#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 rand();
unsigned long is_prime(unsigned long val) {
  int i = 0, p = 0, exp = 0, a = 0;
  for (i = 9; i--;) {
    a = (rand() % (val - 4)) + 2;
    p = 1;
    exp = val - 1;
    while (exp) {
      if (exp & 1) {
        p = (p * a) % val;
      }
      a = (a * a) % val;
      exp >>= 1;
    }
    if (p != 1) {
      return 0;
    }
  }
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<is_prime>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x9,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     11f1 <is_prime+0xe1>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x4,%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
add    $0x2,%rdx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
je     11d5 <is_prime+0xc5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b1 <is_prime+0xa1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
cltq
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x10(%rbp)
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
cltq
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x10(%rbp)
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1182 <is_prime+0x72>
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
je     11ec <is_prime+0xdc>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11f9 <is_prime+0xe9>
jmp    113f <is_prime+0x2f>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<is_prime>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,%rbx
lea    -0x4(%rdi),%r15
lea    -0x1(%rdi),%r12d
mov    $0x9,%ebp
xor    %r14d,%r14d
jmp    113e <is_prime+0x2e>
nopl   (%rax)
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x1,%esi
jne    11e8 <is_prime+0xd8>
sub    $0x1,%ebp
jb     11e2 <is_prime+0xd2>
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
test   %r12d,%r12d
je     1130 <is_prime+0x20>
mov    %rax,%rcx
or     %r15,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1170 <is_prime+0x60>
xor    %edx,%edx
div    %r15
mov    %rdx,%rcx
jmp    1177 <is_prime+0x67>
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%edx
div    %r15d
mov    %edx,%ecx
add    $0x2,%ecx
mov    $0x1,%esi
mov    %r12d,%edi
jmp    119b <is_prime+0x8b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edi,%eax
sar    %eax
cmp    $0x1,%edi
mov    %eax,%edi
jbe    1135 <is_prime+0x25>
test   $0x1,%dil
je     11d0 <is_prime+0xc0>
imul   %ecx,%esi
movslq %esi,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %rbx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     11bd <is_prime+0xad>
xor    %edx,%edx
div    %rbx
mov    %rdx,%rsi
jmp    11d0 <is_prime+0xc0>
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %ecx,%ecx
cmp    %rbx,%rcx
jb     1190 <is_prime+0x80>
mov    %ecx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%ecx
jmp    1190 <is_prime+0x80>
mov    $0x1,%r14d
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @is_prime(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i64 %0, i64* %3
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 9, i32* %4
br label %8
8: ; preds = %51, %1
%9 = load i32, i32* %4
%10 = add nsw i32 %9, -1
store i32 %10, i32* %4
%11 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %11, label %12, label %52
12: ; preds = %8
%13 = call i64 (...) @rand()
%14 = load i64, i64* %3
%15 = sub i64 %14, 4
%16 = urem i64 %13, %15
%17 = add i64 %16, 2
%18 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %18, i32* %7
store i32 1, i32* %5
%19 = load i64, i64* %3
%20 = sub i64 %19, 1
%21 = trunc i64 %20 to i32
store i32 %21, i32* %6
br label %22
22: ; preds = %37, %12
%23 = load i32, i32* %6
%24 = icmp ne i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %47
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %6
%27 = and i32 %26, 1
%28 = icmp ne i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %37
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %7
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = load i64, i64* %3
%35 = urem i64 %33, %34
%36 = trunc i64 %35 to i32
store i32 %36, i32* %5
br label %37
37: ; preds = %29, %25
%38 = load i32, i32* %7
%39 = load i32, i32* %7
%40 = mul nsw i32 %38, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = load i64, i64* %3
%43 = urem i64 %41, %42
%44 = trunc i64 %43 to i32
store i32 %44, i32* %7
%45 = load i32, i32* %6
%46 = ashr i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %6
br label %22
47: ; preds = %22
%48 = load i32, i32* %5
%49 = icmp ne i32 %48, 1
br i1 %49, label %50, label %51
50: ; preds = %47
store i64 0, i64* %2
br label %53
51: ; preds = %47
br label %8
52: ; preds = %8
store i64 1, i64* %2
br label %53
53: ; preds = %52, %50
%54 = load i64, i64* %2
ret i64 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @is_prime(i64 %0) {
%2 = add i64 %0, -4
%3 = trunc i64 %0 to i32
%4 = add i32 %3, -1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br label %6
6: ; preds = %35, %1
%7 = phi i32 [ 9, %1 ], [ %8, %35 ]
%8 = add nsw i32 %7, -1
%9 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %9, label %38, label %10
10: ; preds = %6
%11 = tail call i64 (...) @rand()
br i1 %5, label %35, label %12
12: ; preds = %10
%13 = urem i64 %11, %2
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = add i32 %14, 2
br label %16
16: ; preds = %12, %27
%17 = phi i32 [ %32, %27 ], [ %15, %12 ]
%18 = phi i32 [ %33, %27 ], [ %4, %12 ]
%19 = phi i32 [ %28, %27 ], [ 1, %12 ]
%20 = and i32 %18, 1
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %27, label %22
22: ; preds = %16
%23 = mul nsw i32 %17, %19
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = urem i64 %24, %0
%26 = trunc i64 %25 to i32
br label %27
27: ; preds = %22, %16
%28 = phi i32 [ %26, %22 ], [ %19, %16 ]
%29 = mul nsw i32 %17, %17
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = urem i64 %30, %0
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = ashr i32 %18, 1
%34 = icmp ult i32 %18, 2
br i1 %34, label %35, label %16
35: ; preds = %27, %10
%36 = phi i32 [ 1, %10 ], [ %28, %27 ]
%37 = icmp eq i32 %36, 1
br i1 %37, label %6, label %38
38: ; preds = %6, %35
%39 = phi i64 [ 0, %35 ], [ 1, %6 ]
ret i64 %39
}