#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 */
struct timespec {
  unsigned int tv_nsec;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ CLOCK_MONOTONIC;
float RAND_MAX;
float *calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ clock_gettime(int /*<<< orphan*/, struct timespec *);
int /*<<< orphan*/ free(float *);
int omp_get_max_threads();
int omp_get_thread_num();
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, unsigned int);
scalar_t__ rand_r(unsigned int *);
float piEst(int n) {
  float sum = 0.0;
  int nt = omp_get_max_threads();
  float *psum = calloc(nt, sizeof(float));
#pragma omp parallel
  {
    float localSum = 0;
    int id = omp_get_thread_num();
    struct timespec t;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &t);
    unsigned int seed = t.tv_nsec;
    printf("thread %d, seed=%u\n", id, seed);
#pragma omp for
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      float x = (float)rand_r(&seed) / RAND_MAX * 2 - 1;
      float y = (float)rand_r(&seed) / RAND_MAX * 2 - 1;
      if (x * x + y * y <= 1.0)
        localSum++;
    }
    psum[id] = localSum;
  }
  for (int i = 0; i < nt; i++)
    sum += psum[i];
  free(psum);
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<piEst>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1090 <omp_get_max_threads@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1080 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <omp_get_thread_num@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    0x2e31(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    -0x28(%rbp),%rsi
call   1050 <clock_gettime@plt>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x2c(%rbp),%edx
lea    0xe3b(%rip),%rdi
call   1070 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12a0 <piEst+0x130>
lea    -0x2c(%rbp),%rdi
call   1060 <rand_r@plt>
cvtsi2ss %rax,%xmm0
mov    0x2dde(%rip),%rax
divss  (%rax),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm0
movss  0xdf6(%rip),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
lea    -0x2c(%rbp),%rdi
call   1060 <rand_r@plt>
cvtsi2ss %rax,%xmm0
mov    0x2db0(%rip),%rax
divss  (%rax),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm0
movss  0xdc8(%rip),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
movss  -0x34(%rbp),%xmm2
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mulss  -0x38(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xd8f(%rip),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jb     128d <piEst+0x11d>
movss  0xd89(%rip),%xmm0
addss  -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
jmp    1292 <piEst+0x122>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11e1 <piEst+0x71>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12ea <piEst+0x17a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
addss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    12b9 <piEst+0x149>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<piEst>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %edi,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1090 <omp_get_max_threads@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    %eax,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1080 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
xor    %eax,%eax
call   1040 <omp_get_thread_num@plt>
mov    %eax,%r15d
mov    0x2e3e(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0x8(%rsp),%rsi
call   1050 <clock_gettime@plt>
mov    0x8(%rsp),%edx
mov    %edx,0xc(%rsp)
lea    0xe43(%rip),%rdi
mov    %r15d,%esi
call   1070 <printf@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
test   %ebp,%ebp
jle    1287 <piEst+0x117>
xorps  %xmm0,%xmm0
lea    0xc(%rsp),%r12
mov    0x2df9(%rip),%r13
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %r12,%rdi
call   1060 <rand_r@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %rax,%xmm1
divss  0x0(%r13),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm1
movss  0xde9(%rip),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,0x20(%rsp)
mov    %r12,%rdi
call   1060 <rand_r@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %rax,%xmm0
divss  0x0(%r13),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm0
addss  0xdbe(%rip),%xmm0
mulss  %xmm0,%xmm0
movaps 0x20(%rsp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
movss  0xda9(%rip),%xmm1
cmpnless %xmm1,%xmm2
movaps %xmm2,%xmm0
movaps %xmm2,%xmm3
movaps 0x10(%rsp),%xmm2
