#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 */
typedef int ushort;
typedef int ulong;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ Schlendrian(char *);
int mpqs_powmod(int, int, int);
ushort mpqs_sqrt_init(ushort p) {
  ushort e, u, i, j;
  ulong g, b;
  if (p & 2)
    return 0;
  if (p & 4)
    return mpqs_powmod(2, (p - 1) >> 2, p);
  e = 0;
  u = p - 1;
  while (!(u & 1)) {
    e++;
    u >>= 1;
  }
  for (i = 2; i < p; i++) {
    g = mpqs_powmod(i, u, p);
    if (g == 1)
      continue;
    b = g;
    for (j = 0; j < e - 1; j++) {
      b *= b;
      b %= (ulong)p;
    }
    if (b == p - 1)
      break;
  }
  if (i >= p)
    Schlendrian("mpqs_sqrt_init\n");
  return g;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mpqs_sqrt_init>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1146 <mpqs_sqrt_init+0x26>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1271 <mpqs_sqrt_init+0x151>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x4,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1173 <mpqs_sqrt_init+0x53>
mov    -0x8(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
sar    $0x2,%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    $0x2,%edi
call   1030 <mpqs_powmod@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1271 <mpqs_sqrt_init+0x151>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    119e <mpqs_sqrt_init+0x7e>
jmp    11b5 <mpqs_sqrt_init+0x95>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1183 <mpqs_sqrt_init+0x63>
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1253 <mpqs_sqrt_init+0x133>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
call   1030 <mpqs_powmod@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jne    11e8 <mpqs_sqrt_init+0xc8>
jmp    1245 <mpqs_sqrt_init+0x125>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    122a <mpqs_sqrt_init+0x10a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11f5 <mpqs_sqrt_init+0xd5>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1240 <mpqs_sqrt_init+0x120>
jmp    1253 <mpqs_sqrt_init+0x133>
jmp    1245 <mpqs_sqrt_init+0x125>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11bc <mpqs_sqrt_init+0x9c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jl     126b <mpqs_sqrt_init+0x14b>
lea    0xd9a(%rip),%rdi
call   1040 <Schlendrian@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mpqs_sqrt_init>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edi,%ebx
xor    %r15d,%r15d
test   $0x2,%bl
jne    1261 <mpqs_sqrt_init+0x141>
lea    -0x1(%rbx),%esi
test   $0x4,%bl
jne    1232 <mpqs_sqrt_init+0x112>
xor    %r13d,%r13d
mov    %esi,%ebp
test   $0x1,%sil
jne    116c <mpqs_sqrt_init+0x4c>
xor    %r13d,%r13d
mov    %esi,%eax
mov    %esi,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r13d
sar    %ebp
test   $0x2,%al
mov    %ebp,%eax
je     1160 <mpqs_sqrt_init+0x40>
mov    %esi,0x14(%rsp)
cmp    $0x3,%ebx
jl     1255 <mpqs_sqrt_init+0x135>
lea    -0x1(%r13),%eax
lea    -0x2(%r13),%ecx
mov    %ecx,0x10(%rsp)
mov    %eax,%ecx
and    $0x3,%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsp)
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    $0x2,%r12d
mov    $0x1,%r14b
jmp    11bb <mpqs_sqrt_init+0x9b>
cmp    0x14(%rsp),%edx
je     124f <mpqs_sqrt_init+0x12f>
add    $0x1,%r12d
cmp    %ebx,%r12d
setl   %r14b
je     1255 <mpqs_sqrt_init+0x135>
mov    %r12d,%edi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <mpqs_powmod@plt>
mov    %eax,%r15d
cmp    $0x1,%eax
je     11aa <mpqs_sqrt_init+0x8a>
mov    %r15d,%edx
cmp    $0x2,%r13d
jl     11a0 <mpqs_sqrt_init+0x80>
mov    %r15d,%edx
cmpl   $0x3,0x10(%rsp)
jb     1215 <mpqs_sqrt_init+0xf5>
mov    0xc(%rsp),%ecx
mov    %r15d,%edx
