#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 galois_single_multiply(int, int, int);
scalar_t__ malloc(int);
int *jerasure_matrix_to_bitmatrix(int k, int m, int w, int *matrix) {
  int *bitmatrix;
  int rowelts, rowindex, colindex, elt, i, j, l, x;
  bitmatrix = (int *)malloc(sizeof(int) * (k * m * w * w));
  if (matrix == NULL) {
    return NULL;
  }
  rowelts = k * w;
  rowindex = 0;
  for (i = 0; i < m; i++) {
    colindex = rowindex;
    for (j = 0; j < k; j++) {
      elt = matrix[i * k + j];
      for (x = 0; x < w; x++) {
        for (l = 0; l < w; l++) {
          bitmatrix[colindex + x + l * rowelts] = ((elt & (1 << l)) ? 1 : 0);
        }
        elt = galois_single_multiply(elt, 2, w);
      }
      colindex += w;
    }
    rowindex += rowelts * w;
  }
  return bitmatrix;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<jerasure_matrix_to_bitmatrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    116d <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x4d>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    128b <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x16b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1283 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x163>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1268 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x148>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x40(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1251 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x131>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1230 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x110>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
and    %eax,%ecx
xor    %edx,%edx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%ecx
cmovne %eax,%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    -0x48(%rbp),%ecx
mov    -0x44(%rbp),%esi
imul   -0x2c(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    11db <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0xbb>
mov    -0x38(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    $0x2,%esi
call   1040 <galois_single_multiply@plt>
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    11c8 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0xa8>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    119e <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x7e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1185 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x65>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<jerasure_matrix_to_bitmatrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0xa8,%rsp
mov    %rcx,%rbp
mov    %esi,%r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %edi,(%rsp)
imul   %edi,%ebx
mov    %esi,%edi
mov    %edx,0x4(%rsp)
imul   %edx,%edi
imul   %ebx,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rbp,0x70(%rsp)
test   %rbp,%rbp
je     13a8 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x288>
test   %r14d,%r14d
jle    13b1 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x291>
movslq %ebx,%rcx
mov    0x4(%rsp),%edx
imul   %edx,%ebx
movslq %ebx,%rsi
movslq %edx,%rdi
movslq (%rsp),%rbp
mov    %r14d,%ebx
mov    %rbx,0x60(%rsp)
mov    %rbp,0x50(%rsp)
mov    %ebp,%ebp
mov    %rbp,0x88(%rsp)
mov    %edi,%r8d
mov    %r8d,%r15d
and    $0xfffffffe,%r15d
lea    (%rax,%rcx,4),%rbp
mov    %rbp,0x30(%rsp)
mov    %rsi,0x68(%rsp)
lea    0x0(,%rsi,4),%rsi
mov    %rsi,0x58(%rsp)
mov    %rdi,0x90(%rsp)
lea    0x0(,%rdi,4),%rsi
mov    %rsi,0x80(%rsp)
mov    %rcx,0x98(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,8),%r14
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %rax,0x48(%rsp)
mov    %rax,0x28(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %r8,0xa0(%rsp)
jmp    124a <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x12a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    0x8(%rsp),%rax
add    0x68(%rsp),%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    0x58(%rsp),%rax
add    %rax,0x30(%rsp)
add    %rax,0x28(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x10(%rsp)
cmp    0x60(%rsp),%rcx
je     13ac <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x28c>
cmpl   $0x0,(%rsp)
jle    1210 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0xf0>
mov    0x10(%rsp),%rax
imul   0x50(%rsp),%rax
mov    %rax,0x78(%rsp)
mov    0x28(%rsp),%rax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    0x30(%rsp),%rax
