#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 */
typedef int uint64_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
void shift_down64(uint64_t *n_64_num, uint64_t *p_64_num, uint32_t n_bits) {
  int i;
  int m_64 = n_bits >> 6;
  int r_bits = n_bits - (m_64 * 64);
  int b_cpy = 3 - m_64 - 1;
  assert(n_bits <= (3 * 64));
  for (i = 3 - 1; i > b_cpy; i--) {
    n_64_num[i] = 0;
  }
  n_64_num[b_cpy] = 0 | (((r_bits) == 64) ? (0x0000000000000000)
                                          : (p_64_num[3 - 1] >> r_bits));
  for (i = b_cpy - 1; i >= 0; i--) {
    assert((((i) >= 0 && (i) < 3) && ((m_64 + i) >= 0 && (m_64 + i) < 3)));
    assert(((i + m_64 + 1) >= 0 && (i + m_64 + 1) < 3));
    n_64_num[i] =
        ((((64 - r_bits)) == 64) ? (0x0000000000000000)
                                 : (p_64_num[i + m_64 + 1] << (64 - r_bits))) |
        (((r_bits) == 64) ? (0x0000000000000000)
                          : (p_64_num[i + m_64] >> r_bits));
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shift_down64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x6,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    $0x3,%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0xc0,-0x14(%rbp)
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    118c <shift_down64+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1163 <shift_down64+0x53>
cmpl   $0x40,-0x20(%rbp)
jne    11a0 <shift_down64+0x90>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11af <shift_down64+0x9f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edx
or     $0x0,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     12eb <shift_down64+0x1db>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x29(%rbp)
jl     121a <shift_down64+0x10a>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x3,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x29(%rbp)
jge    121a <shift_down64+0x10a>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x2a(%rbp)
jl     1214 <shift_down64+0x104>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
cmp    $0x3,%eax
setl   %al
mov    %al,-0x2a(%rbp)
mov    -0x2a(%rbp),%al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x2b(%rbp)
jl     1250 <shift_down64+0x140>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    $0x3,%eax
setl   %al
mov    %al,-0x2b(%rbp)
mov    -0x2b(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    $0x40,%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
cmp    $0x40,%eax
jne    1278 <shift_down64+0x168>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1298 <shift_down64+0x188>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0x40,%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x40,-0x20(%rbp)
jne    12b2 <shift_down64+0x1a2>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    12ca <shift_down64+0x1ba>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x38(%rbp),%eax
or     %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c9 <shift_down64+0xb9>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shift_down64>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%r15d
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%r13
mov    %edx,%eax
sar    $0x6,%eax
mov    %edx,%r12d
and    $0x3f,%r12d
mov    $0x2,%r14d
mov    $0x2,%ebx
mov    %rax,0x8(%rsp)
sub    %eax,%ebx
xor    %edi,%edi
cmp    $0xc1,%edx
setl   %dil
call   1040 <assert@plt>
cmp    $0x3f,%r15d
jle    11c6 <shift_down64+0xa6>
test   %ebx,%ebx
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmovle %ebx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    $0x2,%edx
sub    %rax,%rdx
lea    0x0(,%rdx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
sub    %ecx,%r14d
shl    $0x2,%r14
xor    %esi,%esi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x8(%rbp),%eax
mov    %r12d,%ecx
sar    %cl,%eax
movslq %ebx,%rcx
mov    %eax,0x0(%r13,%rcx,4)
cmp    $0x7f,%r15d
