#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 /*<<< orphan*/ merge(int *, int *, int, int, int);
void merge_pass(int list[], int sort[], int n, int length) {
  int i = 0x00, j = 0x00;
  for (; i <= (n - 2 * length); i += 2 * length) {
    merge(list, sort, i, i + length - 1, i + 2 * length - 1);
  }
  if (i + length < n) {
    merge(list, sort, i, i + length - 1, n - 1);
  } else {
    for (j = i; j < n; j++)
      sort[j] = list[j];
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge_pass>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
sub    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1185 <merge_pass+0x75>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    %eax,%r8d
sub    $0x1,%r8d
call   1030 <merge@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1134 <merge_pass+0x24>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ba <merge_pass+0xaa>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x14(%rbp),%r8d
sub    $0x1,%r8d
call   1030 <merge@plt>
jmp    11f5 <merge_pass+0xe5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f0 <merge_pass+0xe0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11c0 <merge_pass+0xb0>
jmp    11f5 <merge_pass+0xe5>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge_pass>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,%r13
lea    (%rcx,%rcx,1),%ebp
mov    %edx,%r12d
mov    %rbp,%rax
mov    %rbp,(%rsp)
sub    %ebp,%r12d
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %rcx,0x8(%rsp)
js     1176 <merge_pass+0x66>
mov    (%rsp),%rax
lea    -0x1(%rax),%r15d
lea    -0x1(%rcx),%r14d
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsp),%rax
lea    (%rdx,%rax,1),%ebp
lea    (%r14,%rdx,1),%ecx
lea    (%r15,%rdx,1),%r8d
mov    %r13,%rsi
mov    %rdi,%rbx
call   1030 <merge@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%edx
cmp    %r12d,%ebp
jle    1150 <merge_pass+0x40>
jmp    1178 <merge_pass+0x68>
xor    %ebp,%ebp
mov    0x8(%rsp),%rcx
add    %ebp,%ecx
mov    0x10(%rsp),%r8
cmp    %r8d,%ecx
jge    11a8 <merge_pass+0x98>
add    $0xffffffff,%ecx
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r13,%rsi
mov    %ebp,%edx
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <merge@plt>
cmp    %r8d,%ebp
jge    134c <merge_pass+0x23c>
movslq %ebp,%rax
movslq %r8d,%r11
mov    %r11,%r9
sub    %rax,%r9
cmp    $0x8,%r9
jb     12e4 <merge_pass+0x1d4>
lea    0x0(,%rax,4),%rdx
add    %r13,%rdx
lea    (%rdi,%r11,4),%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jae    11f3 <merge_pass+0xe3>
lea    0x0(,%r11,4),%rdx
add    %r13,%rdx
lea    (%rdi,%rax,4),%rcx
cmp    %rdx,%rcx
jb     12e4 <merge_pass+0x1d4>
mov    %r9,%r14
and    $0xfffffffffffffff8,%r14
lea    -0x8(%r14),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %ecx,%r10d
and    $0x3,%r10d
cmp    $0x18,%rdx
jae    121a <merge_pass+0x10a>
xor    %ebp,%ebp
jmp    1298 <merge_pass+0x188>
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
lea    0x70(,%rax,4),%rbx
add    %r13,%rbx
lea    (%rdi,%rax,4),%rdx
add    $0x70,%rdx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movups -0x70(%rdx,%rbp,4),%xmm0
movups -0x60(%rdx,%rbp,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x70(%rbx,%rbp,4)
movups %xmm1,-0x60(%rbx,%rbp,4)
movups -0x50(%rdx,%rbp,4),%xmm0
movups -0x40(%rdx,%rbp,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x50(%rbx,%rbp,4)
movups %xmm1,-0x40(%rbx,%rbp,4)
movups -0x30(%rdx,%rbp,4),%xmm0
movups -0x20(%rdx,%rbp,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbx,%rbp,4)
movups %xmm1,-0x20(%rbx,%rbp,4)
movups -0x10(%rdx,%rbp,4),%xmm0
movups (%rdx,%rbp,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbx,%rbp,4)
movups %xmm1,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x20,%rbp
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
jne    1240 <merge_pass+0x130>
test   %r10,%r10
je     12dc <merge_pass+0x1cc>
add    %rax,%rbp
lea    0x10(,%rbp,4),%rdx
add    %r13,%rdx
lea    (%rdi,%rbp,4),%rbp
add    $0x10,%rbp
shl    $0x5,%r10
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movups -0x10(%rbp,%rcx,1),%xmm0
movups 0x0(%rbp,%rcx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rcx,1)
movups %xmm1,(%rdx,%rcx,1)
add    $0x20,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    12c0 <merge_pass+0x1b0>
cmp    %r14,%r9
je     134c <merge_pass+0x23c>
add    %r14,%rax
sub    %eax,%r8d
mov    %rax,%rdx
not    %rdx
add    %r11,%rdx
and    $0x3,%r8
je     1312 <merge_pass+0x202>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,0x0(%r13,%rax,4)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r8
jne    1300 <merge_pass+0x1f0>
cmp    $0x3,%rdx
jb     134c <merge_pass+0x23c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x0(%r13,%rax,4)
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x4(%r13,%rax,4)
mov    0x8(%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x8(%r13,%rax,4)
mov    0xc(%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,0xc(%r13,%rax,4)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    1320 <merge_pass+0x210>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @merge_pass(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = shl nsw i32 %3, 1
%6 = sub nsw i32 %2, %5
%7 = icmp slt i32 %6, 0
br i1 %7, label %16, label %8
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i32 [ %12, %8 ], [ 0, %4 ]
%10 = add nsw i32 %9, %3
%11 = add nsw i32 %10, -1
%12 = add nsw i32 %9, %5
%13 = add nsw i32 %12, -1
%14 = tail call i32 @merge(i32* %0, i32* %1, i32 %9, i32 %11, i32 %13)
%15 = icmp sgt i32 %12, %6
br i1 %15, label %16, label %8
16: ; preds = %8, %4
%17 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %12, %8 ]
%18 = add nsw i32 %17, %3
%19 = icmp slt i32 %18, %2
br i1 %19, label %139, label %20
20: ; preds = %16
%21 = icmp slt i32 %17, %2
br i1 %21, label %22, label %162
22: ; preds = %20
