#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*/ Merge1(int *, int *, int, int, int);
void Merge_Pass(int A[], int TmpA[], int N, int length) {
  int i, j;
  for (i = 0; i <= N - 2 * length; i += 2 * length)
    Merge1(A, TmpA, i, i + length, i + 2 * length - 1);
  if (i + length < N)
    Merge1(A, TmpA, i, i + length, N - 1);
  else
    for (j = i; j < N; j++)
      TmpA[j] = A[j];
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Merge_Pass>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
sub    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     117b <Merge_Pass+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    %eax,%r8d
sub    $0x1,%r8d
call   1030 <Merge1@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112d <Merge_Pass+0x1d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ad <Merge_Pass+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%r8d
sub    $0x1,%r8d
call   1030 <Merge1@plt>
jmp    11e8 <Merge_Pass+0xd8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e3 <Merge_Pass+0xd3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b3 <Merge_Pass+0xa3>
jmp    11e8 <Merge_Pass+0xd8>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Merge_Pass>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%ebx
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r13
lea    (%rbx,%rbx,1),%ebp
mov    %edx,%r15d
mov    %rbp,%rax
mov    %rbp,0x8(%rsp)
sub    %ebp,%r15d
mov    %rdx,0x10(%rsp)
js     1173 <Merge_Pass+0x63>
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    -0x1(%rax),%r14d
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rdx,%rax,1),%ebp
lea    (%rbx,%rdx,1),%ecx
lea    (%r14,%rdx,1),%r8d
mov    %r13,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <Merge1@plt>
mov    %ebp,%edx
cmp    %r15d,%ebp
jle    1150 <Merge_Pass+0x40>
jmp    1175 <Merge_Pass+0x65>
xor    %ebp,%ebp
add    %ebp,%ebx
mov    0x10(%rsp),%r8
cmp    %r8d,%ebx
jge    11a2 <Merge_Pass+0x92>
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r13,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %ebp,%edx
mov    %ebx,%ecx
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <Merge1@plt>
cmp    %r8d,%ebp
jge    1340 <Merge_Pass+0x230>
movslq %ebp,%rax
movslq %r8d,%r11
mov    %r11,%r9
sub    %rax,%r9
cmp    $0x8,%r9
jb     12d4 <Merge_Pass+0x1c4>
lea    (%r12,%rax,4),%rdx
lea    0x0(,%r11,4),%rcx
add    %r13,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jae    11ed <Merge_Pass+0xdd>
lea    (%r12,%r11,4),%rdx
lea    0x0(,%rax,4),%rcx
add    %r13,%rcx
cmp    %rdx,%rcx
jb     12d4 <Merge_Pass+0x1c4>
mov    %r9,%r14
and    $0xfffffffffffffff8,%r14
lea    -0x8(%r14),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %ecx,%r10d
and    $0x3,%r10d
cmp    $0x18,%rdx
jae    1214 <Merge_Pass+0x104>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1289 <Merge_Pass+0x179>
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
lea    (%r12,%rax,4),%rbp
add    $0x70,%rbp
lea    0x70(,%rax,4),%rdx
add    %r13,%rdx
xor    %ebx,%ebx
nopl   (%rax)
movups -0x70(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movups -0x60(%rdx,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x70(%rbp,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x60(%rbp,%rbx,4)
movups -0x50(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movups -0x40(%rdx,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x50(%rbp,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x40(%rbp,%rbx,4)
movups -0x30(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movups -0x20(%rdx,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbp,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x20(%rbp,%rbx,4)
movups -0x10(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movups (%rdx,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbp,%rbx,4)
movups %xmm1,0x0(%rbp,%rbx,4)
add    $0x20,%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
jne    1230 <Merge_Pass+0x120>
test   %r10,%r10
je     12cc <Merge_Pass+0x1bc>
add    %rax,%rbx
lea    (%r12,%rbx,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
lea    0x10(,%rbx,4),%rbp
add    %r13,%rbp
shl    $0x5,%r10
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x10(%rbp,%rcx,1),%xmm0
movups 0x0(%rbp,%rcx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rcx,1)
movups %xmm1,(%rdx,%rcx,1)
add    $0x20,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    12b0 <Merge_Pass+0x1a0>
cmp    %r14,%r9
je     1340 <Merge_Pass+0x230>
add    %r14,%rax
sub    %eax,%r8d
mov    %rax,%rdx
not    %rdx
add    %r11,%rdx
and    $0x3,%r8
