#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 */
unsigned long bigmod(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
char strongRandom(unsigned long n, unsigned long a) {
  unsigned long s = 1, t = n - 1, x, i;
  if (n < 2)
    return 0;
  if (n == 2)
    return 1;
  while (t % 2 != 1) {
    s++;
    t /= 2;
  }
  x = bigmod(a, t, n);
  if (1 == x)
    return 1;
  for (i = 0; i < s; i++) {
    if (x == n - 1)
      return 1;
    x = x * x % n;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<strongRandom>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x2,-0x10(%rbp)
jae    1148 <strongRandom+0x38>
movb   $0x0,-0x1(%rbp)
jmp    121b <strongRandom+0x10b>
cmpq   $0x2,-0x10(%rbp)
jne    115c <strongRandom+0x4c>
movb   $0x1,-0x1(%rbp)
jmp    121b <strongRandom+0x10b>
jmp    1161 <strongRandom+0x51>
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x1,%rax
je     1190 <strongRandom+0x80>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1161 <strongRandom+0x51>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1030 <bigmod@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    $0x1,%eax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    11bd <strongRandom+0xad>
movb   $0x1,-0x1(%rbp)
jmp    121b <strongRandom+0x10b>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    1217 <strongRandom+0x107>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11f1 <strongRandom+0xe1>
movb   $0x1,-0x1(%rbp)
jmp    121b <strongRandom+0x10b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x30(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11c5 <strongRandom+0xb5>
movb   $0x0,-0x1(%rbp)
movsbl -0x1(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<strongRandom>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
lea    -0x1(%rdi),%r15
cmp    $0x2,%rdi
jae    1126 <strongRandom+0x16>
xor    %r14d,%r14d
jmp    112b <strongRandom+0x1b>
mov    $0x1,%r14b
jne    1139 <strongRandom+0x29>
mov    %r14d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rdi,%rbx
test   $0x1,%r15b
jne    117d <strongRandom+0x6d>
mov    $0xffffffffffffffff,%rbp
mov    %r15,%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    %rax,%rcx
shr    %rax
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
test   $0x2,%cl
je     1150 <strongRandom+0x40>
mov    %rsi,%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <bigmod@plt>
cmp    $0x1,%rax
je     112b <strongRandom+0x1b>
test   %rbp,%rbp
je     1121 <strongRandom+0x11>
neg    %rbp
jmp    11b2 <strongRandom+0xa2>
mov    %rsi,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <bigmod@plt>
cmp    $0x1,%rax
je     112b <strongRandom+0x1b>
mov    $0x1,%ebp
jmp    11b2 <strongRandom+0xa2>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %rbx
mov    %rdx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
je     1121 <strongRandom+0x11>
cmp    %r15,%rax
je     112b <strongRandom+0x1b>
imul   %rax,%rax
mov    %rax,%rcx
or     %rbx,%rcx
shr    $0x20,%rcx
jne    11a0 <strongRandom+0x90>
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
jne    11b2 <strongRandom+0xa2>
jmp    1121 <strongRandom+0x11>

LLVM IR (-O0):
define signext i8 @strongRandom(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 1, i64* %6
%10 = load i64, i64* %4
%11 = sub i64 %10, 1
store i64 %11, i64* %7
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp ult i64 %12, 2
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %2
store i8 0, i8* %3
br label %58
15: ; preds = %2
%16 = load i64, i64* %4
%17 = icmp eq i64 %16, 2
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %15
store i8 1, i8* %3
br label %58
19: ; preds = %15
br label %20
20: ; preds = %24, %19
%21 = load i64, i64* %7
%22 = urem i64 %21, 2
%23 = icmp ne i64 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %29
24: ; preds = %20
%25 = load i64, i64* %6
%26 = add i64 %25, 1
store i64 %26, i64* %6
%27 = load i64, i64* %7
%28 = udiv i64 %27, 2
store i64 %28, i64* %7
br label %20
29: ; preds = %20
%30 = load i64, i64* %5
%31 = load i64, i64* %7
%32 = load i64, i64* %4
%33 = call i64 @bigmod(i64 %30, i64 %31, i64 %32)
store i64 %33, i64* %8
%34 = load i64, i64* %8
%35 = icmp eq i64 1, %34
br i1 %35, label %36, label %37
36: ; preds = %29
store i8 1, i8* %3
br label %58
37: ; preds = %29
store i64 0, i64* %9
br label %38
38: ; preds = %54, %37
%39 = load i64, i64* %9
%40 = load i64, i64* %6
%41 = icmp ult i64 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %57
42: ; preds = %38
%43 = load i64, i64* %8
%44 = load i64, i64* %4
%45 = sub i64 %44, 1
%46 = icmp eq i64 %43, %45
br i1 %46, label %47, label %48
47: ; preds = %42
store i8 1, i8* %3
br label %58
48: ; preds = %42
%49 = load i64, i64* %8
%50 = load i64, i64* %8
%51 = mul i64 %49, %50
%52 = load i64, i64* %4
%53 = urem i64 %51, %52
store i64 %53, i64* %8
br label %54
54: ; preds = %48
%55 = load i64, i64* %9
%56 = add i64 %55, 1
store i64 %56, i64* %9
br label %38
57: ; preds = %38
store i8 0, i8* %3
br label %58
58: ; preds = %57, %47, %36, %18, %14
%59 = load i8, i8* %3
ret i8 %59
}

LLVM IR (-O2):
define signext i8 @strongRandom(i64 %0, i64 %1) {
%3 = add i64 %0, -1
%4 = icmp ult i64 %0, 2
br i1 %4, label %37, label %5
5: ; preds = %2
%6 = icmp eq i64 %0, 2
br i1 %6, label %37, label %7
7: ; preds = %5
%8 = and i64 %3, 1
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %7, %10
%11 = phi i64 [ %14, %10 ], [ %3, %7 ]
%12 = phi i64 [ %13, %10 ], [ 1, %7 ]
%13 = add i64 %12, 1
%14 = lshr i64 %11, 1
%15 = and i64 %11, 2
%16 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %16, label %10, label %17
17: ; preds = %10
%18 = tail call i64 @bigmod(i64 %1, i64 %14, i64 %0)
%19 = icmp eq i64 %18, 1
br i1 %19, label %37, label %23
20: ; preds = %7
%21 = tail call i64 @bigmod(i64 %1, i64 %3, i64 %0)
%22 = icmp eq i64 %21, 1
br i1 %22, label %37, label %25
23: ; preds = %17
%24 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %24, label %37, label %25
25: ; preds = %20, %23
%26 = phi i64 [ %13, %23 ], [ 1, %20 ]
%27 = phi i64 [ %18, %23 ], [ %21, %20 ]
br label %28
28: ; preds = %25, %32
%29 = phi i64 [ %35, %32 ], [ 0, %25 ]
%30 = phi i64 [ %34, %32 ], [ %27, %25 ]
%31 = icmp eq i64 %30, %3
br i1 %31, label %37, label %32
32: ; preds = %28
%33 = mul i64 %30, %30
%34 = urem i64 %33, %0
%35 = add nuw i64 %29, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %26
br i1 %36, label %37, label %28
37: ; preds = %28, %32, %20, %23, %17, %5, %2
%38 = phi i8 [ 0, %2 ], [ 1, %5 ], [ 1, %17 ], [ 0, %23 ], [ 1, %20 ], [ 1, %28 ], [ 0, %32 ]
ret i8 %38
}