#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*/ free(int *);
double get_seconds();
int *malloc(int);
double do_run_memory_bench() {
  double begin, end;
  int i;
  int *buf;
  int len, index;
  double secs;
  begin = get_seconds();
  len = (1 << 21) / sizeof(int);
  buf = malloc(len * sizeof(int));
  for (i = 0; i < len; i++) {
    buf[i] = i;
  }
  for (i = 0; i < len; i++) {
    int a = buf[i];
  }
  for (i = 0; i < len; i++) {
    index = (i * 23) % (len / 2);
    int a = buf[index];
  }
  for (i = 0; i < len; i++) {
    index = (i * 23) % (len / 2);
    buf[index] = i;
  }
  free(buf);
  end = get_seconds();
  secs = (end - begin);
  return secs;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_run_memory_bench>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    $0x0,%al
call   1040 <get_seconds@plt>
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movl   $0x80000,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    118d <do_run_memory_bench+0x5d>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1165 <do_run_memory_bench+0x35>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11bc <do_run_memory_bench+0x8c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1194 <do_run_memory_bench+0x64>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1208 <do_run_memory_bench+0xd8>
imul   $0x17,-0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c3 <do_run_memory_bench+0x93>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1254 <do_run_memory_bench+0x124>
imul   $0x17,-0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    120f <do_run_memory_bench+0xdf>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    $0x0,%al
call   1040 <get_seconds@plt>
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
subsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_run_memory_bench>:
push   %rax
xor    %eax,%eax
call   1040 <get_seconds@plt>
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    $0x200000,%edi
call   1050 <malloc@plt>
movdqa 0xeb1(%rip),%xmm0
mov    $0x1c,%ecx
movdqa 0xeb3(%rip),%xmm8
movdqa 0xeba(%rip),%xmm9
movdqa 0xec1(%rip),%xmm10
movdqa 0xec9(%rip),%xmm4
movdqa 0xed1(%rip),%xmm5
movdqa 0xed9(%rip),%xmm6
movdqa 0xee1(%rip),%xmm7
movdqa 0xee9(%rip),%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,-0x70(%rax,%rcx,4)
movdqu %xmm2,-0x60(%rax,%rcx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,-0x50(%rax,%rcx,4)
movdqu %xmm3,-0x40(%rax,%rcx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,-0x30(%rax,%rcx,4)
movdqu %xmm3,-0x20(%rax,%rcx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,-0x10(%rax,%rcx,4)
movdqu %xmm3,(%rax,%rcx,4)
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0x20,%rcx
cmp    $0x8001c,%rcx
jne    11a0 <do_run_memory_bench+0x70>
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x2e,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x2e(%rdx),%esi
and    $0x3fffc,%esi
mov    %ecx,(%rax,%rsi,4)
lea    -0x17(%rdx),%esi
and    $0x3ffff,%esi
lea    0x1(%rcx),%edi
mov    %edi,(%rax,%rsi,4)
mov    %edx,%esi
and    $0x3fffe,%esi
lea    0x2(%rcx),%edi
mov    %edi,(%rax,%rsi,4)
lea    0x17(%rdx),%esi
and    $0x3fffd,%esi
lea    0x3(%rcx),%edi
mov    %edi,(%rax,%rsi,4)
add    $0x5c,%edx
add    $0x4,%ecx
cmp    $0x80000,%ecx
jne    1230 <do_run_memory_bench+0x100>
mov    %rax,%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
call   1040 <get_seconds@plt>
subsd  (%rsp),%xmm0
pop    %rax
ret

LLVM IR (-O0):
define double @do_run_memory_bench() {
%1 = alloca double
%2 = alloca double
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = call double (...) @get_seconds()
store double %10, double* %1
store i32 524288, i32* %5
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 %12, 4
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call i32* @malloc(i32 %14)
store i32* %15, i32** %4
store i32 0, i32* %3
br label %16
16: ; preds = %26, %0
%17 = load i32, i32* %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %29
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %3
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %3
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32 %21, i32* %25
br label %26
26: ; preds = %20
%27 = load i32, i32* %3
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %3
br label %16
29: ; preds = %16
store i32 0, i32* %3
br label %30
30: ; preds = %40, %29
%31 = load i32, i32* %3
%32 = load i32, i32* %5
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %43
34: ; preds = %30
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %3