je     1303 <Merge_Pass+0x1f3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%r12,%rax,4)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r8
jne    12f0 <Merge_Pass+0x1e0>
cmp    $0x3,%rdx
jb     1340 <Merge_Pass+0x230>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x0(%r13,%rax,4),%edx
mov    %edx,(%r12,%rax,4)
mov    0x4(%r13,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x4(%r12,%rax,4)
mov    0x8(%r13,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x8(%r12,%rax,4)
mov    0xc(%r13,%rax,4),%edx
mov    %edx,0xc(%r12,%rax,4)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    1310 <Merge_Pass+0x200>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Merge_Pass(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %31, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %8
%15 = mul nsw i32 2, %14
%16 = sub nsw i32 %13, %15
%17 = icmp sle i32 %12, %16
br i1 %17, label %18, label %36
18: ; preds = %11
%19 = load i32*, i32** %5
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %22, %23
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %8
%27 = mul nsw i32 2, %26
%28 = add nsw i32 %25, %27
%29 = sub nsw i32 %28, 1
%30 = call i32 @Merge1(i32* %19, i32* %20, i32 %21, i32 %24, i32 %29)
br label %31
31: ; preds = %18
%32 = load i32, i32* %8
%33 = mul nsw i32 2, %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = add nsw i32 %34, %33
store i32 %35, i32* %9
br label %11
36: ; preds = %11
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %8
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = load i32, i32* %7
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %52
42: ; preds = %36
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %9
%46 = load i32, i32* %9
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = load i32, i32* %7
%50 = sub nsw i32 %49, 1
%51 = call i32 @Merge1(i32* %43, i32* %44, i32 %45, i32 %48, i32 %50)
br label %72
52: ; preds = %36
%53 = load i32, i32* %9
store i32 %53, i32* %10
br label %54
54: ; preds = %68, %52
%55 = load i32, i32* %10
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %71
58: ; preds = %54
%59 = load i32*, i32** %5
%60 = load i32, i32* %10
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = load i32, i32* %10
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %58
%69 = load i32, i32* %10
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %10
br label %54
71: ; preds = %54
br label %72
72: ; preds = %71, %42
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Merge_Pass(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = shl nsw i32 %3, 1
%6 = sub nsw i32 %2, %5
%7 = icmp slt i32 %6, 0
br i1 %7, label %15, label %8
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i32 [ %11, %8 ], [ 0, %4 ]
%10 = add nsw i32 %9, %3
%11 = add nsw i32 %9, %5
%12 = add nsw i32 %11, -1
%13 = tail call i32 @Merge1(i32* %0, i32* %1, i32 %9, i32 %10, i32 %12)
%14 = icmp sgt i32 %11, %6
br i1 %14, label %15, label %8
15: ; preds = %8, %4
%16 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %11, %8 ]
%17 = add nsw i32 %16, %3
%18 = icmp slt i32 %17, %2
br i1 %18, label %138, label %19
19: ; preds = %15
%20 = icmp slt i32 %16, %2
br i1 %20, label %21, label %160
21: ; preds = %19
%22 = sext i32 %16 to i64
%23 = sext i32 %2 to i64
%24 = sub nsw i64 %23, %22
%25 = icmp ult i64 %24, 8
br i1 %25, label %119, label %26
26: ; preds = %21
%27 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %22
%28 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %23
%29 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %22
%30 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %23
%31 = icmp ult i32* %27, %30
%32 = icmp ult i32* %29, %28
%33 = and i1 %31, %32
br i1 %33, label %119, label %34
34: ; preds = %26
%35 = and i64 %24, -8
%36 = add nsw i64 %35, %22
%37 = add nsw i64 %35, -8
%38 = lshr exact i64 %37, 3
%39 = add nuw nsw i64 %38, 1
%40 = and i64 %39, 3
%41 = icmp ult i64 %37, 24
br i1 %41, label %97, label %42
42: ; preds = %34
%43 = and i64 %39, 4611686018427387900
br label %44
44: ; preds = %44, %42
%45 = phi i64 [ 0, %42 ], [ %94, %44 ]
%46 = phi i64 [ 0, %42 ], [ %95, %44 ]
%47 = add i64 %45, %22
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %47
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %55
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %57
%58 = or i64 %45, 8
%59 = add i64 %58, %22
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %59
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %59
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %62, <4 x i32>* %67
