#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 */
scalar_t__ malloc(int);
long long int **matrix_mul(long long int **m, long long int **n,
                           long long int num, long long int mod) {
  long long int i, j, k, **result;
  result = (long long int **)malloc(sizeof(long long int) * num);
  for (i = 0; i < num; i++) {
    result[i] = (long long int *)malloc(sizeof(long long int) * num);
  }
  for (i = 0; i < num; i++) {
    for (j = 0; j < num; j++) {
      result[i][j] = 0;
      for (k = 0; k < num; k++) {
        result[i][j] += ((m[i][k]) % mod * (n[k][j] % mod));
      }
    }
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    1180 <matrix_mul+0x70>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1143 <matrix_mul+0x33>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    1272 <matrix_mul+0x162>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    125c <matrix_mul+0x14c>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    1246 <matrix_mul+0x136>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,%rax
mov    -0x48(%rbp),%rdx
imul   %rax,%rdx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11cc <matrix_mul+0xbc>
jmp    124b <matrix_mul+0x13b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    119e <matrix_mul+0x8e>
jmp    1261 <matrix_mul+0x151>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1188 <matrix_mul+0x78>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_mul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%rbx
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r12
lea    0x0(,%rdx,8),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
test   %r14,%r14
jle    1220 <matrix_mul+0x110>
mov    %r12,(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,0x0(%r13,%r12,8)
add    $0x1,%r12
cmp    %r12,%r14
jne    1150 <matrix_mul+0x40>
test   %r14,%r14
mov    (%rsp),%r11
jle    1220 <matrix_mul+0x110>
xor    %r8d,%r8d
jmp    118d <matrix_mul+0x7d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r8
cmp    %r14,%r8
je     1220 <matrix_mul+0x110>
mov    0x0(%r13,%r8,8),%r10
mov    (%r11,%r8,8),%r9
xor    %esi,%esi
jmp    11a9 <matrix_mul+0x99>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r14,%rsi
je     1180 <matrix_mul+0x70>
movq   $0x0,(%r10,%rsi,8)
xor    %ebp,%ebp
xor    %edi,%edi
jmp    11d9 <matrix_mul+0xc9>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cqto
idiv   %rbx
imul   %rcx,%rdx
add    %rdx,%rbp
mov    %rbp,(%r10,%rsi,8)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r14
je     11a0 <matrix_mul+0x90>
mov    (%r9,%rdi,8),%rax
mov    %rax,%rcx
or     %rbx,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1200 <matrix_mul+0xf0>
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rcx
jmp    1206 <matrix_mul+0xf6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%ecx
mov    (%r15,%rdi,8),%rax
mov    (%rax,%rsi,8),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %rbx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
jne    11c0 <matrix_mul+0xb0>
xor    %edx,%edx
div    %ebx
jmp    11c5 <matrix_mul+0xb5>
mov    %r13,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64** @matrix_mul(i64** %0, i64** %1, i64 %2, i64 %3) {
%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*** %5
store i64** %1, i64*** %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 %3, i64* %8
%13 = load i64, i64* %7
%14 = mul i64 8, %13
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = call i64 @malloc(i32 %15)
%17 = inttoptr i64 %16 to i64**
store i64** %17, i64*** %12
store i64 0, i64* %9
br label %18
18: ; preds = %31, %4
%19 = load i64, i64* %9
%20 = load i64, i64* %7
%21 = icmp slt i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %34
22: ; preds = %18
%23 = load i64, i64* %7
%24 = mul i64 8, %23
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = call i64 @malloc(i32 %25)
%27 = inttoptr i64 %26 to i64*
%28 = load i64**, i64*** %12
%29 = load i64, i64* %9
%30 = getelementptr inbounds i64*, i64** %28, i64 %29
store i64* %27, i64** %30
br label %31
31: ; preds = %22
%32 = load i64, i64* %9
%33 = add nsw i64 %32, 1
store i64 %33, i64* %9
br label %18
34: ; preds = %18
store i64 0, i64* %9
br label %35