mov    %rax,0x38(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
jmp    12d3 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x1b3>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x20(%rsp),%rax
add    0x90(%rsp),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    0x80(%rsp),%rax
add    %rax,0x38(%rsp)
add    %rax,0x40(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x18(%rsp)
cmp    0x88(%rsp),%rcx
je     1210 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0xf0>
test   %edx,%edx
jle    1290 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x170>
mov    0x78(%rsp),%rax
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    0x70(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%rax,4),%eax
mov    0x40(%rsp),%rbx
mov    0x38(%rsp),%r13
xor    %r12d,%r12d
jmp    132d <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x20d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <galois_single_multiply@plt>
mov    0x4(%rsp),%edx
add    $0x1,%r12
add    $0x4,%r13
add    $0x4,%rbx
mov    0xa0(%rsp),%r8
cmp    %r8,%r12
je     1290 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x170>
cmp    $0x1,%edx
jne    1340 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x220>
xor    %ebp,%ebp
jmp    1377 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x257>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %esi,%esi
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%edi
mov    %ebp,%ecx
shr    %cl,%edi
and    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rbx,%rsi,1)
lea    0x1(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edi
shr    %cl,%edi
and    $0x1,%edi
mov    %edi,0x0(%r13,%rsi,1)
add    $0x2,%rbp
add    %r14,%rsi
cmp    %r15,%rbp
jne    1350 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x230>
test   $0x1,%r8b
je     1300 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x1e0>
mov    0x20(%rsp),%rcx
lea    (%r12,%rcx,1),%rsi
mov    %eax,%edi
mov    %ebp,%ecx
shr    %cl,%edi
and    $0x1,%edi
imul   0x98(%rsp),%rbp
add    %rsi,%rbp
mov    0x48(%rsp),%rcx
mov    %edi,(%rcx,%rbp,4)
jmp    1300 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x1e0>
xor    %eax,%eax
jmp    13b1 <jerasure_matrix_to_bitmatrix+0x291>
mov    0x48(%rsp),%rax
add    $0xa8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @jerasure_matrix_to_bitmatrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %7
%21 = mul nsw i32 %19, %20
%22 = load i32, i32* %8
%23 = mul nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 4, %26
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = call i64 @malloc(i32 %28)
%30 = inttoptr i64 %29 to i32*
store i32* %30, i32** %10
%31 = load i32*, i32** %9
%32 = icmp eq i32* %31, null
br i1 %32, label %33, label %34
33: ; preds = %4
store i32* null, i32** %5
br label %113
34: ; preds = %4
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %8
%37 = mul nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %15
br label %38
38: ; preds = %108, %34
%39 = load i32, i32* %15
%40 = load i32, i32* %7
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %111
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %12
store i32 %43, i32* %13
store i32 0, i32* %16
br label %44
44: ; preds = %99, %42
%45 = load i32, i32* %16
%46 = load i32, i32* %6
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %102
48: ; preds = %44
%49 = load i32*, i32** %9
%50 = load i32, i32* %15
%51 = load i32, i32* %6
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = load i32, i32* %16
%54 = add nsw i32 %52, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
store i32 %57, i32* %14
store i32 0, i32* %18
br label %58
58: ; preds = %92, %48
%59 = load i32, i32* %18
%60 = load i32, i32* %8
%61 = icmp slt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %95
62: ; preds = %58
store i32 0, i32* %17
br label %63
63: ; preds = %85, %62
%64 = load i32, i32* %17
%65 = load i32, i32* %8
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %88
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %14
%69 = load i32, i32* %17
%70 = shl i32 1, %69
%71 = and i32 %68, %70
%72 = icmp ne i32 %71, 0
%73 = zext i1 %72 to i64
%74 = select i1 %72, i32 1, i32 0
%75 = load i32*, i32** %10
%76 = load i32, i32* %13
%77 = load i32, i32* %18
%78 = add nsw i32 %76, %77
%79 = load i32, i32* %17
%80 = load i32, i32* %11
