#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*/ EXIT_FAILURE;
int /*<<< orphan*/ exit(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
scalar_t__ realloc(long *, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
size_t pisano_sequence(long M, long **Pseq, long *P) {
  size_t array_s = 1024;
  (*Pseq) = (long *)realloc((*Pseq), sizeof(long) * array_s);
  long i = 0;
  long Fn, Fn1, temp, Max = 6 * M;
  Fn = 1;
  Fn1 = temp = 0;
  (*Pseq)[0] = 0;
  (*Pseq)[1] = 1;
  for (i = 2; i <= Max; ++i) {
    temp = Fn;
    Fn = (Fn1 + Fn) % M;
    Fn1 = temp;
    if (i == array_s) {
      array_s += 1024;
      (*Pseq) = (long *)realloc((*Pseq), sizeof(long) * array_s);
      if (!(*Pseq)) {
        fprintf(stderr, "Cannot allocate memory\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
    }
    (*Pseq)[i] = (long)(Fn % M);
    if ((*Pseq)[i - 1] == 0 && (*Pseq)[i] == 1)
      break;
  }
  (*P) = i - 1;
  return array_s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pisano_sequence>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x400,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%esi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
imul   $0x6,-0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movq   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movq   $0x1,0x8(%rax)
movq   $0x2,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x48(%rbp),%rax
jg     12c0 <pisano_sequence+0x190>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x30(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jne    125c <pisano_sequence+0x12c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x400,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%esi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,(%rax)
jne    1257 <pisano_sequence+0x127>
mov    0x2da5(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xdbc(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
mov    0x2d88(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1050 <exit@plt>
jmp    125c <pisano_sequence+0x12c>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
jne    12aa <pisano_sequence+0x17a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmpq   $0x1,(%rax,%rcx,8)
jne    12aa <pisano_sequence+0x17a>
jmp    12c0 <pisano_sequence+0x190>
jmp    12af <pisano_sequence+0x17f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11ba <pisano_sequence+0x8a>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pisano_sequence>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%r12
mov    (%rsi),%rdi
mov    $0x2000,%esi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,%rdi
mov    %rbp,0x10(%rsp)
mov    %rax,0x0(%rbp)
lea    (%r12,%r12,1),%rax
lea    (%rax,%rax,2),%rax
movaps 0xe91(%rip),%xmm0
movups %xmm0,(%rdi)
cmp    $0x2,%rax
jge    1188 <pisano_sequence+0x58>
mov    $0x400,%r13d
mov    $0x2,%ebp
jmp    1251 <pisano_sequence+0x121>
mov    %rbx,(%rsp)
mov    $0x1,%r15d
mov    $0x1,%r14d
sub    %rax,%r14
or     $0x1,%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    $0x2,%ebp
mov    $0x400,%r13d
xor    %eax,%eax
jmp    11d8 <pisano_sequence+0xa8>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%r14,%rbp,1),%rcx
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%rbp
mov    %r15,%rax
mov    %rbx,%r15
cmp    $0x2,%rcx
je     1248 <pisano_sequence+0x118>
add    %r15,%rax
mov    %rax,%rcx
or     %r12,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1200 <pisano_sequence+0xd0>
cqto
idiv   %r12
mov    %rdx,%rbx
cmp    %r13,%rbp
je     120c <pisano_sequence+0xdc>
jmp    1230 <pisano_sequence+0x100>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %r12d
mov    %edx,%ebx
cmp    %r13,%rbp
jne    1230 <pisano_sequence+0x100>
add    $0x400,%r13
lea    0x0(,%r13,8),%esi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,%rdi
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %rdi,(%rax)
test   %rdi,%rdi
je     126a <pisano_sequence+0x13a>
mov    %rbx,(%rdi,%rbp,8)
cmpq   $0x0,-0x8(%rdi,%rbp,8)
jne    11c0 <pisano_sequence+0x90>
cmp    $0x1,%rbx
jne    11c0 <pisano_sequence+0x90>
jmp    124d <pisano_sequence+0x11d>
mov    0x8(%rsp),%rbp
mov    (%rsp),%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
mov    %rbp,(%rbx)
mov    %r13,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x2d6f(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd96(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
mov    0x2d52(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1050 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [24 x i8] c"Cannot allocate memory\0A\00"
@EXIT_FAILURE = global i32 0
define i64 @pisano_sequence(i64 %0, i64** %1, i64* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64**
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64** %1, i64*** %5
store i64* %2, i64** %6
store i64 1024, i64* %7
%13 = load i64**, i64*** %5
%14 = load i64*, i64** %13
%15 = load i64, i64* %7
%16 = mul i64 8, %15
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = call i64 @realloc(i64* %14, i32 %17)
%19 = inttoptr i64 %18 to i64*