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %34
%41 = load i32, i32* %3
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %3
br label %30
43: ; preds = %30
store i32 0, i32* %3
br label %44
44: ; preds = %59, %43
%45 = load i32, i32* %3
%46 = load i32, i32* %5
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %62
48: ; preds = %44
%49 = load i32, i32* %3
%50 = mul nsw i32 %49, 23
%51 = load i32, i32* %5
%52 = sdiv i32 %51, 2
%53 = srem i32 %50, %52
store i32 %53, i32* %6
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %6
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
store i32 %58, i32* %9
br label %59
59: ; preds = %48
%60 = load i32, i32* %3
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %3
br label %44
62: ; preds = %44
store i32 0, i32* %3
br label %63
63: ; preds = %78, %62
%64 = load i32, i32* %3
%65 = load i32, i32* %5
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %81
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %3
%69 = mul nsw i32 %68, 23
%70 = load i32, i32* %5
%71 = sdiv i32 %70, 2
%72 = srem i32 %69, %71
store i32 %72, i32* %6
%73 = load i32, i32* %3
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = load i32, i32* %6
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
br label %78
78: ; preds = %67
%79 = load i32, i32* %3
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %3
br label %63
81: ; preds = %63
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = call i32 @free(i32* %82)
%84 = call double (...) @get_seconds()
store double %84, double* %2
%85 = load double, double* %2
%86 = load double, double* %1
%87 = fsub double %85, %86
store double %87, double* %7
%88 = load double, double* %7
ret double %88
}

LLVM IR (-O2):
define double @do_run_memory_bench() {
%1 = tail call double (...) @get_seconds()
%2 = tail call i32* @malloc(i32 2097152)
br label %3
3: ; preds = %3, %0
%4 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %32, %3 ]
%5 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %0 ], [ %33, %3 ]
%6 = add <4 x i32> %5, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %4
%8 = bitcast i32* %7 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %5, <4 x i32>* %8
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 4
%10 = bitcast i32* %9 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %6, <4 x i32>* %10
%11 = or i64 %4, 8
%12 = add <4 x i32> %5, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%13 = add <4 x i32> %5, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %11
%15 = bitcast i32* %14 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %12, <4 x i32>* %15
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 4
%17 = bitcast i32* %16 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %13, <4 x i32>* %17
%18 = or i64 %4, 16
%19 = add <4 x i32> %5, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%20 = add <4 x i32> %5, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %18
%22 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %19, <4 x i32>* %22
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 4
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %20, <4 x i32>* %24
%25 = or i64 %4, 24
%26 = add <4 x i32> %5, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%27 = add <4 x i32> %5, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %25
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %29
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %31
%32 = add nuw nsw i64 %4, 32
%33 = add <4 x i32> %5, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%34 = icmp eq i64 %32, 524288
br i1 %34, label %35, label %3
35: ; preds = %3, %35
%36 = phi i32 [ %56, %35 ], [ 0, %3 ]
%37 = mul nuw nsw i32 %36, 23
%38 = and i32 %37, 262140
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %39
store i32 %36, i32* %40
%41 = or i32 %36, 1
%42 = mul nuw nsw i32 %41, 23
%43 = and i32 %42, 262143
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %44
store i32 %41, i32* %45
%46 = or i32 %36, 2
%47 = mul nuw nsw i32 %46, 23
%48 = and i32 %47, 262142
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %49
store i32 %46, i32* %50
%51 = or i32 %36, 3
%52 = mul nuw nsw i32 %51, 23
%53 = and i32 %52, 262141
%54 = zext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %54
store i32 %51, i32* %55
%56 = add nuw nsw i32 %36, 4
%57 = icmp eq i32 %56, 524288
br i1 %57, label %58, label %35
58: ; preds = %35
%59 = tail call i32 @free(i32* %2)
%60 = tail call double (...) @get_seconds()
%61 = fsub double %60, %1
ret double %61
}