#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 */
double sqrt(double);
void mp_sqrt_init(int n, int radix, int in[], int out[], int out_rev[]) {
  void mp_unexp_d2mp(int n, int radix, double din, short int out[]);
  double mp_unexp_mp2d(int n, int radix, short int in[]);
  int outexp;
  double din;
  out[0] = 1;
  out_rev[0] = 1;
  outexp = in[1];
  din = mp_unexp_mp2d(n, radix, (short int *)&in[2]);
  if (outexp % 2 != 0) {
    din *= radix;
    outexp--;
  }
  outexp /= 2;
  din = sqrt(din);
  if (din < 1) {
    din *= radix;
    outexp--;
  }
  out[1] = outexp;
  mp_unexp_d2mp(n, radix, din, (short int *)&out[2]);
  outexp = -outexp;
  din = (double)1 / din;
  while (din < 1) {
    din *= radix;
    outexp--;
  }
  out_rev[1] = outexp;
  mp_unexp_d2mp(n, radix, din, (short int *)&out_rev[2]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mp_sqrt_init>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
add    $0x8,%rdx
call   1040 <mp_unexp_mp2d@plt>
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
je     11ac <mp_sqrt_init+0x7c>
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
call   1050 <sqrt@plt>
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  0xe2f(%rip),%xmm0
ucomisd -0x30(%rbp),%xmm0
jbe    11f4 <mp_sqrt_init+0xc4>
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rdx
add    $0x8,%rdx
call   1030 <mp_unexp_d2mp@plt>
xor    %eax,%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movsd  0xdda(%rip),%xmm0
divsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  0xdc8(%rip),%xmm0
ucomisd -0x30(%rbp),%xmm0
jbe    1260 <mp_sqrt_init+0x130>
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1230 <mp_sqrt_init+0x100>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rdx
add    $0x8,%rdx
call   1030 <mp_unexp_d2mp@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mp_sqrt_init>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
mov    %r8,%r12
mov    %rcx,%rbp
mov    %esi,%r15d
mov    %edi,%r14d
movl   $0x1,(%rcx)
movl   $0x1,(%r8)
mov    0x4(%rdx),%ebx
add    $0x8,%rdx
call   1040 <mp_unexp_mp2d@plt>
cvtsi2sd %r15d,%xmm2
test   $0x1,%bl
je     1171 <mp_sqrt_init+0x41>
movapd %xmm2,%xmm1
jmp    1179 <mp_sqrt_init+0x49>
movsd  0xe87(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
xorpd  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm2,(%rsp)
jb     1192 <mp_sqrt_init+0x62>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    119c <mp_sqrt_init+0x6c>
call   1050 <sqrt@plt>
movsd  (%rsp),%xmm2
sar    %ebx
movsd  0xe5a(%rip),%xmm3
xor    %eax,%eax
ucomisd %xmm0,%xmm3
seta   %al
movapd %xmm2,%xmm1
ja     11b9 <mp_sqrt_init+0x89>
movapd %xmm3,%xmm1
sub    %eax,%ebx
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    %ebx,0x4(%rbp)
add    $0x8,%rbp
mov    %r14d,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <mp_unexp_d2mp@plt>
neg    %ebx
movsd  0xe1c(%rip),%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
divsd  0x8(%rsp),%xmm0
ucomisd %xmm0,%xmm1
jbe    121d <mp_sqrt_init+0xed>
movsd  0xe04(%rip),%xmm1
movsd  (%rsp),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mulsd  %xmm2,%xmm0
add    $0xffffffff,%ebx
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     1210 <mp_sqrt_init+0xe0>
mov    %ebx,0x4(%r12)
add    $0x8,%r12
mov    %r14d,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %r12,%rdx
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <mp_unexp_d2mp@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @mp_sqrt_init(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32* %2, i32** %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%13 = load i32*, i32** %9
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 0
store i32 1, i32* %14
%15 = load i32*, i32** %10
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 0
store i32 1, i32* %16
%17 = load i32*, i32** %8
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 1
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %11
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32*, i32** %8
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 2
%24 = bitcast i32* %23 to i16*
