#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 log2(int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void bitonicsort(int datanum, int data[]) {
  int fb, sb, i;
  for (fb = 1; fb <= log2(datanum); fb++) {
    for (sb = fb - 1; sb >= 0; sb--) {
      for (i = 0; i < datanum; i++) {
        if ((((i >> fb) & 1) ^ ((i >> sb) & 1)) &&
            (data[i] < data[i ^ (1 << sb)])) {
          swap(&data[i], &data[i ^ (1 << sb)]);
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bitonicsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1030 <log2@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1237 <bitonicsort+0x117>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     1224 <bitonicsort+0x104>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1211 <bitonicsort+0xf1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11fe <bitonicsort+0xde>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    -0x28(%rbp),%rcx
xor    %esi,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11fe <bitonicsort+0xde>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
xor    %ecx,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    1203 <bitonicsort+0xe3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <bitonicsort+0x4b>
jmp    1216 <bitonicsort+0xf6>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    115a <bitonicsort+0x3a>
jmp    1229 <bitonicsort+0x109>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1136 <bitonicsort+0x16>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bitonicsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %edi,0x4(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
test   %eax,%eax
jle    120b <bitonicsort+0xeb>
mov    0x4(%rsp),%r13d
mov    $0x1,%r12d
jmp    117a <bitonicsort+0x5a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%r12),%ebx
mov    0x4(%rsp),%edi
call   1030 <log2@plt>
cmp    %eax,%r12d
mov    %ebx,%r12d
jge    120b <bitonicsort+0xeb>
mov    %r12d,%ebx
mov    0x8(%rsp),%rsi
jmp    1197 <bitonicsort+0x77>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmpl   $0x2,0x10(%rsp)
jl     1160 <bitonicsort+0x40>
mov    %ebx,%ecx
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x10(%rsp)
lea    -0x1(%rcx),%ebx
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
jle    1190 <bitonicsort+0x70>
mov    $0x1,%r14d
mov    %ebx,%ecx
shl    %cl,%r14d
mov    %rsi,%rbp
xor    %r15d,%r15d
jmp    11cd <bitonicsort+0xad>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r15
add    $0x4,%rbp
cmp    %r15,%r13
je     1190 <bitonicsort+0x70>
mov    %r15d,%eax
mov    %r12d,%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %r15d,%edx
mov    %ebx,%ecx
shr    %cl,%edx
xor    %eax,%edx
test   $0x1,%dl
je     11c0 <bitonicsort+0xa0>
mov    0x0(%rbp),%ecx
mov    %r14d,%eax
xor    %r15d,%eax
cltq
cmp    (%rsi,%rax,4),%ecx
jge    11c0 <bitonicsort+0xa0>
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rsi
mov    %rbp,%rdi
call   1040 <swap@plt>
mov    0x8(%rsp),%rsi
jmp    11c0 <bitonicsort+0xa0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bitonicsort(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 1, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %72, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %3
%11 = call i32 @log2(i32 %10)
%12 = icmp sle i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %75
13: ; preds = %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %68, %13
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp sge i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %71
19: ; preds = %16
store i32 0, i32* %7
br label %20
20: ; preds = %64, %19
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32, i32* %3
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %67
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %5
%27 = ashr i32 %25, %26
%28 = and i32 %27, 1
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %6
%31 = ashr i32 %29, %30
%32 = and i32 %31, 1
%33 = xor i32 %28, %32
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %63
35: ; preds = %24
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32, i32* %6
%44 = shl i32 1, %43
%45 = xor i32 %42, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp slt i32 %40, %48
br i1 %49, label %50, label %63
50: ; preds = %35
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %7
%57 = load i32, i32* %6
%58 = shl i32 1, %57
%59 = xor i32 %56, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %60
%62 = call i32 @swap(i32* %54, i32* %61)
br label %63
63: ; preds = %50, %35, %24
br label %64
64: ; preds = %63
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %7
br label %20
67: ; preds = %20
br label %68
68: ; preds = %67
%69 = load i32, i32* %6
%70 = add nsw i32 %69, -1
store i32 %70, i32* %6
br label %16
71: ; preds = %16
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %5
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %5
br label %8
75: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bitonicsort(i32 %0, i32* %1) {
%3 = tail call i32 @log2(i32 %0)
%4 = icmp slt i32 %3, 1
br i1 %4, label %42, label %5
5: ; preds = %2
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
%7 = zext i32 %0 to i64
br label %8
8: ; preds = %5, %38
%9 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %39, %38 ]
br label %12
10: ; preds = %35, %12
%11 = icmp sgt i32 %13, 1
br i1 %11, label %12, label %38
12: ; preds = %8, %10
%13 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %14, %10 ]
%14 = add nsw i32 %13, -1
br i1 %6, label %15, label %10
15: ; preds = %12
%16 = shl nuw i32 1, %14
br label %17
17: ; preds = %15, %35
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %36, %35 ]
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = lshr i32 %19, %9
%21 = lshr i32 %19, %14
%22 = xor i32 %20, %21
%23 = and i32 %22, 1
%24 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %24, label %35, label %25
25: ; preds = %17
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %18
%27 = load i32, i32* %26
%28 = xor i32 %16, %19
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp slt i32 %27, %31
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %25
%34 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %30)
br label %35
35: ; preds = %17, %25, %33
%36 = add nuw nsw i64 %18, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %7
br i1 %37, label %10, label %17
38: ; preds = %10
%39 = add nuw nsw i32 %9, 1
%40 = tail call i32 @log2(i32 %0)
%41 = icmp slt i32 %9, %40
br i1 %41, label %8, label %42
42: ; preds = %38, %2
ret void
}