#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 */
struct BigNum {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
unsigned int bnLSWord(struct BigNum const *);
unsigned int bnModQ(struct BigNum const *, unsigned int);
int bnJacobiQ(unsigned p, struct BigNum const *bn) {
  int j = 1;
  unsigned u = bnLSWord(bn);
  if (!(u & 1))
    return 0;
  while ((p & 3) == 0)
    p >>= 2;
  if ((p & 1) == 0) {
    p >>= 1;
    if ((u ^ u >> 1) & 2)
      j = -j;
  }
  if (p == 1)
    return j;
  if (p & u & 2)
    j = -j;
  u = bnModQ(bn, p);
  while (u) {
    while ((u & 3) == 0)
      u >>= 2;
    if ((u & 1) == 0) {
      u >>= 1;
      if ((p ^ p >> 1) & 2)
        j = -j;
    }
    if (u == 1)
      return j;
    if (u < p) {
      unsigned t = u;
      u = p;
      p = t;
      if (u & p & 2)
        j = -j;
    }
    u %= p;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bnJacobiQ>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <bnLSWord@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    115d <bnJacobiQ+0x3d>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12cc <bnJacobiQ+0x1ac>
jmp    1162 <bnJacobiQ+0x42>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    117f <bnJacobiQ+0x5f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1162 <bnJacobiQ+0x42>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11bb <bnJacobiQ+0x9b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b6 <bnJacobiQ+0x96>
xor    %eax,%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11bb <bnJacobiQ+0x9b>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    11d0 <bnJacobiQ+0xb0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12cc <bnJacobiQ+0x1ac>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11ea <bnJacobiQ+0xca>
xor    %eax,%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%esi
call   1040 <bnModQ@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     12c5 <bnJacobiQ+0x1a5>
jmp    1208 <bnJacobiQ+0xe8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1225 <bnJacobiQ+0x105>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1208 <bnJacobiQ+0xe8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1261 <bnJacobiQ+0x141>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     125c <bnJacobiQ+0x13c>
xor    %eax,%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1261 <bnJacobiQ+0x141>
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    1276 <bnJacobiQ+0x156>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12cc <bnJacobiQ+0x1ac>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jae    12b3 <bnJacobiQ+0x193>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12ae <bnJacobiQ+0x18e>
xor    %eax,%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    12b3 <bnJacobiQ+0x193>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
jmp    11f9 <bnJacobiQ+0xd9>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bnJacobiQ>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%ebx
mov    %rsi,%rdi
call   1030 <bnLSWord@plt>
mov    %eax,%r14d
xor    %r12d,%r12d
test   $0x1,%r14b
je     1201 <bnJacobiQ+0xe1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ebx,%ebp
shr    $0x2,%ebx
test   $0x3,%bpl
je     1150 <bnJacobiQ+0x30>
mov    $0x1,%ebx
test   $0x1,%bpl
jne    117a <bnJacobiQ+0x5a>
shr    %ebp
mov    %r14d,%eax
shr    %eax
xor    %r14d,%eax
and    $0x2,%eax
neg    %eax
sbb    %ebx,%ebx
or     $0x1,%ebx
cmp    $0x1,%ebp
jne    1184 <bnJacobiQ+0x64>
mov    %ebx,%r12d
jmp    1201 <bnJacobiQ+0xe1>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <bnModQ@plt>
test   %eax,%eax
je     1201 <bnJacobiQ+0xe1>
mov    %eax,%edx
and    %ebp,%r14d
mov    %ebx,%ecx
neg    %ecx
test   $0x2,%r14b