%25 = call double @mp_unexp_mp2d(i32 %20, i32 %21, i16* %24)
store double %25, double* %12
%26 = load i32, i32* %11
%27 = srem i32 %26, 2
%28 = icmp ne i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %36
29: ; preds = %5
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sitofp i32 %30 to double
%32 = load double, double* %12
%33 = fmul double %32, %31
store double %33, double* %12
%34 = load i32, i32* %11
%35 = add nsw i32 %34, -1
store i32 %35, i32* %11
br label %36
36: ; preds = %29, %5
%37 = load i32, i32* %11
%38 = sdiv i32 %37, 2
store i32 %38, i32* %11
%39 = load double, double* %12
%40 = call double @sqrt(double %39)
store double %40, double* %12
%41 = load double, double* %12
%42 = fcmp olt double %41, 1.000000e+00
br i1 %42, label %43, label %50
43: ; preds = %36
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sitofp i32 %44 to double
%46 = load double, double* %12
%47 = fmul double %46, %45
store double %47, double* %12
%48 = load i32, i32* %11
%49 = add nsw i32 %48, -1
store i32 %49, i32* %11
br label %50
50: ; preds = %43, %36
%51 = load i32, i32* %11
%52 = load i32*, i32** %9
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 1
store i32 %51, i32* %53
%54 = load i32, i32* %6
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load double, double* %12
%57 = load i32*, i32** %9
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 2
%59 = bitcast i32* %58 to i16*
%60 = load i32, i32* %11
%61 = sub nsw i32 0, %60
store i32 %61, i32* %11
%62 = load double, double* %12
%63 = fdiv double 1.000000e+00, %62
store double %63, double* %12
br label %64
64: ; preds = %67, %50
%65 = load double, double* %12
%66 = fcmp olt double %65, 1.000000e+00
br i1 %66, label %67, label %74
67: ; preds = %64
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sitofp i32 %68 to double
%70 = load double, double* %12
%71 = fmul double %70, %69
store double %71, double* %12
%72 = load i32, i32* %11
%73 = add nsw i32 %72, -1
store i32 %73, i32* %11
br label %64
74: ; preds = %64
%75 = load i32, i32* %11
%76 = load i32*, i32** %10
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 1
store i32 %75, i32* %77
%78 = load i32, i32* %6
%79 = load i32, i32* %7
%80 = load double, double* %12
%81 = load i32*, i32** %10
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 2
%83 = bitcast i32* %82 to i16*
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mp_sqrt_init(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
store i32 1, i32* %3
store i32 1, i32* %4
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 1
%7 = load i32, i32* %6
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 2
%9 = bitcast i32* %8 to i16*
%10 = tail call double @mp_unexp_mp2d(i32 %0, i32 %1, i16* %9)
%11 = and i32 %7, 1
%12 = icmp eq i32 %11, 0
%13 = sitofp i32 %1 to double
%14 = xor i1 %12, true
%15 = sext i1 %14 to i32
%16 = add nsw i32 %7, %15
%17 = select i1 %12, double 1.000000e+00, double %13
%18 = fmul double %10, %17
%19 = sdiv i32 %16, 2
%20 = tail call double @sqrt(double %18)
%21 = fcmp olt double %20, 1.000000e+00
%22 = sext i1 %21 to i32
%23 = add nsw i32 %19, %22
%24 = select i1 %21, double %13, double 1.000000e+00
%25 = fmul double %20, %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 1
store i32 %23, i32* %26
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 2
%28 = bitcast i32* %27 to i16*
tail call void @mp_unexp_d2mp(i32 %0, i32 %1, double %25, i16* %28)
%29 = sub nsw i32 0, %23
%30 = fdiv double 1.000000e+00, %25
%31 = fcmp olt double %30, 1.000000e+00
br i1 %31, label %32, label %38
32: ; preds = %5, %32
%33 = phi double [ %35, %32 ], [ %30, %5 ]
%34 = phi i32 [ %36, %32 ], [ %29, %5 ]
%35 = fmul double %33, %13
%36 = add nsw i32 %34, -1
%37 = fcmp olt double %35, 1.000000e+00
br i1 %37, label %32, label %38
38: ; preds = %32, %5
%39 = phi i32 [ %29, %5 ], [ %36, %32 ]
%40 = phi double [ %30, %5 ], [ %35, %32 ]
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 %39, i32* %41
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 2
%43 = bitcast i32* %42 to i16*
tail call void @mp_unexp_d2mp(i32 %0, i32 %1, double %40, i16* %43)
ret void
}