#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(short *);
short *malloc(size_t);
int /*<<< orphan*/ memcpy(void *, short *, size_t);
void interleave(void *buffer, size_t size) {
  short *buf;
  short *buf1, *buf2;
  int i;
  buf = malloc(size);
  buf1 = (short *)buffer;
  buf2 = buf1 + size / 4;
  for (i = 0; i < size / 4; i++) {
    buf[i * 2 + 0] = buf1[i];
    buf[i * 2 + 1] = buf2[i];
  }
  memcpy(buffer, buf, size);
  free(buf);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interleave>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shr    $0x2,%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shr    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    11d6 <interleave+0xa6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x0,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1173 <interleave+0x43>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interleave>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    %rsi,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
cmp    $0x4,%r14
jb     1286 <interleave+0x156>
mov    %r14,%rcx
shr    $0x2,%rcx
lea    (%r15,%rcx,2),%r9
cmp    $0x2,%rcx
mov    $0x1,%r10d
cmovae %rcx,%r10
cmp    $0x8,%r10
jae    1176 <interleave+0x46>
xor    %edx,%edx
jmp    126a <interleave+0x13a>
mov    %r10,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1227 <interleave+0xf7>
movabs $0x3ffffffffffffff8,%rsi
ff ff 3f
add    $0x6,%rsi
and    %r8,%rsi
lea    0x18(%r15),%rax
lea    (%r15,%rcx,2),%rcx
add    $0x18,%rcx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movq   -0x18(%rax,%rdi,2),%xmm0
movq   -0x10(%rax,%rdi,2),%xmm1
movq   -0x18(%rcx,%rdi,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm0
movq   -0x10(%rcx,%rdi,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm1,0x10(%rbx,%rdi,4)
movq   -0x8(%rax,%rdi,2),%xmm0
movq   (%rax,%rdi,2),%xmm1
movq   -0x8(%rcx,%rdi,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm0
movq   (%rcx,%rdi,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm0,0x20(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm1,0x30(%rbx,%rdi,4)
add    $0x10,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    11c0 <interleave+0x90>
test   $0x1,%r8b
jne    122f <interleave+0xff>
jmp    1281 <interleave+0x151>
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%r8b
je     1281 <interleave+0x151>
movq   (%r15,%rdi,2),%xmm0
movq   0x8(%r15,%rdi,2),%xmm1
movq   (%r9,%rdi,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm0
movq   0x8(%r9,%rdi,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm1
lea    0x0(,%rdi,4),%rax
or     $0x12,%rax
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm1,-0x2(%rbx,%rax,1)
jmp    1281 <interleave+0x151>
movzwl (%r15,%rdx,2),%eax
mov    %ax,(%rbx,%rdx,4)
movzwl (%r9,%rdx,2),%eax
mov    %ax,0x2(%rbx,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r10
jne    126a <interleave+0x13a>
mov    %r15,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %rbx,%rdi
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @interleave(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
%9 = load i64, i64* %4
%10 = call i16* @malloc(i64 %9)
store i16* %10, i16** %5
%11 = load i8*, i8** %3
%12 = bitcast i8* %11 to i16*
store i16* %12, i16** %6
%13 = load i16*, i16** %6
%14 = load i64, i64* %4
%15 = udiv i64 %14, 4
%16 = getelementptr inbounds i16, i16* %13, i64 %15
store i16* %16, i16** %7
store i32 0, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %46, %2
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = load i64, i64* %4
%21 = udiv i64 %20, 4
%22 = icmp ult i64 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %49
23: ; preds = %17
%24 = load i16*, i16** %6
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i16, i16* %24, i64 %26
%28 = load i16, i16* %27
%29 = load i16*, i16** %5
%30 = load i32, i32* %8
%31 = mul nsw i32 %30, 2
%32 = add nsw i32 %31, 0
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i16, i16* %29, i64 %33
store i16 %28, i16* %34
%35 = load i16*, i16** %7
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i16, i16* %35, i64 %37
%39 = load i16, i16* %38
%40 = load i16*, i16** %5
%41 = load i32, i32* %8
%42 = mul nsw i32 %41, 2
%43 = add nsw i32 %42, 1
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i16, i16* %40, i64 %44
store i16 %39, i16* %45
br label %46
46: ; preds = %23
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %8
br label %17
49: ; preds = %17
%50 = load i8*, i8** %3
%51 = load i16*, i16** %5
%52 = load i64, i64* %4
%53 = call i32 @memcpy(i8* %50, i16* %51, i64 %52)
%54 = load i16*, i16** %5
%55 = call i32 @free(i16* %54)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @interleave(i8* %0, i64 %1) {
%3 = tail call i16* @malloc(i64 %1)
%4 = bitcast i8* %0 to i16*
%5 = lshr i64 %1, 2
%6 = getelementptr inbounds i16, i16* %4, i64 %5
%7 = icmp ult i64 %1, 4
br i1 %7, label %119, label %8
8: ; preds = %2
%9 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %5, i64 1)
%10 = icmp ult i64 %9, 8
br i1 %10, label %105, label %11
11: ; preds = %8
%12 = and i64 %9, 4611686018427387896
%13 = add nsw i64 %12, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %17, label %75, label %18
18: ; preds = %11
