#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*/ printf(char *, unsigned int, unsigned int);
unsigned vtop(char *mem, unsigned size, unsigned pgd, unsigned addr) {
  unsigned pde_addr = (pgd & ~0xfff) + ((addr >> 20) & ~3);
  if (pde_addr > size) {
    printf("ERROR 1 addr %x pde %x\n", addr, pde_addr);
    return -1;
  }
  unsigned pde = *(unsigned *)((unsigned)mem + pde_addr);
  unsigned pte;
  unsigned pte_addr;
  unsigned page_size;
  if (!(pde & (1 << 0))) {
    return -1;
  }
  if (pde & (1 << 7)) {
    pte = pde & ~0x003ff000;
    page_size = 4096 * 1024;
  } else {
    pte_addr = ((pde & ~0xfff) + ((addr >> 10) & 0xffc));
    if (pte_addr > size) {
      return -1;
    }
    pte = *(unsigned *)((unsigned)mem + pte_addr);
    if (!(pte & (1 << 0))) {
      return -1;
    }
    page_size = 4096;
  }
  unsigned page_offset = addr & (page_size - 1);
  unsigned paddr = (pte & ~((1 << 12) - 1)) + page_offset;
  if (paddr >= size)
    return -1;
  return paddr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vtop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0xfffff000,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    $0x14,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jbe    1165 <vtop+0x55>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
lea    0xeac(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <vtop+0x141>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    118e <vtop+0x7e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <vtop+0x141>
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b6 <vtop+0xa6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0xffc00fff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x400000,-0x30(%rbp)
jmp    1217 <vtop+0x107>
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0xfffff000,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    $0xa,%ecx
and    $0xffc,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jbe    11e7 <vtop+0xd7>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <vtop+0x141>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1210 <vtop+0x100>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <vtop+0x141>
movl   $0x1000,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
and    $0xfffff000,%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jb     124b <vtop+0x13b>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <vtop+0x141>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vtop>:
push   %rax
and    $0xfffff000,%edx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x16,%eax
lea    (%rdx,%rax,4),%edx
cmp    %esi,%edx
jbe    1138 <vtop+0x28>
lea    0xed6(%rip),%rdi
mov    %ecx,%esi
call   1030 <printf@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rcx
ret
add    %edi,%edx
mov    (%rdx),%edx
mov    $0xffffffff,%eax
test   $0x1,%dl
je     1177 <vtop+0x67>
test   $0x80,%dl
jne    1179 <vtop+0x69>
and    $0xfffff000,%edx
mov    %ecx,%r8d
shr    $0xa,%r8d
and    $0xffc,%r8d
or     %edx,%r8d
cmp    %esi,%r8d
ja     1177 <vtop+0x67>
add    %edi,%r8d
mov    (%r8),%edx
mov    $0xfff,%edi
test   $0x1,%dl
jne    1184 <vtop+0x74>
pop    %rcx
ret
and    $0xffc00fff,%edx
mov    $0x3fffff,%edi
and    %ecx,%edi
and    $0xfffff000,%edx
add    %edi,%edx
cmp    %esi,%edx
mov    $0xffffffff,%eax
cmovb  %edx,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [24 x i8] c"ERROR 1 addr %x pde %x\0A\00"
define i32 @vtop(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%17 = load i32, i32* %8
%18 = and i32 %17, -4096
%19 = load i32, i32* %9
%20 = lshr i32 %19, 20
%21 = and i32 %20, -4
%22 = add i32 %18, %21
store i32 %22, i32* %10
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp ugt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %30
26: ; preds = %4
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %10