andps  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
movaps %xmm3,%xmm1
andnps %xmm2,%xmm1
orps   %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffff,%ebp
jne    11f0 <piEst+0x80>
movslq %r15d,%rax
movss  %xmm1,(%rbx,%rax,4)
test   %r14d,%r14d
xorps  %xmm0,%xmm0
jle    131e <piEst+0x1ae>
mov    %r14d,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rdx
jae    12b4 <piEst+0x144>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    12f8 <piEst+0x188>
and    $0xfffffff8,%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
addss  (%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0x4(%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0x8(%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0xc(%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0x14(%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0x18(%rbx,%rdx,4),%xmm0
addss  0x1c(%rbx,%rdx,4),%xmm0
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    12c0 <piEst+0x150>
test   %rax,%rax
je     131e <piEst+0x1ae>
lea    (%rbx,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addss  (%rcx,%rdx,4),%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1310 <piEst+0x1a0>
movss  %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
movss  0x10(%rsp),%xmm0
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.timespec = type { i32 }
@CLOCK_MONOTONIC = global i32 0
@.str = [20 x i8] c"thread %d, seed=%u\0A\00"
@RAND_MAX = global float 0.000000e+00
define float @piEst(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca float
%4 = alloca i32
%5 = alloca float*
%6 = alloca float
%7 = alloca i32
%8 = alloca %struct.timespec
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store float 0.000000e+00, float* %3
%14 = call i32 (...) @omp_get_max_threads()
store i32 %14, i32* %4
%15 = load i32, i32* %4
%16 = call float* @calloc(i32 %15, i32 4)
store float* %16, float** %5
store float 0.000000e+00, float* %6
%17 = call i32 (...) @omp_get_thread_num()
store i32 %17, i32* %7
%18 = load i32, i32* @CLOCK_MONOTONIC
%19 = call i32 @clock_gettime(i32 %18, %struct.timespec* %8)
%20 = getelementptr inbounds %struct.timespec, %struct.timespec* %8, i32 0, i32 0
%21 = load i32, i32* %20
store i32 %21, i32* %9
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %9
%24 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %22, i32 %23)
store i32 0, i32* %10
br label %25
25: ; preds = %52, %1
%26 = load i32, i32* %10
%27 = load i32, i32* %2
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %55
29: ; preds = %25
%30 = call i64 @rand_r(i32* %9)
%31 = sitofp i64 %30 to float
%32 = load float, float* @RAND_MAX
%33 = fdiv float %31, %32
%34 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float 2.000000e+00, float -1.000000e+00)
store float %34, float* %11
%35 = call i64 @rand_r(i32* %9)
%36 = sitofp i64 %35 to float
%37 = load float, float* @RAND_MAX
%38 = fdiv float %36, %37
%39 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float 2.000000e+00, float -1.000000e+00)
store float %39, float* %12
%40 = load float, float* %11
%41 = load float, float* %11
%42 = load float, float* %12
%43 = load float, float* %12
%44 = fmul float %42, %43
%45 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %41, float %44)
%46 = fpext float %45 to double
%47 = fcmp ole double %46, 1.000000e+00
br i1 %47, label %48, label %51
48: ; preds = %29
%49 = load float, float* %6
%50 = fadd float %49, 1.000000e+00
store float %50, float* %6
br label %51
51: ; preds = %48, %29
br label %52
52: ; preds = %51
%53 = load i32, i32* %10
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %10
br label %25
55: ; preds = %25
%56 = load float, float* %6
%57 = load float*, float** %5
%58 = load i32, i32* %7
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %59
store float %56, float* %60
store i32 0, i32* %13
br label %61
61: ; preds = %73, %55
%62 = load i32, i32* %13
%63 = load i32, i32* %4
%64 = icmp slt i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %76
65: ; preds = %61
%66 = load float*, float** %5
%67 = load i32, i32* %13
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 %68
%70 = load float, float* %69
%71 = load float, float* %3
%72 = fadd float %71, %70
store float %72, float* %3
br label %73
73: ; preds = %65
%74 = load i32, i32* %13
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %13
br label %61
76: ; preds = %61
%77 = load float*, float** %5
%78 = call i32 @free(float* %77)
