#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 */
typedef int /*<<< orphan*/ a;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memcpy(int *, int *, int);
void merge(int *a, int *b, int bstart, int left, int m, int right) {
  if (a[m] <= a[m + 1])
    return;
  memcpy(b + bstart, a + left, (m - left + 1) * sizeof(a[0]));
  int i = bstart;
  int j = m + 1;
  int k = left;
  while (k < j && j <= right) {
    if (b[i] < a[j])
      a[k++] = b[i++];
    else
      a[k++] = a[j++];
  }
  memcpy(a + k, b + i, (j - k) * sizeof(a[0]));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     1154 <merge+0x44>
jmp    1275 <merge+0x165>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jge    11ba <merge+0xaa>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11ca <merge+0xba>
jmp    1244 <merge+0x134>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1215 <merge+0x105>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    123f <merge+0x12f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    119d <merge+0x8d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%ebp
movslq %r8d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
cmp    0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
jle    11dd <merge+0xcd>
mov    %r9d,%r13d
mov    %edx,%r12d
mov    %rdi,%r15
lea    0x1(%r8),%ebx
movslq %edx,%rax
mov    %rsi,(%rsp)
mov    %rax,0x8(%rsp)
lea    (%rsi,%rax,4),%rdi
movslq %ebp,%r14
lea    (%r15,%r14,4),%rsi
mov    %r8d,%eax
sub    %r14d,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%edx
mov    %r8,0x10(%rsp)
call   1030 <memcpy@plt>
mov    0x10(%rsp),%rax
cmp    %r13d,%eax
jge    11ec <merge+0xdc>
cmp    %ebp,%eax
jl     11ec <merge+0xdc>
lea    0x1(%r14),%rcx
shl    $0x20,%r14
movabs $0x100000000,%r8
mov    (%rsp),%rax
nop
movslq %r12d,%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%esi
movslq %ebx,%rdx
mov    (%r15,%rdx,4),%edi
cmp    %edi,%esi
jge    11b0 <merge+0xa0>
add    $0x1,%r12d
jmp    11b8 <merge+0xa8>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
movslq %ebx,%rdx
mov    %edi,%esi
mov    %esi,-0x4(%r15,%rcx,4)
add    %r8,%r14
add    $0x1,%ebp
cmp    %r13d,%ebx
jg     11d4 <merge+0xc4>
lea    0x1(%rcx),%rsi
cmp    %rcx,%rdx
mov    %rsi,%rcx
jg     1190 <merge+0x80>
sar    $0x20,%r14
movslq %r12d,%rcx
jmp    11f5 <merge+0xe5>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    (%rsp),%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
sub    %ebp,%ebx
lea    (%r15,%r14,4),%rdi
lea    (%rax,%rcx,4),%rsi
shl    $0x2,%ebx
mov    %ebx,%edx
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <memcpy@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = sext i32 %4 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = add nsw i32 %4, 1
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp sgt i32 %9, %13
br i1 %14, label %15, label %68
15: ; preds = %6
%16 = sext i32 %2 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
%18 = sext i32 %3 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = sub nsw i32 %4, %3
%21 = shl i32 %20, 2
%22 = add i32 %21, 4
%23 = tail call i32 @memcpy(i32* %17, i32* %19, i32 %22)
%24 = icmp sge i32 %4, %3
%25 = icmp slt i32 %4, %5
%26 = and i1 %25, %24
br i1 %26, label %27, label %58
27: ; preds = %15, %43
%28 = phi i64 [ %49, %43 ], [ %18, %15 ]
%29 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %10, %15 ]
%30 = phi i32 [ %46, %43 ], [ %2, %15 ]
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = sext i32 %29 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp slt i32 %33, %36
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %27
%39 = add nsw i32 %30, 1
br label %43
40: ; preds = %27
%41 = add nsw i32 %29, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
br label %43
43: ; preds = %40, %38
%44 = phi i64 [ %42, %40 ], [ %34, %38 ]
%45 = phi i32 [ %36, %40 ], [ %33, %38 ]
%46 = phi i32 [ %30, %40 ], [ %39, %38 ]
%47 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %29, %38 ]
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
store i32 %45, i32* %48
%49 = add nsw i64 %28, 1
%50 = icmp sgt i64 %44, %49
%51 = icmp sle i32 %47, %5
%52 = and i1 %51, %50
br i1 %52, label %27, label %53
53: ; preds = %43
%54 = trunc i64 %49 to i32
%55 = shl i64 %49, 32
%56 = ashr exact i64 %55, 32
%57 = sext i32 %46 to i64
br label %58
58: ; preds = %53, %15
%59 = phi i64 [ %57, %53 ], [ %16, %15 ]
%60 = phi i64 [ %56, %53 ], [ %18, %15 ]
%61 = phi i32 [ %47, %53 ], [ %10, %15 ]
%62 = phi i32 [ %54, %53 ], [ %3, %15 ]
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %59
%65 = sub nsw i32 %61, %62
%66 = shl i32 %65, 2
%67 = tail call i32 @memcpy(i32* %63, i32* %64, i32 %66)
br label %68
68: ; preds = %6, %58
ret void
}