#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*/ insertionSort(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ merge(int *, int, int, int);
void sort(int *a, int l, int r) {
  int unit = 20;
  if (r - l < unit) {
    insertionSort(a, l, r);
    return;
  }
  for (int i = l; i < r; i += unit)
    insertionSort(a, i, (i + unit - 1) < (r) ? (i + unit - 1) : (r));
  for (int m = unit; m < r - l; m += m)
    for (int i = l; i <= r - m; i += 2 * m)
      merge(a, i, m + i - 1, (i + 2 * m - 1) < (r) ? (i + 2 * m - 1) : (r));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x14,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    115c <sort+0x3c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <insertionSort@plt>
jmp    1273 <sort+0x153>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11c2 <sort+0xa2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119f <sort+0x7f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11a5 <sort+0x85>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x34(%rbp),%edx
call   1040 <insertionSort@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1162 <sort+0x42>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1273 <sort+0x153>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1260 <sort+0x140>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1237 <sort+0x117>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    123d <sort+0x11d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%edx
mov    -0x3c(%rbp),%esi
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
call   1030 <merge@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11df <sort+0xbf>
jmp    1265 <sort+0x145>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11c8 <sort+0xa8>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r12
mov    %edx,%r15d
sub    %esi,%r15d
cmp    $0x14,%r15d
jge    115c <sort+0x3c>
mov    %r12,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r13d,%edx
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <insertionSort@plt>
cmp    %r14d,%r13d
jle    118c <sort+0x6c>
mov    %r14d,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    0x14(%rsi),%ebx
lea    0x13(%rsi),%edx
cmp    %r13d,%edx
cmovge %r13d,%edx
mov    %r12,%rdi
call   1040 <insertionSort@plt>
mov    %ebx,%esi
cmp    %r13d,%ebx
jl     1170 <sort+0x50>
cmp    $0x15,%r15d
jl     1201 <sort+0xe1>
mov    $0x14,%ebp
mov    %r14d,0x4(%rsp)
mov    %r15d,(%rsp)
jmp    11b7 <sort+0x97>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    %ebp,%ebp
cmp    %r15d,%ebp
jge    1201 <sort+0xe1>
mov    %r13d,%ebx
sub    %ebp,%ebx
cmp    %r14d,%ebx
jl     11b0 <sort+0x90>
lea    -0x1(%rbp),%r15d
add    %ebp,%ebp
mov    %r14d,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r15,%rsi,1),%edx
lea    (%rsi,%rbp,1),%r14d
cmp    %r13d,%r14d
lea    -0x1(%rsi,%rbp,1),%ecx
cmovg  %r13d,%ecx
mov    %r12,%rdi
call   1030 <merge@plt>
mov    %r14d,%esi
cmp    %ebx,%r14d
jle    11d0 <sort+0xb0>
mov    0x4(%rsp),%r14d
mov    (%rsp),%r15d
cmp    %r15d,%ebp
jl     11b7 <sort+0x97>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort(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
store i32 20, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sub nsw i32 %11, %12
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %3
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = call i32 @insertionSort(i32* %17, i32 %18, i32 %19)
br label %101
21: ; preds = %3
%22 = load i32, i32* %5
store i32 %22, i32* %8
br label %23
23: ; preds = %46, %21
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %6
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %50
27: ; preds = %23
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = sub nsw i32 %32, 1