%20 = load i64**, i64*** %5
store i64* %19, i64** %20
store i64 0, i64* %8
%21 = load i64, i64* %4
%22 = mul nsw i64 6, %21
store i64 %22, i64* %12
store i64 1, i64* %9
store i64 0, i64* %11
store i64 0, i64* %10
%23 = load i64**, i64*** %5
%24 = load i64*, i64** %23
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %24, i64 0
store i64 0, i64* %25
%26 = load i64**, i64*** %5
%27 = load i64*, i64** %26
%28 = getelementptr inbounds i64, i64* %27, i64 1
store i64 1, i64* %28
store i64 2, i64* %8
br label %29
29: ; preds = %88, %3
%30 = load i64, i64* %8
%31 = load i64, i64* %12
%32 = icmp sle i64 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %91
33: ; preds = %29
%34 = load i64, i64* %9
store i64 %34, i64* %11
%35 = load i64, i64* %10
%36 = load i64, i64* %9
%37 = add nsw i64 %35, %36
%38 = load i64, i64* %4
%39 = srem i64 %37, %38
store i64 %39, i64* %9
%40 = load i64, i64* %11
store i64 %40, i64* %10
%41 = load i64, i64* %8
%42 = load i64, i64* %7
%43 = icmp eq i64 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %64
44: ; preds = %33
%45 = load i64, i64* %7
%46 = add i64 %45, 1024
store i64 %46, i64* %7
%47 = load i64**, i64*** %5
%48 = load i64*, i64** %47
%49 = load i64, i64* %7
%50 = mul i64 8, %49
%51 = trunc i64 %50 to i32
%52 = call i64 @realloc(i64* %48, i32 %51)
%53 = inttoptr i64 %52 to i64*
%54 = load i64**, i64*** %5
store i64* %53, i64** %54
%55 = load i64**, i64*** %5
%56 = load i64*, i64** %55
%57 = icmp ne i64* %56, null
br i1 %57, label %63, label %58
58: ; preds = %44
%59 = load i32, i32* @stderr
%60 = call i32 @fprintf(i32 %59, i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%61 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%62 = call i32 @exit(i32 %61)
unreachable
63: ; preds = %44
br label %64
64: ; preds = %63, %33
%65 = load i64, i64* %9
%66 = load i64, i64* %4
%67 = srem i64 %65, %66
%68 = load i64**, i64*** %5
%69 = load i64*, i64** %68
%70 = load i64, i64* %8
%71 = getelementptr inbounds i64, i64* %69, i64 %70
store i64 %67, i64* %71
%72 = load i64**, i64*** %5
%73 = load i64*, i64** %72
%74 = load i64, i64* %8
%75 = sub nsw i64 %74, 1
%76 = getelementptr inbounds i64, i64* %73, i64 %75
%77 = load i64, i64* %76
%78 = icmp eq i64 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %87
79: ; preds = %64
%80 = load i64**, i64*** %5
%81 = load i64*, i64** %80
%82 = load i64, i64* %8
%83 = getelementptr inbounds i64, i64* %81, i64 %82
%84 = load i64, i64* %83
%85 = icmp eq i64 %84, 1
br i1 %85, label %86, label %87
86: ; preds = %79
br label %91
87: ; preds = %79, %64
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i64, i64* %8
%90 = add nsw i64 %89, 1
store i64 %90, i64* %8
br label %29
91: ; preds = %86, %29
%92 = load i64, i64* %8
%93 = sub nsw i64 %92, 1
%94 = load i64*, i64** %6
store i64 %93, i64* %94
%95 = load i64, i64* %7
ret i64 %95
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [24 x i8] c"Cannot allocate memory\0A\00"
@EXIT_FAILURE = global i32 0
define i64 @pisano_sequence(i64 %0, i64** nocapture %1, i64* nocapture writeonly %2) {
%4 = load i64*, i64** %1
%5 = tail call i64 @realloc(i64* %4, i32 8192)
%6 = inttoptr i64 %5 to i64*
store i64* %6, i64** %1
%7 = mul i64 %0, 6
%8 = inttoptr i64 %5 to <2 x i64>*
store <2 x i64> <i64 0, i64 1>, <2 x i64>* %8
%9 = icmp slt i64 %7, 2
br i1 %9, label %46, label %10
10: ; preds = %3
%11 = or i64 %7, 1
br label %12
12: ; preds = %10, %43
%13 = phi i64* [ %34, %43 ], [ %6, %10 ]
%14 = phi i64 [ %35, %43 ], [ 1024, %10 ]
%15 = phi i64 [ %16, %43 ], [ 0, %10 ]
%16 = phi i64 [ %19, %43 ], [ 1, %10 ]
%17 = phi i64 [ %44, %43 ], [ 2, %10 ]
%18 = add nsw i64 %15, %16
%19 = srem i64 %18, %0
%20 = icmp eq i64 %17, %14
br i1 %20, label %21, label %33
21: ; preds = %12
%22 = add i64 %14, 1024
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = shl i32 %23, 3
%25 = tail call i64 @realloc(i64* %13, i32 %24)
%26 = inttoptr i64 %25 to i64*
store i64* %26, i64** %1
%27 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %27, label %28, label %33
28: ; preds = %21
%29 = load i32, i32* @stderr
%30 = tail call i32 @fprintf(i32 %29, i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%31 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%32 = tail call i32 @exit(i32 %31)
unreachable
33: ; preds = %21, %12
%34 = phi i64* [ %26, %21 ], [ %13, %12 ]
%35 = phi i64 [ %22, %21 ], [ %14, %12 ]
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %34, i64 %17
store i64 %19, i64* %36
%37 = add nsw i64 %17, -1
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %34, i64 %37
%39 = load i64, i64* %38
%40 = icmp eq i64 %39, 0
%41 = icmp eq i64 %19, 1
%42 = select i1 %40, i1 %41, i1 false
br i1 %42, label %46, label %43
43: ; preds = %33
%44 = add nuw nsw i64 %17, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %11
br i1 %45, label %46, label %12
46: ; preds = %43, %33, %3
%47 = phi i64 [ 2, %3 ], [ %17, %33 ], [ %11, %43 ]
%48 = phi i64 [ 1024, %3 ], [ %35, %33 ], [ %35, %43 ]
%49 = add nsw i64 %47, -1
store i64 %49, i64* %2
ret i64 %48
}