int robot(int f, int x, int y) {
  int ret = 0;
  if (x == 3 && y == 3)
    return 1;
  if (x > 0 && !(f & (1 << (x - 1 + 4 * y))))
    ret += robot(f | (1 << (x - 1 + 4 * y)), x - 1, y);
  if (y > 0 && !(f & (1 << (x + 4 * (y - 1)))))
    ret += robot(f | (1 << (x + 4 * (y - 1))), x, y - 1);
  if (x < 3 && !(f & (1 << (x + 1 + 4 * y))))
    ret += robot(f | (1 << (x + 1 + 4 * y)), x + 1, y);
  if (y < 3 && !(f & (1 << (x + 4 * (y + 1)))))
    ret += robot(f | (1 << (x + 4 * (y + 1))), x, y + 1);
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<robot>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0xc(%rbp)
jne    1148 <robot+0x38>
cmpl   $0x3,-0x10(%rbp)
jne    1148 <robot+0x38>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12c2 <robot+0x1b2>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    11a5 <robot+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%edx
shl    $0x2,%edx
add    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11a5 <robot+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
add    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
or     %eax,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <robot@plt>
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    1202 <robot+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
shl    $0x2,%edx
add    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1202 <robot+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
shl    $0x2,%eax
add    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
or     %eax,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <robot@plt>
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0xc(%rbp)
jge    125f <robot+0x14f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%edx
shl    $0x2,%edx
add    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    125f <robot+0x14f>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
add    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
or     %eax,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <robot@plt>
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x10(%rbp)
jge    12bc <robot+0x1ac>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
shl    $0x2,%edx
add    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    12bc <robot+0x1ac>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
shl    $0x2,%eax
add    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
or     %eax,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
call   1030 <robot@plt>
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<robot>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%r13d
cmp    $0x3,%esi
jne    1137 <robot+0x27>
mov    $0x1,%r15d
cmp    $0x3,%edx
je     12c3 <robot+0x1b3>
lea    -0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,0x20(%rsp)
lea    0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
cmp    $0x4,%edx
mov    $0x3,%eax
cmovge %edx,%eax
mov    %eax,0x24(%rsp)
lea    -0x1(,%rdx,4),%esi
lea    0x1(,%rdx,4),%r14d
lea    0x4(,%rdx,4),%r8d
lea    -0x4(,%rdx,4),%r9d
ff
xor    %r15d,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ebp
mov    $0x0,%r12d
test   %ebx,%ebx
jle    11a2 <robot+0x92>
lea    (%rbx,%rsi,1),%ecx
mov    $0x1,%edi
shl    %cl,%edi
bt     %ecx,%r13d
mov    $0x0,%r12d
jae    11f0 <robot+0xe0>
test   %ebp,%ebp
jle    1220 <robot+0x110>
lea    (%rbx,%r9,1),%ecx
mov    $0x1,%edi
shl    %cl,%edi
bt     %ecx,%r13d
jb     1220 <robot+0x110>
lea    -0x1(%rbp),%edx
or     %r13d,%edi
mov    %r14,0x10(%rsp)
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %ebx,%esi
mov    %r8,%r14
mov    %r9,(%rsp)
call   1030 <robot@plt>
mov    (%rsp),%r9
mov    %r14,%r8
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    0x10(%rsp),%r14
add    %eax,%r12d
jmp    1220 <robot+0x110>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
