for (i = 0; i < (int)nelms; i++) {
    g1[i] = i;
    g2[i] = i;
  }
  kernel(g1, g2);
  printf("%d\n", reduce(g2));
  kernel(g2, g1);
  printf("%d\n", reduce(g1));
  free(g1);
  free(g2);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x1000,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d4 <main+0x84>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    119b <main+0x4b>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1060 <kernel@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1040 <reduce@plt>
mov    %eax,%esi
lea    0xe0d(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1060 <kernel@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <reduce@plt>
mov    %eax,%esi
lea    0xde9(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    $0x4000,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    $0x4000,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
add    $0x4000,%rax
cmp    %rax,%r14
jae    11cc <main+0x7c>
mov    %r14,%rax
add    $0x4000,%rax
cmp    %rax,%rbx
jae    11cc <main+0x7c>
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,(%r14,%rax,4)
mov    %eax,(%rbx,%rax,4)
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x4(%r14,%rax,4)
mov    %ecx,0x4(%rbx,%rax,4)
lea    0x2(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x8(%r14,%rax,4)
mov    %ecx,0x8(%rbx,%rax,4)
lea    0x3(%rax),%ecx
mov    %ecx,0xc(%r14,%rax,4)
mov    %ecx,0xc(%rbx,%rax,4)
add    $0x4,%rax
cmp    $0x1000,%rax
jne    1190 <main+0x40>
jmp    125a <main+0x10a>
movdqa 0xe2c(%rip),%xmm0
xor    %eax,%eax
movdqa 0xe32(%rip),%xmm1
movdqa 0xe3a(%rip),%xmm2
movdqa 0xe42(%rip),%xmm3
movdqa 0xe4a(%rip),%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm1,%xmm5
movdqu %xmm0,(%r14,%rax,4)
movdqu %xmm5,0x10(%r14,%rax,4)
movdqu %xmm0,(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm5,0x10(%rbx,%rax,4)
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm2,%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm6
movdqu %xmm5,0x20(%r14,%rax,4)
movdqu %xmm6,0x30(%r14,%rax,4)
movdqu %xmm5,0x20(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm6,0x30(%rbx,%rax,4)
add    $0x10,%rax
paddd  %xmm4,%xmm0
cmp    $0x1000,%rax
jne    1200 <main+0xb0>
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <kernel@plt>
mov    %rbx,%rdi
call   1040 <reduce@plt>
lea    0xddc(%rip),%r15
mov    %r15,%rdi
mov    %eax,%esi
call   1050 <printf@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1060 <kernel@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1040 <reduce@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %eax,%esi
call   1050 <printf@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i64 4096, i64* %8
%10 = load i64, i64* %8
%11 = mul i64 4, %10
%12 = trunc i64 %11 to i32
%13 = call i64 @malloc(i32 %12)
%14 = inttoptr i64 %13 to i32*
store i32* %14, i32** %6
%15 = load i64, i64* %8
%16 = mul i64 4, %15
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = call i64 @malloc(i32 %17)
%19 = inttoptr i64 %18 to i32*
store i32* %19, i32** %7
store i32 0, i32* %9
br label %20
20: ; preds = %36, %2
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i64, i64* %8
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = icmp slt i32 %21, %23
br i1 %24, label %25, label %39
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
store i32 %26, i32* %30
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32*, i32** %7
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
store i32 %31, i32* %35
br label %36
36: ; preds = %25
%37 = load i32, i32* %9
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %9
br label %20
39: ; preds = %20
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = load i32*, i32** %7
%42 = call i32 @kernel(i32* %40, i32* %41)
%43 = load i32*, i32** %7
%44 = call i32 @reduce(i32* %43)
%45 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %44)
%46 = load i32*, i32** %7
%47 = load i32*, i32** %6
%48 = call i32 @kernel(i32* %46, i32* %47)
%49 = load i32*, i32** %6
%50 = call i32 @reduce(i32* %49)
%51 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %50)
%52 = load i32*, i32** %6
%53 = call i32 @free(i32* %52)
%54 = load i32*, i32** %7
%55 = call i32 @free(i32* %54)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = tail call i64 @malloc(i32 16384)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = tail call i64 @malloc(i32 16384)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = inttoptr i64 %5 to i8*
%8 = inttoptr i64 %3 to i8*
%9 = getelementptr i32, i32* %4, i64 4096
%10 = bitcast i32* %9 to i8*
%11 = getelementptr i32, i32* %6, i64 4096
%12 = bitcast i32* %11 to i8*
%13 = icmp ult i8* %8, %12
%14 = icmp ult i8* %7, %10
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %15, label %42, label %16
16: ; preds = %2, %16
%17 = phi i64 [ %39, %16 ], [ 0, %2 ]
%18 = phi <4 x i32> [ %40, %16 ], [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %2 ]
%19 = add <4 x i32> %18, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %17
%21 = bitcast i32* %20 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %18, <4 x i32>* %21
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 4
%23 = bitcast i32* %22 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %19, <4 x i32>* %23
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %17
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %18, <4 x i32>* %25
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %19, <4 x i32>* %27
%28 = or i64 %17, 8
%29 = add <4 x i32> %18, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%30 = add <4 x i32> %18, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %28
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %29, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %34
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %28
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %29, <4 x i32>* %36
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %38
%39 = add nuw nsw i64 %17, 16
%40 = add <4 x i32> %18, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%41 = icmp eq i64 %39, 4096
br i1 %41, label %61, label %16
42: ; preds = %2, %42
%43 = phi i64 [ %59, %42 ], [ 0, %2 ]
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %43
%45 = trunc i64 %43 to i32
store i32 %45, i32* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %43
store i32 %45, i32* %46
%47 = or i64 %43, 1
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %47
%49 = trunc i64 %47 to i32
store i32 %49, i32* %48
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %47
store i32 %49, i32* %50
%51 = or i64 %43, 2
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %51
%53 = trunc i64 %51 to i32
store i32 %53, i32* %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %51
store i32 %53, i32* %54
%55 = or i64 %43, 3
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %55
%57 = trunc i64 %55 to i32
store i32 %57, i32* %56
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %55
store i32 %57, i32* %58
%59 = add nuw nsw i64 %43, 4
%60 = icmp eq i64 %59, 4096
br i1 %60, label %61, label %42
61: ; preds = %16, %42
%62 = tail call i32 @kernel(i32* %4, i32* %6)
%63 = tail call i32 @reduce(i32* %6)
%64 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %63)
%65 = tail call i32 @kernel(i32* %6, i32* %4)
%66 = tail call i32 @reduce(i32* %4)
%67 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %66)
%68 = tail call i32 @free(i32* %4)
%69 = tail call i32 @free(i32* %6)
ret i32 0
}