%29 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %27, i32 %28)
store i32 -1, i32* %5
br label %88
30: ; preds = %4
%31 = load i8*, i8** %6
%32 = ptrtoint i8* %31 to i32
%33 = load i32, i32* %10
%34 = add i32 %32, %33
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = inttoptr i64 %35 to i32*
%37 = load i32, i32* %36
store i32 %37, i32* %11
%38 = load i32, i32* %11
%39 = and i32 %38, 1
%40 = icmp ne i32 %39, 0
br i1 %40, label %42, label %41
41: ; preds = %30
store i32 -1, i32* %5
br label %88
42: ; preds = %30
%43 = load i32, i32* %11
%44 = and i32 %43, 128
%45 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %42
%47 = load i32, i32* %11
%48 = and i32 %47, -4190209
store i32 %48, i32* %12
store i32 4194304, i32* %14
br label %73
49: ; preds = %42
%50 = load i32, i32* %11
%51 = and i32 %50, -4096
%52 = load i32, i32* %9
%53 = lshr i32 %52, 10
%54 = and i32 %53, 4092
%55 = add i32 %51, %54
store i32 %55, i32* %13
%56 = load i32, i32* %13
%57 = load i32, i32* %7
%58 = icmp ugt i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %60
59: ; preds = %49
store i32 -1, i32* %5
br label %88
60: ; preds = %49
%61 = load i8*, i8** %6
%62 = ptrtoint i8* %61 to i32
%63 = load i32, i32* %13
%64 = add i32 %62, %63
%65 = zext i32 %64 to i64
%66 = inttoptr i64 %65 to i32*
%67 = load i32, i32* %66
store i32 %67, i32* %12
%68 = load i32, i32* %12
%69 = and i32 %68, 1
%70 = icmp ne i32 %69, 0
br i1 %70, label %72, label %71
71: ; preds = %60
store i32 -1, i32* %5
br label %88
72: ; preds = %60
store i32 4096, i32* %14
br label %73
73: ; preds = %72, %46
%74 = load i32, i32* %9
%75 = load i32, i32* %14
%76 = sub i32 %75, 1
%77 = and i32 %74, %76
store i32 %77, i32* %15
%78 = load i32, i32* %12
%79 = and i32 %78, -4096
%80 = load i32, i32* %15
%81 = add i32 %79, %80
store i32 %81, i32* %16
%82 = load i32, i32* %16
%83 = load i32, i32* %7
%84 = icmp uge i32 %82, %83
br i1 %84, label %85, label %86
85: ; preds = %73
store i32 -1, i32* %5
br label %88
86: ; preds = %73
%87 = load i32, i32* %16
store i32 %87, i32* %5
br label %88
88: ; preds = %86, %85, %71, %59, %41, %26
%89 = load i32, i32* %5
ret i32 %89
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [24 x i8] c"ERROR 1 addr %x pde %x\0A\00"
define i32 @vtop(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = and i32 %2, -4096
%6 = lshr i32 %3, 20
%7 = and i32 %6, 4092
%8 = or i32 %7, %5
%9 = icmp ugt i32 %8, %1
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %4
%11 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %3, i32 %8)
br label %47
12: ; preds = %4
%13 = ptrtoint i8* %0 to i64
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = add i32 %8, %14
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = inttoptr i64 %16 to i32*
%18 = load i32, i32* %17
%19 = and i32 %18, 1
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %47, label %21
21: ; preds = %12
%22 = and i32 %18, 128
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %26, label %24
24: ; preds = %21
%25 = and i32 %18, -4190209
br label %39
26: ; preds = %21
%27 = and i32 %18, -4096
%28 = lshr i32 %3, 10
%29 = and i32 %28, 4092
%30 = or i32 %27, %29
%31 = icmp ugt i32 %30, %1
br i1 %31, label %47, label %32
32: ; preds = %26
%33 = add i32 %30, %14
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = inttoptr i64 %34 to i32*
%36 = load i32, i32* %35
%37 = and i32 %36, 1
%38 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %38, label %47, label %39
39: ; preds = %32, %24
%40 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %36, %32 ]
%41 = phi i32 [ 4194303, %24 ], [ 4095, %32 ]
%42 = and i32 %41, %3
%43 = and i32 %40, -4096
%44 = add i32 %42, %43
%45 = icmp ult i32 %44, %1
%46 = select i1 %45, i32 %44, i32 -1
br label %47
47: ; preds = %39, %12, %26, %32, %10
%48 = phi i32 [ -1, %10 ], [ %46, %39 ], [ -1, %12 ], [ -1, %26 ], [ -1, %32 ]
ret i32 %48
}