#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 */
size_t power(size_t, size_t, size_t);
bool witness(size_t n, size_t s, size_t d, size_t a) {
  size_t x = power(a, d, n);
  size_t y;
  while (s) {
    y = (x * x) % n;
    if (y == 1 && x != 1 && x != n - 1)
      return false;
    x = y;
    --s;
  }
  if (y != 1)
    return false;
  return true;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<witness>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1030 <power@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11ad <witness+0x9d>
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x30(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x38(%rbp)
jne    1194 <witness+0x84>
cmpq   $0x1,-0x30(%rbp)
je     1194 <witness+0x84>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1194 <witness+0x84>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11cb <witness+0xbb>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    113d <witness+0x2d>
cmpq   $0x1,-0x38(%rbp)
je     11c4 <witness+0xb4>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11cb <witness+0xbb>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<witness>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
mov    %rcx,%rdi
mov    %rdx,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <power@plt>
test   %rbx,%rbx
je     1186 <witness+0x76>
mov    %rax,%rdx
lea    -0x1(%r14),%rcx
jmp    1146 <witness+0x36>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
je     118a <witness+0x7a>
mov    %rdx,%rsi
mov    %rdx,%rax
imul   %rdx,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r14,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1170 <witness+0x60>
xor    %edx,%edx
div    %r14
cmp    $0x1,%rdx
je     117b <witness+0x6b>
jmp    1140 <witness+0x30>
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%edx
div    %r14d
cmp    $0x1,%rdx
jne    1140 <witness+0x30>
cmp    $0x1,%rsi
je     1140 <witness+0x30>
cmp    %rcx,%rsi
je     1140 <witness+0x30>
xor    %eax,%eax
jmp    1193 <witness+0x83>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%rdx
sete   %al
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @witness(i64 %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = tail call i64 @power(i64 %3, i64 %2, i64 %0)
%6 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %6, label %25, label %7
7: ; preds = %4
%8 = add i64 %0, -1
br label %11
9: ; preds = %11
%10 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %10, label %22, label %11
11: ; preds = %7, %9
%12 = phi i64 [ %5, %7 ], [ %15, %9 ]
%13 = phi i64 [ %1, %7 ], [ %21, %9 ]
%14 = mul i64 %12, %12
%15 = urem i64 %14, %0
%16 = icmp ne i64 %15, 1
%17 = icmp eq i64 %12, 1
%18 = select i1 %16, i1 true, i1 %17
%19 = icmp eq i64 %12, %8
%20 = select i1 %18, i1 true, i1 %19
%21 = add i64 %13, -1
br i1 %20, label %9, label %25
22: ; preds = %9
%23 = icmp eq i64 %15, 1
%24 = zext i1 %23 to i32
br label %25
25: ; preds = %11, %4, %22
%26 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %24, %22 ], [ 0, %11 ]
ret i32 %26
}