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 4
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %65, <4 x i32>* %69
%70 = or i64 %45, 16
%71 = add i64 %70, %22
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %71
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
%74 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %73
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 4
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
%77 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %76
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %71
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %74, <4 x i32>* %79
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 4
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %77, <4 x i32>* %81
%82 = or i64 %45, 24
%83 = add i64 %82, %22
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %83
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
%86 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 4
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
%89 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %88
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %83
%91 = bitcast i32* %90 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %86, <4 x i32>* %91
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 4
%93 = bitcast i32* %92 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %89, <4 x i32>* %93
%94 = add nuw i64 %45, 32
%95 = add i64 %46, 4
%96 = icmp eq i64 %95, %43
br i1 %96, label %97, label %44
97: ; preds = %44, %34
%98 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %94, %44 ]
%99 = icmp eq i64 %40, 0
br i1 %99, label %117, label %100
100: ; preds = %97, %100
%101 = phi i64 [ %114, %100 ], [ %98, %97 ]
%102 = phi i64 [ %115, %100 ], [ 0, %97 ]
%103 = add i64 %101, %22
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %103
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
%106 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %105
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 4
%108 = bitcast i32* %107 to <4 x i32>*
%109 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %108
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %103
%111 = bitcast i32* %110 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %106, <4 x i32>* %111
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %110, i64 4
%113 = bitcast i32* %112 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %109, <4 x i32>* %113
%114 = add nuw i64 %101, 8
%115 = add i64 %102, 1
%116 = icmp eq i64 %115, %40
br i1 %116, label %117, label %100
117: ; preds = %100, %97
%118 = icmp eq i64 %24, %35
br i1 %118, label %160, label %119
119: ; preds = %26, %21, %117
%120 = phi i64 [ %22, %26 ], [ %22, %21 ], [ %36, %117 ]
%121 = sub nsw i64 %23, %120
%122 = xor i64 %120, -1
%123 = add nsw i64 %122, %23
%124 = and i64 %121, 3
%125 = icmp eq i64 %124, 0
br i1 %125, label %135, label %126
126: ; preds = %119, %126
%127 = phi i64 [ %132, %126 ], [ %120, %119 ]
%128 = phi i64 [ %133, %126 ], [ 0, %119 ]
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %127
%130 = load i32, i32* %129
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %127
store i32 %130, i32* %131
%132 = add nsw i64 %127, 1
%133 = add i64 %128, 1
%134 = icmp eq i64 %133, %124
br i1 %134, label %135, label %126
135: ; preds = %126, %119
%136 = phi i64 [ %120, %119 ], [ %132, %126 ]
%137 = icmp ult i64 %123, 3
br i1 %137, label %160, label %141
138: ; preds = %15
%139 = add nsw i32 %2, -1
%140 = tail call i32 @Merge1(i32* %0, i32* %1, i32 %16, i32 %17, i32 %139)
br label %160
141: ; preds = %135, %141
%142 = phi i64 [ %158, %141 ], [ %136, %135 ]
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %142
%144 = load i32, i32* %143
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %142
store i32 %144, i32* %145
%146 = add nsw i64 %142, 1
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %146
%148 = load i32, i32* %147
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %146
store i32 %148, i32* %149
%150 = add nsw i64 %142, 2
%151 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %150
%152 = load i32, i32* %151
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %150
store i32 %152, i32* %153
%154 = add nsw i64 %142, 3
%155 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %154
%156 = load i32, i32* %155
%157 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %154
store i32 %156, i32* %157
%158 = add nsw i64 %142, 4
%159 = icmp eq i64 %158, %23
br i1 %159, label %160, label %141
160: ; preds = %135, %141, %117, %19, %138
ret void
}