%19 = and i64 %15, 4611686018427387902
%20 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 -1
%21 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 -1
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 -1
%23 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 -1
br label %24
24: ; preds = %24, %18
%25 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %72, %24 ]
%26 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %73, %24 ]
%27 = getelementptr inbounds i16, i16* %4, i64 %25
%28 = bitcast i16* %27 to <4 x i16>*
%29 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %28
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %27, i64 4
%31 = bitcast i16* %30 to <4 x i16>*
%32 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %31
%33 = shl nuw nsw i64 %25, 1
%34 = shl i64 %25, 1
%35 = getelementptr inbounds i16, i16* %6, i64 %25
%36 = bitcast i16* %35 to <4 x i16>*
%37 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %36
%38 = getelementptr inbounds i16, i16* %35, i64 4
%39 = bitcast i16* %38 to <4 x i16>*
%40 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %39
%41 = or i64 %33, 1
%42 = or i64 %34, 9
%43 = getelementptr inbounds i16, i16* %20, i64 %41
%44 = bitcast i16* %43 to <8 x i16>*
%45 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 %42
%46 = bitcast i16* %45 to <8 x i16>*
%47 = shufflevector <4 x i16> %29, <4 x i16> %37, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %47, <8 x i16>* %44
%48 = shufflevector <4 x i16> %32, <4 x i16> %40, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %48, <8 x i16>* %46
%49 = or i64 %25, 8
%50 = getelementptr inbounds i16, i16* %4, i64 %49
%51 = bitcast i16* %50 to <4 x i16>*
%52 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %51
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %50, i64 4
%54 = bitcast i16* %53 to <4 x i16>*
%55 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %54
%56 = shl nuw nsw i64 %49, 1
%57 = shl i64 %49, 1
%58 = getelementptr inbounds i16, i16* %6, i64 %49
%59 = bitcast i16* %58 to <4 x i16>*
%60 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %59
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %58, i64 4
%62 = bitcast i16* %61 to <4 x i16>*
%63 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %62
%64 = or i64 %56, 1
%65 = or i64 %57, 9
%66 = getelementptr inbounds i16, i16* %22, i64 %64
%67 = bitcast i16* %66 to <8 x i16>*
%68 = getelementptr inbounds i16, i16* %23, i64 %65
%69 = bitcast i16* %68 to <8 x i16>*
%70 = shufflevector <4 x i16> %52, <4 x i16> %60, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %70, <8 x i16>* %67
%71 = shufflevector <4 x i16> %55, <4 x i16> %63, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %71, <8 x i16>* %69
%72 = add nuw i64 %25, 16
%73 = add i64 %26, 2
%74 = icmp eq i64 %73, %19
br i1 %74, label %75, label %24
75: ; preds = %24, %11
%76 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %72, %24 ]
%77 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %77, label %103, label %78
78: ; preds = %75
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %4, i64 %76
%80 = bitcast i16* %79 to <4 x i16>*
%81 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %80
%82 = getelementptr inbounds i16, i16* %79, i64 4
%83 = bitcast i16* %82 to <4 x i16>*
%84 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %83
%85 = shl nuw nsw i64 %76, 1
%86 = shl i64 %76, 1
%87 = getelementptr inbounds i16, i16* %6, i64 %76
%88 = bitcast i16* %87 to <4 x i16>*
%89 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %88
%90 = getelementptr inbounds i16, i16* %87, i64 4
%91 = bitcast i16* %90 to <4 x i16>*
%92 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %91
%93 = or i64 %85, 1
%94 = or i64 %86, 9
%95 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 -1
%96 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 -1
%97 = getelementptr inbounds i16, i16* %95, i64 %93
%98 = bitcast i16* %97 to <8 x i16>*
%99 = getelementptr inbounds i16, i16* %96, i64 %94
%100 = bitcast i16* %99 to <8 x i16>*
%101 = shufflevector <4 x i16> %81, <4 x i16> %89, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %101, <8 x i16>* %98
%102 = shufflevector <4 x i16> %84, <4 x i16> %92, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %102, <8 x i16>* %100
br label %103
103: ; preds = %75, %78
%104 = icmp eq i64 %9, %12
br i1 %104, label %119, label %105
105: ; preds = %8, %103
%106 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %12, %103 ]
br label %107
107: ; preds = %105, %107
%108 = phi i64 [ %117, %107 ], [ %106, %105 ]
%109 = getelementptr inbounds i16, i16* %4, i64 %108
%110 = load i16, i16* %109
%111 = shl nuw nsw i64 %108, 1
%112 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 %111
store i16 %110, i16* %112
%113 = getelementptr inbounds i16, i16* %6, i64 %108
%114 = load i16, i16* %113
%115 = or i64 %111, 1
%116 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 %115
store i16 %114, i16* %116
%117 = add nuw nsw i64 %108, 1
%118 = icmp eq i64 %117, %9
br i1 %118, label %119, label %107
119: ; preds = %107, %103, %2
%120 = tail call i32 @memcpy(i8* %0, i16* %3, i64 %1)
%121 = tail call i32 @free(i16* %3)
ret void
}