#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 */
unsigned long long lift(unsigned long long, unsigned int, unsigned int);
unsigned long long maximum_Pi_for_P(unsigned long long j, unsigned int p,
                                    unsigned int m) {
  unsigned long long i;
  unsigned int theta, tau;
  unsigned long long ret = 0;
  if (j < m * (p - 1)) {
    return j;
  } else {
    theta = j / (m * (p - 1));
    tau = j % (m * (p - 1));
    ret = lift(tau, p, m);
    for (i = 1; i < theta; ++i) {
      ret = lift(ret, p, m);
    }
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<maximum_Pi_for_P>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
cmp    %rcx,%rax
jae    1152 <maximum_Pi_for_P+0x42>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11e5 <maximum_Pi_for_P+0xd5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <lift@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
cmp    %rcx,%rax
jae    11d8 <maximum_Pi_for_P+0xc8>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <lift@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    11a4 <maximum_Pi_for_P+0x94>
jmp    11dd <maximum_Pi_for_P+0xcd>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<maximum_Pi_for_P>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%rax
lea    -0x1(%r12),%ecx
imul   %edx,%ecx
cmp    %rdi,%rcx
ja     1187 <maximum_Pi_for_P+0x77>
mov    %edx,%r15d
mov    %rax,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1144 <maximum_Pi_for_P+0x34>
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rax,%r14
jmp    114d <maximum_Pi_for_P+0x3d>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%edi
mov    %eax,%r14d
mov    %r12d,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <lift@plt>
mov    %r14d,%ebp
cmp    $0x2,%rbp
jb     1187 <maximum_Pi_for_P+0x77>
mov    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <lift@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbp,%rbx
jne    1170 <maximum_Pi_for_P+0x60>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @maximum_Pi_for_P(i64 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i64 0, i64* %11
%12 = load i64, i64* %5
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sub i32 %14, 1
%16 = mul i32 %13, %15
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = icmp ult i64 %12, %17
br i1 %18, label %19, label %21
19: ; preds = %3
%20 = load i64, i64* %5
store i64 %20, i64* %4
br label %59
21: ; preds = %3
%22 = load i64, i64* %5
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sub i32 %24, 1
%26 = mul i32 %23, %25
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = udiv i64 %22, %27
%29 = trunc i64 %28 to i32
store i32 %29, i32* %9
%30 = load i64, i64* %5
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sub i32 %32, 1
%34 = mul i32 %31, %33
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = urem i64 %30, %35
%37 = trunc i64 %36 to i32
store i32 %37, i32* %10
%38 = load i32, i32* %10
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32, i32* %7
%42 = call i64 @lift(i64 %39, i32 %40, i32 %41)
store i64 %42, i64* %11
store i64 1, i64* %8
br label %43
43: ; preds = %53, %21
%44 = load i64, i64* %8
%45 = load i32, i32* %9
%46 = zext i32 %45 to i64
%47 = icmp ult i64 %44, %46
br i1 %47, label %48, label %56
48: ; preds = %43
%49 = load i64, i64* %11
%50 = load i32, i32* %6
%51 = load i32, i32* %7
%52 = call i64 @lift(i64 %49, i32 %50, i32 %51)
store i64 %52, i64* %11
br label %53
53: ; preds = %48
%54 = load i64, i64* %8
%55 = add i64 %54, 1
store i64 %55, i64* %8
br label %43
56: ; preds = %43
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i64, i64* %11
store i64 %58, i64* %4
br label %59
59: ; preds = %57, %19
%60 = load i64, i64* %4
ret i64 %60
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @maximum_Pi_for_P(i64 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add i32 %1, -1
%5 = mul i32 %4, %2
%6 = zext i32 %5 to i64
%7 = icmp ugt i64 %6, %0
br i1 %7, label %20, label %8
8: ; preds = %3
%9 = udiv i64 %0, %6
%10 = urem i64 %0, %6
%11 = tail call i64 @lift(i64 %10, i32 %1, i32 %2)
%12 = and i64 %9, 4294967295
%13 = icmp ugt i64 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %20
14: ; preds = %8, %14
%15 = phi i64 [ %17, %14 ], [ %11, %8 ]
%16 = phi i64 [ %18, %14 ], [ 1, %8 ]
%17 = tail call i64 @lift(i64 %15, i32 %1, i32 %2)
%18 = add nuw nsw i64 %16, 1
%19 = icmp eq i64 %18, %12
br i1 %19, label %20, label %14
20: ; preds = %14, %8, %3
%21 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %11, %8 ], [ %17, %14 ]
ret i64 %21
}