%34 = load i32, i32* %6
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %41
36: ; preds = %27
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %7
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sub nsw i32 %39, 1
br label %43
41: ; preds = %27
%42 = load i32, i32* %6
br label %43
43: ; preds = %41, %36
%44 = phi i32 [ %40, %36 ], [ %42, %41 ]
%45 = call i32 @insertionSort(i32* %28, i32 %29, i32 %44)
br label %46
46: ; preds = %43
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, %47
store i32 %49, i32* %8
br label %23
50: ; preds = %23
%51 = load i32, i32* %7
store i32 %51, i32* %9
br label %52
52: ; preds = %97, %50
%53 = load i32, i32* %9
%54 = load i32, i32* %6
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sub nsw i32 %54, %55
%57 = icmp slt i32 %53, %56
br i1 %57, label %58, label %101
58: ; preds = %52
%59 = load i32, i32* %5
store i32 %59, i32* %10
br label %60
60: ; preds = %91, %58
%61 = load i32, i32* %10
%62 = load i32, i32* %6
%63 = load i32, i32* %9
%64 = sub nsw i32 %62, %63
%65 = icmp sle i32 %61, %64
br i1 %65, label %66, label %96
66: ; preds = %60
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %10
%69 = load i32, i32* %9
%70 = load i32, i32* %10
%71 = add nsw i32 %69, %70
%72 = sub nsw i32 %71, 1
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32, i32* %9
%75 = mul nsw i32 2, %74
%76 = add nsw i32 %73, %75
%77 = sub nsw i32 %76, 1
%78 = load i32, i32* %6
%79 = icmp slt i32 %77, %78
br i1 %79, label %80, label %86
80: ; preds = %66
%81 = load i32, i32* %10
%82 = load i32, i32* %9
%83 = mul nsw i32 2, %82
%84 = add nsw i32 %81, %83
%85 = sub nsw i32 %84, 1
br label %88
86: ; preds = %66
%87 = load i32, i32* %6
br label %88
88: ; preds = %86, %80
%89 = phi i32 [ %85, %80 ], [ %87, %86 ]
%90 = call i32 @merge(i32* %67, i32 %68, i32 %72, i32 %89)
br label %91
91: ; preds = %88
%92 = load i32, i32* %9
%93 = mul nsw i32 2, %92
%94 = load i32, i32* %10
%95 = add nsw i32 %94, %93
store i32 %95, i32* %10
br label %60
96: ; preds = %60
br label %97
97: ; preds = %96
%98 = load i32, i32* %9
%99 = load i32, i32* %9
%100 = add nsw i32 %99, %98
store i32 %100, i32* %9
br label %52
101: ; preds = %16, %52
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub nsw i32 %2, %1
%5 = icmp slt i32 %4, 20
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %3
%7 = icmp sgt i32 %2, %1
br i1 %7, label %12, label %10
8: ; preds = %3
%9 = tail call i32 @insertionSort(i32* %0, i32 %1, i32 %2)
br label %41
10: ; preds = %12, %6
%11 = icmp sgt i32 %4, 20
br i1 %11, label %20, label %41
12: ; preds = %6, %12
%13 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %1, %6 ]
%14 = add nsw i32 %13, 20
%15 = add nsw i32 %13, 19
%16 = icmp slt i32 %15, %2
%17 = select i1 %16, i32 %15, i32 %2
%18 = tail call i32 @insertionSort(i32* %0, i32 %13, i32 %17)
%19 = icmp slt i32 %14, %2
br i1 %19, label %12, label %10
20: ; preds = %10, %29
%21 = phi i32 [ %30, %29 ], [ 20, %10 ]
%22 = sub nsw i32 %2, %21
%23 = icmp slt i32 %22, %1
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %20
%25 = shl nsw i32 %21, 1
br label %29
26: ; preds = %20
%27 = add i32 %21, -1
%28 = shl nsw i32 %21, 1
br label %32
29: ; preds = %32, %24
%30 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %28, %32 ]
%31 = icmp slt i32 %30, %4
br i1 %31, label %20, label %41
32: ; preds = %26, %32
%33 = phi i32 [ %1, %26 ], [ %35, %32 ]
%34 = add i32 %27, %33
%35 = add nsw i32 %33, %28
%36 = icmp sgt i32 %35, %2
%37 = add nsw i32 %35, -1
%38 = select i1 %36, i32 %2, i32 %37
%39 = tail call i32 @merge(i32* %0, i32 %33, i32 %34, i32 %38)
%40 = icmp sgt i32 %35, %22
br i1 %40, label %29, label %32
41: ; preds = %29, %10, %8
ret void
}