35: ; preds = %91, %34
%36 = load i64, i64* %9
%37 = load i64, i64* %7
%38 = icmp slt i64 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %94
39: ; preds = %35
store i64 0, i64* %10
br label %40
40: ; preds = %87, %39
%41 = load i64, i64* %10
%42 = load i64, i64* %7
%43 = icmp slt i64 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %90
44: ; preds = %40
%45 = load i64**, i64*** %12
%46 = load i64, i64* %9
%47 = getelementptr inbounds i64*, i64** %45, i64 %46
%48 = load i64*, i64** %47
%49 = load i64, i64* %10
%50 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 %49
store i64 0, i64* %50
store i64 0, i64* %11
br label %51
51: ; preds = %83, %44
%52 = load i64, i64* %11
%53 = load i64, i64* %7
%54 = icmp slt i64 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %86
55: ; preds = %51
%56 = load i64**, i64*** %5
%57 = load i64, i64* %9
%58 = getelementptr inbounds i64*, i64** %56, i64 %57
%59 = load i64*, i64** %58
%60 = load i64, i64* %11
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %59, i64 %60
%62 = load i64, i64* %61
%63 = load i64, i64* %8
%64 = srem i64 %62, %63
%65 = load i64**, i64*** %6
%66 = load i64, i64* %11
%67 = getelementptr inbounds i64*, i64** %65, i64 %66
%68 = load i64*, i64** %67
%69 = load i64, i64* %10
%70 = getelementptr inbounds i64, i64* %68, i64 %69
%71 = load i64, i64* %70
%72 = load i64, i64* %8
%73 = srem i64 %71, %72
%74 = mul nsw i64 %64, %73
%75 = load i64**, i64*** %12
%76 = load i64, i64* %9
%77 = getelementptr inbounds i64*, i64** %75, i64 %76
%78 = load i64*, i64** %77
%79 = load i64, i64* %10
%80 = getelementptr inbounds i64, i64* %78, i64 %79
%81 = load i64, i64* %80
%82 = add nsw i64 %81, %74
store i64 %82, i64* %80
br label %83
83: ; preds = %55
%84 = load i64, i64* %11
%85 = add nsw i64 %84, 1
store i64 %85, i64* %11
br label %51
86: ; preds = %51
br label %87
87: ; preds = %86
%88 = load i64, i64* %10
%89 = add nsw i64 %88, 1
store i64 %89, i64* %10
br label %40
90: ; preds = %40
br label %91
91: ; preds = %90
%92 = load i64, i64* %9
%93 = add nsw i64 %92, 1
store i64 %93, i64* %9
br label %35
94: ; preds = %35
%95 = load i64**, i64*** %12
ret i64** %95
}

LLVM IR (-O2):
define i64** @matrix_mul(i64** nocapture %0, i64** nocapture %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = trunc i64 %2 to i32
%6 = shl i32 %5, 3
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = inttoptr i64 %7 to i64**
%9 = icmp sgt i64 %2, 0
br i1 %9, label %11, label %48
10: ; preds = %11
br i1 %9, label %18, label %48
11: ; preds = %4, %11
%12 = phi i64 [ %16, %11 ], [ 0, %4 ]
%13 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%14 = inttoptr i64 %13 to i64*
%15 = getelementptr inbounds i64*, i64** %8, i64 %12
store i64* %14, i64** %15
%16 = add nuw nsw i64 %12, 1
%17 = icmp eq i64 %16, %2
br i1 %17, label %10, label %11
18: ; preds = %10, %45
%19 = phi i64 [ %46, %45 ], [ 0, %10 ]
%20 = getelementptr inbounds i64*, i64** %8, i64 %19
%21 = load i64*, i64** %20
%22 = getelementptr inbounds i64*, i64** %0, i64 %19
%23 = load i64*, i64** %22
br label %24
24: ; preds = %42, %18
%25 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %43, %42 ]
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %21, i64 %25
store i64 0, i64* %26
br label %27
27: ; preds = %24, %27
%28 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %39, %27 ]
%29 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %40, %27 ]
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %23, i64 %29
%31 = load i64, i64* %30
%32 = srem i64 %31, %3
%33 = getelementptr inbounds i64*, i64** %1, i64 %29
%34 = load i64*, i64** %33
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %34, i64 %25
%36 = load i64, i64* %35
%37 = srem i64 %36, %3
%38 = mul nsw i64 %37, %32
%39 = add nsw i64 %28, %38
store i64 %39, i64* %26
%40 = add nuw nsw i64 %29, 1
%41 = icmp eq i64 %40, %2
br i1 %41, label %42, label %27
42: ; preds = %27
%43 = add nuw nsw i64 %25, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %2
br i1 %44, label %45, label %24
45: ; preds = %42
%46 = add nuw nsw i64 %19, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %2
br i1 %47, label %48, label %18
48: ; preds = %45, %4, %10
ret i64** %8
}