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = add nsw i32 %78, %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %83
store i32 %74, i32* %84
br label %85
85: ; preds = %67
%86 = load i32, i32* %17
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %17
br label %63
88: ; preds = %63
%89 = load i32, i32* %14
%90 = load i32, i32* %8
%91 = call i32 @galois_single_multiply(i32 %89, i32 2, i32 %90)
store i32 %91, i32* %14
br label %92
92: ; preds = %88
%93 = load i32, i32* %18
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %18
br label %58
95: ; preds = %58
%96 = load i32, i32* %8
%97 = load i32, i32* %13
%98 = add nsw i32 %97, %96
store i32 %98, i32* %13
br label %99
99: ; preds = %95
%100 = load i32, i32* %16
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %16
br label %44
102: ; preds = %44
%103 = load i32, i32* %11
%104 = load i32, i32* %8
%105 = mul nsw i32 %103, %104
%106 = load i32, i32* %12
%107 = add nsw i32 %106, %105
store i32 %107, i32* %12
br label %108
108: ; preds = %102
%109 = load i32, i32* %15
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %15
br label %38
111: ; preds = %38
%112 = load i32*, i32** %10
store i32* %112, i32** %5
br label %113
113: ; preds = %111, %33
%114 = load i32*, i32** %5
ret i32* %114
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @jerasure_matrix_to_bitmatrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = mul i32 %2, %0
%6 = shl i32 %5, 2
%7 = mul i32 %6, %1
%8 = mul i32 %7, %2
%9 = tail call i64 @malloc(i32 %8)
%10 = inttoptr i64 %9 to i32*
%11 = icmp eq i32* %3, null
br i1 %11, label %85, label %12
12: ; preds = %4
%13 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %13, label %14, label %85
14: ; preds = %12
%15 = icmp sgt i32 %0, 0
%16 = icmp sgt i32 %2, 0
%17 = mul i32 %5, %2
%18 = sext i32 %5 to i64
%19 = sext i32 %17 to i64
%20 = sext i32 %2 to i64
%21 = sext i32 %0 to i64
%22 = zext i32 %1 to i64
%23 = zext i32 %0 to i64
%24 = zext i32 %2 to i64
%25 = and i64 %24, 1
%26 = icmp eq i32 %2, 1
%27 = and i64 %24, 4294967294
%28 = icmp eq i64 %25, 0
br label %29
29: ; preds = %14, %81
%30 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %83, %81 ]
%31 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %82, %81 ]
br i1 %15, label %32, label %81
32: ; preds = %29
%33 = mul nsw i64 %30, %21
br label %34
34: ; preds = %32, %77
%35 = phi i64 [ %31, %32 ], [ %78, %77 ]
%36 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %79, %77 ]
br i1 %16, label %37, label %77
37: ; preds = %34
%38 = add nsw i64 %36, %33
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
br label %41
41: ; preds = %73, %37
%42 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %75, %73 ]
%43 = phi i32 [ %40, %37 ], [ %74, %73 ]
%44 = add nsw i64 %42, %35
br i1 %26, label %64, label %45
45: ; preds = %41, %45
%46 = phi i64 [ %61, %45 ], [ 0, %41 ]
%47 = phi i64 [ %62, %45 ], [ 0, %41 ]
%48 = trunc i64 %46 to i32
%49 = lshr i32 %43, %48
%50 = and i32 %49, 1
%51 = mul nsw i64 %46, %18
%52 = add nsw i64 %44, %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %52
store i32 %50, i32* %53
%54 = or i64 %46, 1
%55 = trunc i64 %54 to i32
%56 = lshr i32 %43, %55
%57 = and i32 %56, 1
%58 = mul nsw i64 %54, %18
%59 = add nsw i64 %44, %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %59
store i32 %57, i32* %60
%61 = add nuw nsw i64 %46, 2
%62 = add i64 %47, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %27
br i1 %63, label %64, label %45
64: ; preds = %45, %41
%65 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %61, %45 ]
br i1 %28, label %73, label %66
66: ; preds = %64
%67 = trunc i64 %65 to i32
%68 = lshr i32 %43, %67
%69 = and i32 %68, 1
%70 = mul nsw i64 %65, %18
%71 = add nsw i64 %44, %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %71
store i32 %69, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %64, %66
%74 = tail call i32 @galois_single_multiply(i32 %43, i32 2, i32 %2)
%75 = add nuw nsw i64 %42, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %24
br i1 %76, label %77, label %41
77: ; preds = %73, %34
%78 = add nsw i64 %35, %20
%79 = add nuw nsw i64 %36, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %23
br i1 %80, label %81, label %34
81: ; preds = %77, %29
%82 = add nsw i64 %31, %19
%83 = add nuw nsw i64 %30, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %22
br i1 %84, label %85, label %29
85: ; preds = %81, %12, %4
%86 = phi i32* [ null, %4 ], [ %10, %12 ], [ %10, %81 ]
ret i32* %86
}