cmove  %ebx,%ecx
xor    %r12d,%r12d
jmp    11d0 <bnJacobiQ+0xb0>
mov    %ebp,%edx
and    %eax,%edx
mov    %ecx,%esi
neg    %esi
test   $0x2,%dl
cmovne %esi,%ecx
mov    %eax,%esi
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %esi
mov    %esi,%ebp
test   %edx,%edx
je     1201 <bnJacobiQ+0xe1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %edx,%eax
shr    $0x2,%edx
test   $0x3,%al
je     11d0 <bnJacobiQ+0xb0>
test   $0x1,%al
jne    11ef <bnJacobiQ+0xcf>
shr    %eax
mov    %ebp,%edx
shr    %edx
xor    %ebp,%edx
mov    %ecx,%esi
neg    %esi
test   $0x2,%dl
cmovne %esi,%ecx
cmp    $0x1,%eax
je     11fe <bnJacobiQ+0xde>
cmp    %ebp,%eax
jb     11a7 <bnJacobiQ+0x87>
mov    %ebp,%esi
mov    %eax,%ebp
jmp    11b7 <bnJacobiQ+0x97>
mov    %ecx,%r12d
mov    %r12d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.BigNum = type { i32 }
define i32 @bnJacobiQ(i32 %0, %struct.BigNum* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca %struct.BigNum*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store %struct.BigNum* %1, %struct.BigNum** %5
store i32 1, i32* %6
%9 = load %struct.BigNum*, %struct.BigNum** %5
%10 = call i32 @bnLSWord(%struct.BigNum* %9)
store i32 %10, i32* %7
%11 = load i32, i32* %7
%12 = and i32 %11, 1
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %15, label %14
14: ; preds = %2
store i32 0, i32* %3
br label %113
15: ; preds = %2
br label %16
16: ; preds = %20, %15
%17 = load i32, i32* %4
%18 = and i32 %17, 3
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %4
%22 = lshr i32 %21, 2
store i32 %22, i32* %4
br label %16
23: ; preds = %16
%24 = load i32, i32* %4
%25 = and i32 %24, 1
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %40
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %4
%29 = lshr i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %7
%32 = lshr i32 %31, 1
%33 = xor i32 %30, %32
%34 = and i32 %33, 2
%35 = icmp ne i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %27
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sub nsw i32 0, %37
store i32 %38, i32* %6
br label %39
39: ; preds = %36, %27
br label %40
40: ; preds = %39, %23
%41 = load i32, i32* %4
%42 = icmp eq i32 %41, 1
br i1 %42, label %43, label %45
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %6
store i32 %44, i32* %3
br label %113
45: ; preds = %40
%46 = load i32, i32* %4
%47 = load i32, i32* %7
%48 = and i32 %46, %47
%49 = and i32 %48, 2
%50 = icmp ne i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %54
51: ; preds = %45
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sub nsw i32 0, %52
store i32 %53, i32* %6
br label %54
54: ; preds = %51, %45
%55 = load %struct.BigNum*, %struct.BigNum** %5
%56 = load i32, i32* %4
%57 = call i32 @bnModQ(%struct.BigNum* %55, i32 %56)
store i32 %57, i32* %7
br label %58
58: ; preds = %108, %54
%59 = load i32, i32* %7
%60 = icmp ne i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %112
61: ; preds = %58
br label %62
62: ; preds = %66, %61
%63 = load i32, i32* %7
%64 = and i32 %63, 3
%65 = icmp eq i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %69
66: ; preds = %62
%67 = load i32, i32* %7
%68 = lshr i32 %67, 2
store i32 %68, i32* %7
br label %62
69: ; preds = %62
%70 = load i32, i32* %7
%71 = and i32 %70, 1
%72 = icmp eq i32 %71, 0
br i1 %72, label %73, label %86
73: ; preds = %69
%74 = load i32, i32* %7
%75 = lshr i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %7
%76 = load i32, i32* %4
%77 = load i32, i32* %4
%78 = lshr i32 %77, 1
%79 = xor i32 %76, %78
%80 = and i32 %79, 2
%81 = icmp ne i32 %80, 0
br i1 %81, label %82, label %85
82: ; preds = %73
%83 = load i32, i32* %6
%84 = sub nsw i32 0, %83
store i32 %84, i32* %6
br label %85
85: ; preds = %82, %73
