#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 unsigned long off_t;

/* Variables and functions */
double log2(double);
double kentropy0(char *m, off_t len) {
  unsigned long int num[256] = {0};
  unsigned long int i = 0;
  double p;
  double ent = 0.0f;
  while (i < len)
    num[(int)m[i++]]++;
  for (i = 0; i < 256; i++) {
    p = (double)num[i] / len;
    if (p > 0)
      ent = ent - p * log2(p);
  }
  return ent;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kentropy0>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x840,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    -0x810(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x800,%edx
call   1040 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x818(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x828(%rbp)
ff
mov    -0x818(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11a5 <kentropy0+0x85>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x818(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x818(%rbp)
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cltq
mov    -0x810(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x810(%rbp,%rax,8)
ff
jmp    115c <kentropy0+0x3c>
movq   $0x0,-0x818(%rbp)
cmpq   $0x100,-0x818(%rbp)
jae    12af <kentropy0+0x18f>
mov    -0x818(%rbp),%rax
movq   -0x810(%rbp,%rax,8),%xmm0
ff ff
movaps 0xe28(%rip),%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm0
movapd 0xe2c(%rip),%xmm2
subpd  %xmm2,%xmm0
movaps %xmm0,%xmm1
unpckhpd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movq   -0x10(%rbp),%xmm1
punpckldq %xmm3,%xmm1
subpd  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x820(%rbp)
ff
movsd  -0x820(%rbp),%xmm0
ff
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1293 <kentropy0+0x173>
movsd  -0x828(%rbp),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,-0x838(%rbp)
ff
movsd  -0x820(%rbp),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,-0x830(%rbp)
ff
movsd  -0x820(%rbp),%xmm0
ff
call   1030 <log2@plt>
movsd  -0x838(%rbp),%xmm1
ff
movaps %xmm0,%xmm2
movsd  -0x830(%rbp),%xmm0
ff
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x828(%rbp)
ff
jmp    1298 <kentropy0+0x178>
mov    -0x818(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x818(%rbp)
jmp    11b0 <kentropy0+0x90>
movsd  -0x828(%rbp),%xmm0
ff
add    $0x840,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kentropy0>:
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x838,%rsp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
lea    0x30(%rsp),%rdi
mov    $0x800,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
test   %r14,%r14
je     11d4 <kentropy0+0xb4>
lea    -0x1(%r14),%rcx
mov    %r14d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    115e <kentropy0+0x3e>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11a8 <kentropy0+0x88>
mov    %r14,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsbq (%rbx,%rcx,1),%rsi
addq   $0x1,0x30(%rsp,%rsi,8)
movsbq 0x1(%rbx,%rcx,1),%rsi
addq   $0x1,0x30(%rsp,%rsi,8)
movsbq 0x2(%rbx,%rcx,1),%rsi
addq   $0x1,0x30(%rsp,%rsi,8)
movsbq 0x3(%rbx,%rcx,1),%rsi
add    $0x4,%rcx
addq   $0x1,0x30(%rsp,%rsi,8)
cmp    %rcx,%rdx
jne    1170 <kentropy0+0x50>
test   %rax,%rax
je     11d4 <kentropy0+0xb4>
add    %rcx,%rbx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsbq (%rbx,%rcx,1),%rdx
addq   $0x1,0x30(%rsp,%rdx,8)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11c0 <kentropy0+0xa0>
movq   %r14,%xmm0
punpckldq 0xe1f(%rip),%xmm0
subpd  0xe27(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
unpckhpd %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ebx,%ebx
movapd 0xdfd(%rip),%xmm3
movapd 0xe05(%rip),%xmm5
xorpd  %xmm4,%xmm4
movapd %xmm1,0x10(%rsp)
jmp    122d <kentropy0+0x10d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x100,%rbx
je     128d <kentropy0+0x16d>
movsd  0x30(%rsp,%rbx,8),%xmm6
unpcklps %xmm3,%xmm6
subpd  %xmm5,%xmm6
movapd %xmm6,%xmm0
unpckhpd %xmm6,%xmm0
addsd  %xmm6,%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
ucomisd %xmm2,%xmm0
jbe    1220 <kentropy0+0x100>
movsd  %xmm4,0x8(%rsp)
movapd %xmm0,0x20(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
movapd 0xda7(%rip),%xmm5
movsd  0x8(%rsp),%xmm4
movapd 0xd89(%rip),%xmm3
xorpd  %xmm2,%xmm2
movapd 0x10(%rsp),%xmm1
mulsd  0x20(%rsp),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm4
jmp    1220 <kentropy0+0x100>
movapd %xmm4,%xmm0
add    $0x838,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define double @kentropy0(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca [256 x i64]
%6 = alloca i64
%7 = alloca double
%8 = alloca double