jbe    11d6 <shift_down64+0xb6>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x8(%rbp),%eax
mov    %r12d,%ecx
sar    %cl,%eax
movslq %ebx,%rcx
mov    %eax,0x0(%r13,%rcx,4)
mov    $0x40,%eax
sub    %r12d,%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    $0x1,%ebx
mov    $0x1,%eax
mov    0x8(%rsp),%rcx
sub    %ecx,%eax
movslq %eax,%r15
neg    %ecx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    $0x2,%r14d
jmp    1246 <shift_down64+0x126>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    0x0(%rbp,%r14,4),%eax
mov    0x14(%rsp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    -0x4(%rbp,%r14,4),%edx
mov    %r12d,%ecx
sar    %cl,%edx
or     %eax,%edx
mov    %r15d,%eax
mov    %edx,0x0(%r13,%rax,4)
lea    -0x1(%r15),%rax
add    $0xffffffff,%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%r14
test   %r15,%r15
mov    %rax,%r15
jle    11b7 <shift_down64+0x97>
mov    0x8(%rsp),%rax
add    %ebx,%eax
cmp    $0x3,%eax
setb   %al
cmp    $0x3,%ebx
setb   %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1040 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%r14d
setb   %dil
call   1040 <assert@plt>
test   %r12d,%r12d
jne    1210 <shift_down64+0xf0>
xor    %eax,%eax
jmp    121b <shift_down64+0xfb>

LLVM IR (-O0):
define void @shift_down64(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %6
%12 = ashr i32 %11, 6
store i32 %12, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %8
%15 = mul nsw i32 %14, 64
%16 = sub nsw i32 %13, %15
store i32 %16, i32* %9
%17 = load i32, i32* %8
%18 = sub nsw i32 3, %17
%19 = sub nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %10
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp sle i32 %20, 192
%22 = zext i1 %21 to i32
%23 = call i32 @assert(i32 %22)
store i32 2, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %33, %3
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %10
%27 = icmp sgt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %36
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
store i32 0, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %28
%34 = load i32, i32* %7
%35 = add nsw i32 %34, -1
store i32 %35, i32* %7
br label %24
36: ; preds = %24
%37 = load i32, i32* %9
%38 = icmp eq i32 %37, 64
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %36
br label %46
40: ; preds = %36
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 2
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = ashr i32 %43, %44
br label %46
46: ; preds = %40, %39
%47 = phi i32 [ 0, %39 ], [ %45, %40 ]
%48 = or i32 0, %47
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
%53 = load i32, i32* %10
%54 = sub nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %7
br label %55
55: ; preds = %133, %46
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp sge i32 %56, 0
br i1 %57, label %58, label %136
58: ; preds = %55
%59 = load i32, i32* %7
%60 = icmp sge i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %76
61: ; preds = %58
%62 = load i32, i32* %7
%63 = icmp slt i32 %62, 3
br i1 %63, label %64, label %76
64: ; preds = %61
%65 = load i32, i32* %8
%66 = load i32, i32* %7
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = icmp sge i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %74
69: ; preds = %64
%70 = load i32, i32* %8
%71 = load i32, i32* %7
%72 = add nsw i32 %70, %71
%73 = icmp slt i32 %72, 3
br label %74
74: ; preds = %69, %64
%75 = phi i1 [ false, %64 ], [ %73, %69 ]
br label %76
76: ; preds = %74, %61, %58
%77 = phi i1 [ false, %61 ], [ false, %58 ], [ %75, %74 ]
%78 = zext i1 %77 to i32
%79 = call i32 @assert(i32 %78)
%80 = load i32, i32* %7
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %80, %81
%83 = add nsw i32 %82, 1
%84 = icmp sge i32 %83, 0
br i1 %84, label %85, label %91
85: ; preds = %76
%86 = load i32, i32* %7
%87 = load i32, i32* %8
%88 = add nsw i32 %86, %87
%89 = add nsw i32 %88, 1
%90 = icmp slt i32 %89, 3