br label %86
86: ; preds = %85, %69
%87 = load i32, i32* %7
%88 = icmp eq i32 %87, 1
br i1 %88, label %89, label %91
89: ; preds = %86
%90 = load i32, i32* %6
store i32 %90, i32* %3
br label %113
91: ; preds = %86
%92 = load i32, i32* %7
%93 = load i32, i32* %4
%94 = icmp ult i32 %92, %93
br i1 %94, label %95, label %108
95: ; preds = %91
%96 = load i32, i32* %7
store i32 %96, i32* %8
%97 = load i32, i32* %4
store i32 %97, i32* %7
%98 = load i32, i32* %8
store i32 %98, i32* %4
%99 = load i32, i32* %7
%100 = load i32, i32* %4
%101 = and i32 %99, %100
%102 = and i32 %101, 2
%103 = icmp ne i32 %102, 0
br i1 %103, label %104, label %107
104: ; preds = %95
%105 = load i32, i32* %6
%106 = sub nsw i32 0, %105
store i32 %106, i32* %6
br label %107
107: ; preds = %104, %95
br label %108
108: ; preds = %107, %91
%109 = load i32, i32* %4
%110 = load i32, i32* %7
%111 = urem i32 %110, %109
store i32 %111, i32* %7
br label %58
112: ; preds = %58
store i32 0, i32* %3
br label %113
113: ; preds = %112, %89, %43, %14
%114 = load i32, i32* %3
ret i32 %114
}

LLVM IR (-O2):
%struct.BigNum = type { i32 }
define i32 @bnJacobiQ(i32 %0, %struct.BigNum* %1) {
%3 = tail call i32 @bnLSWord(%struct.BigNum* %1)
%4 = and i32 %3, 1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %72, label %6
6: ; preds = %2, %6
%7 = phi i32 [ %10, %6 ], [ %0, %2 ]
%8 = and i32 %7, 3
%9 = icmp eq i32 %8, 0
%10 = lshr i32 %7, 2
br i1 %9, label %6, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i32 %7, 1
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %21
14: ; preds = %11
%15 = lshr i32 %7, 1
%16 = lshr i32 %3, 1
%17 = xor i32 %16, %3
%18 = and i32 %17, 2
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = select i1 %19, i32 1, i32 -1
br label %21
21: ; preds = %14, %11
%22 = phi i32 [ %7, %11 ], [ %15, %14 ]
%23 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %20, %14 ]
%24 = icmp eq i32 %22, 1
br i1 %24, label %72, label %25
25: ; preds = %21
%26 = tail call i32 @bnModQ(%struct.BigNum* %1, i32 %22)
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %72, label %28
28: ; preds = %25
%29 = and i32 %3, 2
%30 = and i32 %29, %22
%31 = icmp eq i32 %30, 0
%32 = sub nsw i32 0, %23
%33 = select i1 %31, i32 %23, i32 %32
br label %34
34: ; preds = %28, %66
%35 = phi i32 [ %70, %66 ], [ %26, %28 ]
%36 = phi i32 [ %68, %66 ], [ %33, %28 ]
%37 = phi i32 [ %67, %66 ], [ %22, %28 ]
br label %38
38: ; preds = %38, %34
%39 = phi i32 [ %42, %38 ], [ %35, %34 ]
%40 = and i32 %39, 3
%41 = icmp eq i32 %40, 0
%42 = lshr i32 %39, 2
br i1 %41, label %38, label %43
43: ; preds = %38
%44 = and i32 %39, 1
%45 = icmp eq i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %54
46: ; preds = %43
%47 = lshr i32 %39, 1
%48 = lshr i32 %37, 1
%49 = xor i32 %48, %37
%50 = and i32 %49, 2
%51 = icmp eq i32 %50, 0
%52 = sub nsw i32 0, %36
%53 = select i1 %51, i32 %36, i32 %52
br label %54
54: ; preds = %46, %43
%55 = phi i32 [ %36, %43 ], [ %53, %46 ]
%56 = phi i32 [ %39, %43 ], [ %47, %46 ]
%57 = icmp eq i32 %56, 1
br i1 %57, label %72, label %58
58: ; preds = %54
%59 = icmp ult i32 %56, %37
br i1 %59, label %60, label %66
60: ; preds = %58
%61 = and i32 %37, 2
%62 = and i32 %61, %56
%63 = icmp eq i32 %62, 0
%64 = sub nsw i32 0, %55
%65 = select i1 %63, i32 %55, i32 %64
br label %66
66: ; preds = %60, %58
%67 = phi i32 [ %56, %60 ], [ %37, %58 ]
%68 = phi i32 [ %65, %60 ], [ %55, %58 ]
%69 = phi i32 [ %37, %60 ], [ %56, %58 ]
%70 = urem i32 %69, %67
%71 = icmp eq i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %34
72: ; preds = %54, %66, %25, %21, %2
%73 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %23, %21 ], [ 0, %25 ], [ %55, %54 ], [ 0, %66 ]
ret i32 %73
}