#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 */
void trinomial(size_t width, unsigned char *state, unsigned char modulo) {
  unsigned char old = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < width; i++) {
    unsigned char tmp = state[i];
    unsigned char new = tmp + old + state[i + 1];
    if (modulo <= new) {
      new -= modulo;
      if (modulo <= new)
        new -= modulo;
    }
    state[i] = new;
    old = tmp;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<trinomial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x11(%rbp)
movb   $0x0,-0x12(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    11b9 <trinomial+0xb9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x19(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
movzbl -0x12(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0x1a(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
movzbl -0x1a(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1197 <trinomial+0x97>
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
movzbl -0x1a(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %al,-0x1a(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
movzbl -0x1a(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1192 <trinomial+0x92>
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
movzbl -0x1a(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %al,-0x1a(%rbp)
jmp    1197 <trinomial+0x97>
mov    -0x1a(%rbp),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x19(%rbp),%al
mov    %al,-0x12(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111c <trinomial+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<trinomial>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %rdi,%rdi
je     11da <trinomial+0xda>
mov    (%rsi),%r9b
xor    %r8d,%r8d
movzbl %dl,%r14d
cmp    $0x1,%rdi
jne    1129 <trinomial+0x29>
xor    %edx,%edx
xor    %r11d,%r11d
jmp    11ab <trinomial+0xab>
mov    %rdi,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
mov    %r9d,%r15d
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl 0x1(%rsi,%rdx,1),%r11d
movzbl 0x2(%rsi,%rdx,1),%r9d
lea    (%r11,%r15,1),%ebp
add    %r9b,%bpl
mov    %ebp,%eax
sub    %r14b,%al
cmp    %r14b,%al
mov    %r14d,%ebx
cmovb  %r8d,%ebx
sub    %bl,%al
cmp    %r14b,%bpl
movzbl %al,%eax
movzbl %bpl,%ebx
cmovae %eax,%ebx
add    %r15b,%cl
add    %r11b,%cl
mov    %ecx,%eax
sub    %r14b,%al
cmp    %r14b,%al
mov    %r14d,%ebp
cmovb  %r8d,%ebp
sub    %bpl,%al
cmp    %r14b,%cl
movzbl %al,%eax
movzbl %cl,%ecx
cmovae %eax,%ecx
mov    %cl,(%rsi,%rdx,1)
mov    %bl,0x1(%rsi,%rdx,1)
add    $0x2,%rdx
mov    %r9d,%r15d
mov    %r11d,%ecx
cmp    %rdx,%r10
jne    1140 <trinomial+0x40>
test   $0x1,%dil
je     11da <trinomial+0xda>
add    %r11b,%r9b
add    0x1(%rsi,%rdx,1),%r9b
mov    %r9d,%eax
sub    %r14b,%al
xor    %ecx,%ecx
cmp    %r14b,%al
cmovae %r14d,%ecx
sub    %cl,%al
cmp    %r14b,%r9b
movzbl %al,%eax
movzbl %r9b,%ecx
cmovae %eax,%ecx
mov    %cl,(%rsi,%rdx,1)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @trinomial(i64 %0, i8* %1, i8 zeroext %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8
%10 = alloca i8
store i64 %0, i64* %4
store i8* %1, i8** %5
store i8 %2, i8* %6
store i8 0, i8* %7
store i32 0, i32* %8
br label %11
11: ; preds = %68, %3
%12 = load i32, i32* %8
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = load i64, i64* %4
%15 = icmp ult i64 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %71
16: ; preds = %11
%17 = load i8*, i8** %5
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %19
%21 = load i8, i8* %20
store i8 %21, i8* %9
%22 = load i8, i8* %9
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = load i8, i8* %7
%25 = zext i8 %24 to i32
%26 = add nsw i32 %23, %25
%27 = load i8*, i8** %5
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add nsw i32 %28, 1
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = zext i8 %32 to i32
%34 = add nsw i32 %26, %33
%35 = trunc i32 %34 to i8
store i8 %35, i8* %10
%36 = load i8, i8* %6
%37 = zext i8 %36 to i32
%38 = load i8, i8* %10
%39 = zext i8 %38 to i32
%40 = icmp sle i32 %37, %39
br i1 %40, label %41, label %61
41: ; preds = %16
%42 = load i8, i8* %6
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = load i8, i8* %10
%45 = zext i8 %44 to i32
%46 = sub nsw i32 %45, %43
%47 = trunc i32 %46 to i8
store i8 %47, i8* %10
%48 = load i8, i8* %6
%49 = zext i8 %48 to i32
%50 = load i8, i8* %10
%51 = zext i8 %50 to i32
%52 = icmp sle i32 %49, %51
br i1 %52, label %53, label %60
53: ; preds = %41
%54 = load i8, i8* %6
%55 = zext i8 %54 to i32
%56 = load i8, i8* %10
%57 = zext i8 %56 to i32
%58 = sub nsw i32 %57, %55
%59 = trunc i32 %58 to i8
store i8 %59, i8* %10
br label %60
60: ; preds = %53, %41
br label %61
61: ; preds = %60, %16
%62 = load i8, i8* %10
%63 = load i8*, i8** %5
%64 = load i32, i32* %8
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %65
store i8 %62, i8* %66
%67 = load i8, i8* %9
store i8 %67, i8* %7
br label %68
68: ; preds = %61
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %8
br label %11
71: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @trinomial(i64 %0, i8* nocapture %1, i8 zeroext %2) {
%4 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %4, label %60, label %5
5: ; preds = %3
%6 = load i8, i8* %1
%7 = and i64 %0, 1
%8 = icmp eq i64 %0, 1
br i1 %8, label %42, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %0, -2
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i8 [ %6, %9 ], [ %32, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %30, %11 ]
%14 = phi i8 [ 0, %9 ], [ %20, %11 ]
%15 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %40, %11 ]
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %13
%17 = add i8 %12, %14
%18 = or i64 %13, 1
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = add i8 %17, %20
%22 = icmp ult i8 %21, %2
%23 = sub i8 %21, %2
%24 = icmp ult i8 %23, %2
%25 = select i1 %24, i8 0, i8 %2
%26 = sub i8 %23, %25
%27 = select i1 %22, i8 %21, i8 %26
store i8 %27, i8* %16
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %18
%29 = add i8 %20, %12
%30 = add nuw nsw i64 %13, 2
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = add i8 %29, %32
%34 = icmp ult i8 %33, %2
%35 = sub i8 %33, %2
%36 = icmp ult i8 %35, %2
%37 = select i1 %36, i8 0, i8 %2
%38 = sub i8 %35, %37
%39 = select i1 %34, i8 %33, i8 %38
store i8 %39, i8* %28
%40 = add i64 %15, 2
%41 = icmp eq i64 %40, %10
br i1 %41, label %42, label %11
42: ; preds = %11, %5
%43 = phi i8 [ %6, %5 ], [ %32, %11 ]
%44 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %30, %11 ]
%45 = phi i8 [ 0, %5 ], [ %20, %11 ]
%46 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %46, label %60, label %47
47: ; preds = %42
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %44
%49 = add i8 %43, %45
%50 = add nuw nsw i64 %44, 1
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %50
%52 = load i8, i8* %51
%53 = add i8 %49, %52
%54 = icmp ult i8 %53, %2
%55 = sub i8 %53, %2
%56 = icmp ult i8 %55, %2
%57 = select i1 %56, i8 0, i8 %2
%58 = sub i8 %55, %57
%59 = select i1 %54, i8 %53, i8 %58
store i8 %59, i8* %48
br label %60
60: ; preds = %47, %42, %3
ret void
}