or     %r13d,%edi
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    0x20(%rsp),%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %r8,%r12
mov    %r9,(%rsp)
call   1030 <robot@plt>
mov    (%rsp),%r9
mov    %r12,%r8
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    %eax,%r12d
test   %ebp,%ebp
jg     11a6 <robot+0x96>
nopl   (%rax)
cmp    $0x2,%ebx
jg     1270 <robot+0x160>
lea    (%rbx,%r14,1),%ecx
mov    $0x1,%edi
shl    %cl,%edi
bt     %ecx,%r13d
jb     1270 <robot+0x160>
or     %r13d,%edi
mov    %r14,0x10(%rsp)
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    0x1c(%rsp),%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %r8,%r14
mov    %r9,(%rsp)
call   1030 <robot@plt>
mov    (%rsp),%r9
mov    %r14,%r8
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    0x10(%rsp),%r14
add    %eax,%r12d
nopl   0x0(%rax)
cmp    %ebp,0x24(%rsp)
je     12c0 <robot+0x1b0>
lea    (%rbx,%r8,1),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
bt     %ecx,%r13d
jb     12c0 <robot+0x1b0>
or     %eax,%r13d
add    %r15d,%r12d
add    $0x4,%esi
add    $0x4,%r14d
add    $0x4,%r8d
add    $0x4,%r9d
lea    0x1(%rbp),%edx
mov    %r12d,%r15d
cmp    $0x3,%ebx
jne    1180 <robot+0x70>
mov    %r12d,%r15d
cmp    $0x2,%ebp
jne    1180 <robot+0x70>
mov    %r12d,%r15d
mov    $0x1,%r12d
add    %r12d,%r15d
mov    %r15d,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @robot(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 3
%5 = icmp eq i32 %2, 3
%6 = and i1 %4, %5
br i1 %6, label %71, label %7
7: ; preds = %3
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = icmp slt i32 %1, 3
%11 = add nsw i32 %1, 1
%12 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %2, i32 3)
br label %13
13: ; preds = %7, %62
%14 = phi i32 [ %2, %7 ], [ %56, %62 ]
%15 = phi i32 [ %0, %7 ], [ %63, %62 ]
%16 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %64, %62 ]
br i1 %8, label %17, label %26
17: ; preds = %13
%18 = shl nsw i32 %14, 2
%19 = add nsw i32 %18, %9
%20 = shl nuw i32 1, %19
%21 = and i32 %20, %15
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %17
%24 = or i32 %20, %15
%25 = tail call i32 @robot(i32 %24, i32 %9, i32 %14)
br label %26
26: ; preds = %23, %17, %13
%27 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %25, %23 ], [ 0, %13 ]
%28 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %26
%30 = add nsw i32 %14, -1
%31 = shl nsw i32 %30, 2
%32 = add nsw i32 %31, %1
%33 = shl nuw i32 1, %32
%34 = and i32 %33, %15
%35 = icmp eq i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %29
%37 = or i32 %33, %15
%38 = tail call i32 @robot(i32 %37, i32 %1, i32 %30)
%39 = add nsw i32 %38, %27
br label %40
40: ; preds = %36, %29, %26
%41 = phi i32 [ %27, %29 ], [ %39, %36 ], [ %27, %26 ]
br i1 %10, label %42, label %52
42: ; preds = %40
%43 = shl nsw i32 %14, 2
%44 = add nsw i32 %43, %11
%45 = shl nuw i32 1, %44
%46 = and i32 %45, %15
%47 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %52
48: ; preds = %42
%49 = or i32 %45, %15
%50 = tail call i32 @robot(i32 %49, i32 %11, i32 %14)
%51 = add nsw i32 %50, %41
br label %52
52: ; preds = %48, %42, %40
%53 = phi i32 [ %41, %42 ], [ %51, %48 ], [ %41, %40 ]
%54 = icmp eq i32 %14, %12
br i1 %54, label %67, label %55
55: ; preds = %52
%56 = add i32 %14, 1
%57 = shl nsw i32 %56, 2
%58 = add nsw i32 %57, %1
%59 = shl nuw i32 1, %58
%60 = and i32 %59, %15
%61 = icmp eq i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %67
62: ; preds = %55
%63 = or i32 %59, %15
%64 = add nsw i32 %53, %16
%65 = icmp eq i32 %56, 3
%66 = and i1 %4, %65
br i1 %66, label %67, label %13
67: ; preds = %52, %55, %62
%68 = phi i32 [ %64, %62 ], [ %16, %55 ], [ %16, %52 ]
%69 = phi i32 [ 1, %62 ], [ %53, %55 ], [ %53, %52 ]
%70 = add nsw i32 %69, %68
br label %71
71: ; preds = %67, %3
%72 = phi i32 [ %70, %67 ], [ 1, %3 ]
ret i32 %72
}