%79 = load float, float* %3
ret float %79
}

LLVM IR (-O2):
%struct.timespec = type { i32 }
@CLOCK_MONOTONIC = global i32 0
@.str = [20 x i8] c"thread %d, seed=%u\0A\00"
@RAND_MAX = global float 0.000000e+00
define float @piEst(i32 %0) {
%2 = alloca %struct.timespec
%3 = alloca i32
%4 = tail call i32 (...) @omp_get_max_threads()
%5 = tail call float* @calloc(i32 %4, i32 4)
%6 = tail call i32 (...) @omp_get_thread_num()
%7 = bitcast %struct.timespec* %2 to i8*
%8 = load i32, i32* @CLOCK_MONOTONIC
%9 = call i32 @clock_gettime(i32 %8, %struct.timespec* %2)
%10 = bitcast i32* %3 to i8*
%11 = getelementptr inbounds %struct.timespec, %struct.timespec* %2, i64 0, i32 0
%12 = load i32, i32* %11
store i32 %12, i32* %3
%13 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %6, i32 %12)
%14 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %14, label %27, label %15
15: ; preds = %27, %1
%16 = phi float [ 0.000000e+00, %1 ], [ %44, %27 ]
%17 = sext i32 %6 to i64
%18 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %17
store float %16, float* %18
%19 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %19, label %20, label %62
20: ; preds = %15
%21 = zext i32 %4 to i64
%22 = add nsw i64 %21, -1
%23 = and i64 %21, 7
%24 = icmp ult i64 %22, 7
br i1 %24, label %47, label %25
25: ; preds = %20
%26 = and i64 %21, 4294967288
br label %65
27: ; preds = %1, %27
%28 = phi float [ %44, %27 ], [ 0.000000e+00, %1 ]
%29 = phi i32 [ %45, %27 ], [ 0, %1 ]
%30 = call i64 @rand_r(i32* %3)
%31 = sitofp i64 %30 to float
%32 = load float, float* @RAND_MAX
%33 = fdiv float %31, %32
%34 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float 2.000000e+00, float -1.000000e+00)
%35 = call i64 @rand_r(i32* %3)
%36 = sitofp i64 %35 to float
%37 = load float, float* @RAND_MAX
%38 = fdiv float %36, %37
%39 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float 2.000000e+00, float -1.000000e+00)
%40 = fmul float %39, %39
%41 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %34, float %40)
%42 = fcmp ugt float %41, 1.000000e+00
%43 = fadd float %28, 1.000000e+00
%44 = select i1 %42, float %28, float %43
%45 = add nuw nsw i32 %29, 1
%46 = icmp eq i32 %45, %0
br i1 %46, label %15, label %27
47: ; preds = %65, %20
%48 = phi float [ undef, %20 ], [ %99, %65 ]
%49 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %100, %65 ]
%50 = phi float [ 0.000000e+00, %20 ], [ %99, %65 ]
%51 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %51, label %62, label %52
52: ; preds = %47, %52
%53 = phi i64 [ %59, %52 ], [ %49, %47 ]
%54 = phi float [ %58, %52 ], [ %50, %47 ]
%55 = phi i64 [ %60, %52 ], [ 0, %47 ]
%56 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %53
%57 = load float, float* %56
%58 = fadd float %54, %57
%59 = add nuw nsw i64 %53, 1
%60 = add i64 %55, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %23
br i1 %61, label %62, label %52
62: ; preds = %47, %52, %15
%63 = phi float [ 0.000000e+00, %15 ], [ %48, %47 ], [ %58, %52 ]
%64 = call i32 @free(float* %5)
ret float %63
65: ; preds = %65, %25
%66 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %100, %65 ]
%67 = phi float [ 0.000000e+00, %25 ], [ %99, %65 ]
%68 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %101, %65 ]
%69 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %66
%70 = load float, float* %69
%71 = fadd float %67, %70
%72 = or i64 %66, 1
%73 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %72
%74 = load float, float* %73
%75 = fadd float %71, %74
%76 = or i64 %66, 2
%77 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %76
%78 = load float, float* %77
%79 = fadd float %75, %78
%80 = or i64 %66, 3
%81 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %80
%82 = load float, float* %81
%83 = fadd float %79, %82
%84 = or i64 %66, 4
%85 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %84
%86 = load float, float* %85
%87 = fadd float %83, %86
%88 = or i64 %66, 5
%89 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %88
%90 = load float, float* %89
%91 = fadd float %87, %90
%92 = or i64 %66, 6
%93 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %92
%94 = load float, float* %93
%95 = fadd float %91, %94
%96 = or i64 %66, 7
%97 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %96
%98 = load float, float* %97
%99 = fadd float %95, %98
%100 = add nuw nsw i64 %66, 8
%101 = add i64 %68, 8
%102 = icmp eq i64 %101, %26
br i1 %102, label %47, label %65
}