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
%9 = bitcast [256 x i64]* %5 to i8*
store i64 0, i64* %6
store double 0.000000e+00, double* %8
br label %10
10: ; preds = %14, %2
%11 = load i64, i64* %6
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp ult i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %25
14: ; preds = %10
%15 = load i8*, i8** %3
%16 = load i64, i64* %6
%17 = add i64 %16, 1
store i64 %17, i64* %6
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %16
%19 = load i8, i8* %18
%20 = sext i8 %19 to i32
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
%24 = add i64 %23, 1
store i64 %24, i64* %22
br label %10
25: ; preds = %10
store i64 0, i64* %6
br label %26
26: ; preds = %47, %25
%27 = load i64, i64* %6
%28 = icmp ult i64 %27, 256
br i1 %28, label %29, label %50
29: ; preds = %26
%30 = load i64, i64* %6
%31 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 %30
%32 = load i64, i64* %31
%33 = uitofp i64 %32 to double
%34 = load i64, i64* %4
%35 = uitofp i64 %34 to double
%36 = fdiv double %33, %35
store double %36, double* %7
%37 = load double, double* %7
%38 = fcmp ogt double %37, 0.000000e+00
br i1 %38, label %39, label %46
39: ; preds = %29
%40 = load double, double* %8
%41 = load double, double* %7
%42 = load double, double* %7
%43 = call double @log2(double %42)
%44 = fneg double %41
%45 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %43, double %40)
store double %45, double* %8
br label %46
46: ; preds = %39, %29
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i64, i64* %6
%49 = add i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %6
br label %26
50: ; preds = %26
%51 = load double, double* %8
ret double %51
}

LLVM IR (-O2):
define double @kentropy0(i8* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = alloca [256 x i64]
%4 = bitcast [256 x i64]* %3 to i8*
%5 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %5, label %27, label %6
6: ; preds = %2
%7 = add i64 %1, -1
%8 = and i64 %1, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %6
%11 = and i64 %1, -4
br label %29
12: ; preds = %29, %6
%13 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %53, %29 ]
%14 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %14, label %27, label %15
15: ; preds = %12, %15
%16 = phi i64 [ %18, %15 ], [ %13, %12 ]
%17 = phi i64 [ %25, %15 ], [ 0, %12 ]
%18 = add nuw i64 %16, 1
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %16
%20 = load i8, i8* %19
%21 = sext i8 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
%24 = add i64 %23, 1
store i64 %24, i64* %22
%25 = add i64 %17, 1
%26 = icmp eq i64 %25, %8
br i1 %26, label %27, label %15
27: ; preds = %12, %15, %2
%28 = uitofp i64 %1 to double
br label %62
29: ; preds = %29, %10
%30 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %53, %29 ]
%31 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %60, %29 ]
%32 = or i64 %30, 1
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %30
%34 = load i8, i8* %33
%35 = sext i8 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %35
%37 = load i64, i64* %36
%38 = add i64 %37, 1
store i64 %38, i64* %36
%39 = or i64 %30, 2
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %32
%41 = load i8, i8* %40
%42 = sext i8 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = add i64 %44, 1
store i64 %45, i64* %43
%46 = or i64 %30, 3
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
%48 = load i8, i8* %47
%49 = sext i8 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %49
%51 = load i64, i64* %50
%52 = add i64 %51, 1
store i64 %52, i64* %50
%53 = add nuw i64 %30, 4
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %46
%55 = load i8, i8* %54
%56 = sext i8 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %56
%58 = load i64, i64* %57
%59 = add i64 %58, 1
store i64 %59, i64* %57
%60 = add i64 %31, 4
%61 = icmp eq i64 %60, %11
br i1 %61, label %12, label %29
62: ; preds = %27, %74
%63 = phi double [ 0.000000e+00, %27 ], [ %75, %74 ]
%64 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %76, %74 ]
%65 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %64
%66 = load i64, i64* %65
%67 = uitofp i64 %66 to double
%68 = fdiv double %67, %28
%69 = fcmp ogt double %68, 0.000000e+00
br i1 %69, label %70, label %74
70: ; preds = %62
%71 = tail call double @log2(double %68)
%72 = fneg double %68
%73 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %72, double %71, double %63)
br label %74
74: ; preds = %62, %70
%75 = phi double [ %73, %70 ], [ %63, %62 ]
%76 = add nuw nsw i64 %64, 1
%77 = icmp eq i64 %76, 256
br i1 %77, label %78, label %62
78: ; preds = %74
ret double %75
}