#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 powmod(unsigned int, unsigned int, unsigned int);
bool miller_rabin(unsigned n, unsigned a) {
  unsigned d = n - 1;
  unsigned s = 0;
  while (d % 2 == 0) {
    d /= 2;
    s++;
  }
  unsigned long x = powmod(a, d, n);
  if (x == 1 || x == n - 1)
    return true;
  while (--s) {
    x = (x * x) % n;
    if (x == 1)
      return false;
    if (x == n - 1)
      return true;
  }
  return false;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<miller_rabin>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1154 <miller_rabin+0x44>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112e <miller_rabin+0x1e>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
call   1030 <powmod@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x20(%rbp)
je     1186 <miller_rabin+0x76>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
cmp    %rcx,%rax
jne    1192 <miller_rabin+0x82>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1202 <miller_rabin+0xf2>
jmp    1197 <miller_rabin+0x87>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     11fb <miller_rabin+0xeb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x20(%rbp)
jne    11d5 <miller_rabin+0xc5>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1202 <miller_rabin+0xf2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
cmp    %rcx,%rax
jne    11f6 <miller_rabin+0xe6>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1202 <miller_rabin+0xf2>
jmp    1197 <miller_rabin+0x87>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<miller_rabin>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%eax
mov    %edi,%r14d
lea    -0x1(%r14),%ebx
xor    %ebp,%ebp
mov    %ebx,%esi
test   $0x1,%bl
jne    113c <miller_rabin+0x2c>
xor    %ebp,%ebp
mov    %ebx,%ecx
mov    %ebx,%esi
nopl   0x0(%rax)
shr    %esi
add    $0x1,%ebp
test   $0x2,%cl
mov    %esi,%ecx
je     1130 <miller_rabin+0x20>
mov    %eax,%edi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <powmod@plt>
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%rax
je     1193 <miller_rabin+0x83>
mov    %ebx,%esi
cmp    %rsi,%rax
je     1193 <miller_rabin+0x83>
mov    %r14d,%edi
jmp    1171 <miller_rabin+0x61>
nopl   (%rax)
xor    %edx,%edx
div    %edi
mov    %edx,%eax
cmp    $0x1,%rax
je     1191 <miller_rabin+0x81>
cmp    %rsi,%rax
je     1193 <miller_rabin+0x83>
add    $0xffffffff,%ebp
je     1191 <miller_rabin+0x81>
imul   %rax,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1160 <miller_rabin+0x50>
xor    %edx,%edx
div    %rdi
mov    %rdx,%rax
cmp    $0x1,%rax
jne    116c <miller_rabin+0x5c>
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @miller_rabin(i32 %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %0, -1
%4 = and i32 %3, 1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %13
6: ; preds = %2, %6
%7 = phi i32 [ %10, %6 ], [ 0, %2 ]
%8 = phi i32 [ %9, %6 ], [ %3, %2 ]
%9 = lshr i32 %8, 1
%10 = add i32 %7, 1
%11 = and i32 %8, 2
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %6, label %13
13: ; preds = %6, %2
%14 = phi i32 [ %3, %2 ], [ %9, %6 ]
%15 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %10, %6 ]
%16 = tail call i64 @powmod(i32 %1, i32 %14, i32 %0)
%17 = icmp eq i64 %16, 1
br i1 %17, label %34, label %18
18: ; preds = %13
%19 = zext i32 %3 to i64
%20 = icmp eq i64 %16, %19
br i1 %20, label %34, label %21
21: ; preds = %18
%22 = zext i32 %0 to i64
br label %23
23: ; preds = %21, %32
%24 = phi i32 [ %26, %32 ], [ %15, %21 ]
%25 = phi i64 [ %30, %32 ], [ %16, %21 ]
%26 = add i32 %24, -1
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %34, label %28
28: ; preds = %23
%29 = mul i64 %25, %25
%30 = urem i64 %29, %22
%31 = icmp eq i64 %30, 1
br i1 %31, label %34, label %32
32: ; preds = %28
%33 = icmp eq i64 %30, %19
br i1 %33, label %34, label %23
34: ; preds = %23, %32, %28, %13, %18
%35 = phi i32 [ 1, %18 ], [ 1, %13 ], [ 0, %23 ], [ 1, %32 ], [ 0, %28 ]
ret i32 %35
}