br label %91
91: ; preds = %85, %76
%92 = phi i1 [ false, %76 ], [ %90, %85 ]
%93 = zext i1 %92 to i32
%94 = call i32 @assert(i32 %93)
%95 = load i32, i32* %9
%96 = sub nsw i32 64, %95
%97 = icmp eq i32 %96, 64
br i1 %97, label %98, label %99
98: ; preds = %91
br label %111
99: ; preds = %91
%100 = load i32*, i32** %5
%101 = load i32, i32* %7
%102 = load i32, i32* %8
%103 = add nsw i32 %101, %102
%104 = add nsw i32 %103, 1
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
%108 = load i32, i32* %9
%109 = sub nsw i32 64, %108
%110 = shl i32 %107, %109
br label %111
111: ; preds = %99, %98
%112 = phi i32 [ 0, %98 ], [ %110, %99 ]
%113 = load i32, i32* %9
%114 = icmp eq i32 %113, 64
br i1 %114, label %115, label %116
115: ; preds = %111
br label %126
116: ; preds = %111
%117 = load i32*, i32** %5
%118 = load i32, i32* %7
%119 = load i32, i32* %8
%120 = add nsw i32 %118, %119
%121 = sext i32 %120 to i64
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %117, i64 %121
%123 = load i32, i32* %122
%124 = load i32, i32* %9
%125 = ashr i32 %123, %124
br label %126
126: ; preds = %116, %115
%127 = phi i32 [ 0, %115 ], [ %125, %116 ]
%128 = or i32 %112, %127
%129 = load i32*, i32** %4
%130 = load i32, i32* %7
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 %131
store i32 %128, i32* %132
br label %133
133: ; preds = %126
%134 = load i32, i32* %7
%135 = add nsw i32 %134, -1
store i32 %135, i32* %7
br label %55
136: ; preds = %55
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shift_down64(i32* nocapture writeonly %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = ashr i32 %2, 6
%5 = and i32 %2, 63
%6 = sub nsw i32 2, %4
%7 = icmp slt i32 %2, 193
%8 = zext i1 %7 to i32
%9 = tail call i32 @assert(i32 %8)
%10 = icmp sgt i32 %2, 63
br i1 %10, label %17, label %11
11: ; preds = %3
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%13 = load i32, i32* %12
%14 = ashr i32 %13, %5
%15 = sext i32 %6 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
store i32 %14, i32* %16
br label %33
17: ; preds = %3
%18 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %6, i32 1)
%19 = sub nsw i32 1, %18
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = sub nsw i64 2, %20
%22 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %21
%23 = bitcast i32* %22 to i8*
%24 = sub nsw i32 2, %18
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = shl nuw nsw i64 %25, 2
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%28 = load i32, i32* %27
%29 = ashr i32 %28, %5
%30 = sext i32 %6 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
store i32 %29, i32* %31
%32 = icmp ult i32 %2, 128
br i1 %32, label %33, label %68
33: ; preds = %11, %17
%34 = icmp eq i32 %5, 0
%35 = sub nuw nsw i32 64, %5
%36 = sub nsw i32 1, %4
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = sext i32 %4 to i64
br label %39
39: ; preds = %33, %58
%40 = phi i64 [ %37, %33 ], [ %66, %58 ]
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = icmp ult i32 %41, 3
%43 = add nsw i64 %40, %38
%44 = trunc i64 %43 to i32
%45 = icmp ult i32 %44, 3
%46 = select i1 %42, i1 %45, i1 false
%47 = zext i1 %46 to i32
%48 = tail call i32 @assert(i32 %47)
%49 = add nsw i64 %43, 1
%50 = trunc i64 %49 to i32
%51 = icmp ult i32 %50, 3
%52 = zext i1 %51 to i32
%53 = tail call i32 @assert(i32 %52)
br i1 %34, label %58, label %54
54: ; preds = %39
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%56 = load i32, i32* %55
%57 = shl i32 %56, %35
br label %58
58: ; preds = %54, %39
%59 = phi i32 [ %57, %54 ], [ 0, %39 ]
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %43
%61 = load i32, i32* %60
%62 = ashr i32 %61, %5
%63 = or i32 %62, %59
%64 = and i64 %40, 4294967295
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
store i32 %63, i32* %65
%66 = add nsw i64 %40, -1
%67 = icmp sgt i64 %40, 0
br i1 %67, label %39, label %68
68: ; preds = %58, %17
ret void
}