%23 = sext i32 %17 to i64
%24 = sext i32 %2 to i64
%25 = sub nsw i64 %24, %23
%26 = icmp ult i64 %25, 8
br i1 %26, label %120, label %27
27: ; preds = %22
%28 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %23
%29 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %24
%30 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %23
%31 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %24
%32 = icmp ult i32* %28, %31
%33 = icmp ult i32* %30, %29
%34 = and i1 %32, %33
br i1 %34, label %120, label %35
35: ; preds = %27
%36 = and i64 %25, -8
%37 = add nsw i64 %36, %23
%38 = add nsw i64 %36, -8
%39 = lshr exact i64 %38, 3
%40 = add nuw nsw i64 %39, 1
%41 = and i64 %40, 3
%42 = icmp ult i64 %38, 24
br i1 %42, label %98, label %43
43: ; preds = %35
%44 = and i64 %40, 4611686018427387900
br label %45
45: ; preds = %45, %43
%46 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %95, %45 ]
%47 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %96, %45 ]
%48 = add i64 %46, %23
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %56
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 4
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %54, <4 x i32>* %58
%59 = or i64 %46, 8
%60 = add i64 %59, %23
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %60
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %63, <4 x i32>* %68
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 4
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %66, <4 x i32>* %70
%71 = or i64 %46, 16
%72 = add i64 %71, %23
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 4
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%78 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %77
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %72
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %75, <4 x i32>* %80
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 4
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %78, <4 x i32>* %82
%83 = or i64 %46, 24
%84 = add i64 %83, %23
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %84
%86 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
%87 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %86
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 4
%89 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
%90 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %89
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %84
%92 = bitcast i32* %91 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %87, <4 x i32>* %92
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 4
%94 = bitcast i32* %93 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %90, <4 x i32>* %94
%95 = add nuw i64 %46, 32
%96 = add i64 %47, 4
%97 = icmp eq i64 %96, %44
br i1 %97, label %98, label %45
98: ; preds = %45, %35
%99 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %95, %45 ]
%100 = icmp eq i64 %41, 0
br i1 %100, label %118, label %101
101: ; preds = %98, %101
%102 = phi i64 [ %115, %101 ], [ %99, %98 ]
%103 = phi i64 [ %116, %101 ], [ 0, %98 ]
%104 = add i64 %102, %23
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %104
%106 = bitcast i32* %105 to <4 x i32>*
%107 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %106
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 4
%109 = bitcast i32* %108 to <4 x i32>*
%110 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %109
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %104
%112 = bitcast i32* %111 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %107, <4 x i32>* %112
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %111, i64 4
%114 = bitcast i32* %113 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %110, <4 x i32>* %114
%115 = add nuw i64 %102, 8
%116 = add i64 %103, 1
%117 = icmp eq i64 %116, %41
br i1 %117, label %118, label %101
118: ; preds = %101, %98
%119 = icmp eq i64 %25, %36
br i1 %119, label %162, label %120
120: ; preds = %27, %22, %118
%121 = phi i64 [ %23, %27 ], [ %23, %22 ], [ %37, %118 ]
%122 = sub nsw i64 %24, %121
%123 = xor i64 %121, -1
%124 = add nsw i64 %123, %24
%125 = and i64 %122, 3
%126 = icmp eq i64 %125, 0
br i1 %126, label %136, label %127
127: ; preds = %120, %127
%128 = phi i64 [ %133, %127 ], [ %121, %120 ]
%129 = phi i64 [ %134, %127 ], [ 0, %120 ]
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %128
%131 = load i32, i32* %130
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %128
store i32 %131, i32* %132
%133 = add nsw i64 %128, 1
%134 = add i64 %129, 1
%135 = icmp eq i64 %134, %125
br i1 %135, label %136, label %127
136: ; preds = %127, %120
%137 = phi i64 [ %121, %120 ], [ %133, %127 ]
%138 = icmp ult i64 %124, 3
br i1 %138, label %162, label %143
139: ; preds = %16
%140 = add nsw i32 %18, -1
%141 = add nsw i32 %2, -1
%142 = tail call i32 @merge(i32* %0, i32* %1, i32 %17, i32 %140, i32 %141)
br label %162
143: ; preds = %136, %143
%144 = phi i64 [ %160, %143 ], [ %137, %136 ]
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %144
%146 = load i32, i32* %145
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %144
store i32 %146, i32* %147
%148 = add nsw i64 %144, 1
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %148
%150 = load i32, i32* %149
%151 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %148
store i32 %150, i32* %151
%152 = add nsw i64 %144, 2
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %152
%154 = load i32, i32* %153
%155 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %152
store i32 %154, i32* %155
%156 = add nsw i64 %144, 3
%157 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %156
%158 = load i32, i32* %157
%159 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %156
store i32 %158, i32* %159
%160 = add nsw i64 %144, 4
%161 = icmp eq i64 %160, %24
br i1 %161, label %162, label %143
162: ; preds = %136, %143, %118, %20, %139
ret void
}