nopl   0x0(%rax)
imul   %edx,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
imul   %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
imul   %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
imul   %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
add    $0xfffffffc,%ecx
jne    11f0 <mpqs_sqrt_init+0xd0>
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
je     11a0 <mpqs_sqrt_init+0x80>
mov    0x8(%rsp),%ecx
imul   %edx,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1220 <mpqs_sqrt_init+0x100>
jmp    11a0 <mpqs_sqrt_init+0x80>
sar    $0x2,%esi
mov    $0x2,%edi
mov    %ebx,%edx
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <mpqs_powmod@plt>
test   $0x1,%r14b
jne    1261 <mpqs_sqrt_init+0x141>
lea    0xda4(%rip),%rdi
call   1040 <Schlendrian@plt>
mov    %r15d,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
@.str = [16 x i8] c"mpqs_sqrt_init\0A\00"
define i32 @mpqs_sqrt_init(i32 %0) {
%2 = and i32 %0, 2
%3 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %3, label %4, label %74
4: ; preds = %1
%5 = and i32 %0, 4
%6 = icmp eq i32 %5, 0
%7 = add nsw i32 %0, -1
br i1 %6, label %11, label %8
8: ; preds = %4
%9 = ashr i32 %7, 2
%10 = tail call i32 @mpqs_powmod(i32 2, i32 %9, i32 %0)
br label %74
11: ; preds = %4
%12 = and i32 %7, 1
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %26, label %14
14: ; preds = %26, %11
%15 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %29, %26 ]
%16 = phi i32 [ %7, %11 ], [ %30, %26 ]
%17 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %17, label %18, label %71
18: ; preds = %14
%19 = add i32 %15, -1
%20 = icmp sgt i32 %15, 1
%21 = add i32 %15, -2
%22 = and i32 %19, 3
%23 = icmp ult i32 %21, 3
%24 = and i32 %19, -4
%25 = icmp eq i32 %22, 0
br label %33
26: ; preds = %11, %26
%27 = phi i32 [ %30, %26 ], [ %7, %11 ]
%28 = phi i32 [ %29, %26 ], [ 0, %11 ]
%29 = add nuw nsw i32 %28, 1
%30 = ashr i32 %27, 1
%31 = and i32 %27, 2
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %26, label %14
33: ; preds = %18, %66
%34 = phi i1 [ true, %18 ], [ %68, %66 ]
%35 = phi i32 [ 2, %18 ], [ %67, %66 ]
%36 = tail call i32 @mpqs_powmod(i32 %35, i32 %16, i32 %0)
%37 = icmp eq i32 %36, 1
br i1 %37, label %66, label %38
38: ; preds = %33
br i1 %20, label %39, label %63
39: ; preds = %38
br i1 %23, label %53, label %40
40: ; preds = %39, %40
%41 = phi i32 [ %50, %40 ], [ %36, %39 ]
%42 = phi i32 [ %51, %40 ], [ 0, %39 ]
%43 = mul nsw i32 %41, %41
%44 = srem i32 %43, %0
%45 = mul nsw i32 %44, %44
%46 = srem i32 %45, %0
%47 = mul nsw i32 %46, %46
%48 = srem i32 %47, %0
%49 = mul nsw i32 %48, %48
%50 = srem i32 %49, %0
%51 = add i32 %42, 4
%52 = icmp eq i32 %51, %24
br i1 %52, label %53, label %40
53: ; preds = %40, %39
%54 = phi i32 [ undef, %39 ], [ %50, %40 ]
%55 = phi i32 [ %36, %39 ], [ %50, %40 ]
br i1 %25, label %63, label %56
56: ; preds = %53, %56
%57 = phi i32 [ %60, %56 ], [ %55, %53 ]
%58 = phi i32 [ %61, %56 ], [ 0, %53 ]
%59 = mul nsw i32 %57, %57
%60 = srem i32 %59, %0
%61 = add i32 %58, 1
%62 = icmp eq i32 %61, %22
br i1 %62, label %63, label %56
63: ; preds = %53, %56, %38
%64 = phi i32 [ %36, %38 ], [ %54, %53 ], [ %60, %56 ]
%65 = icmp eq i32 %64, %7
br i1 %65, label %70, label %66
66: ; preds = %63, %33
%67 = add nuw nsw i32 %35, 1
%68 = icmp slt i32 %67, %0
%69 = icmp eq i32 %67, %0
br i1 %69, label %71, label %33
70: ; preds = %63
br i1 %34, label %74, label %71
71: ; preds = %66, %14, %70
%72 = phi i32 [ %36, %70 ], [ undef, %14 ], [ %36, %66 ]
%73 = tail call i32 @Schlendrian(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %74
74: ; preds = %70, %71, %1, %8
%75 = phi i32 [ %10, %8 ], [ 0, %1 ], [ %72, %71 ], [ %36, %70 ]
ret i32 %75
}