#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 */
unsigned int pow_ull(unsigned int, unsigned int);
unsigned long long minimum_Pi_for_P(unsigned long long j, unsigned int p,
                                    unsigned int m, unsigned int lambda) {
  unsigned long long i;
  unsigned int theta, tau;
  unsigned long long sum = 0;
  theta = j / (m * (p - 1));
  tau = j % (m * (p - 1));
  for (i = 0; i < theta; ++i) {
    sum += m * (p - 1) * pow_ull(p, lambda - 1 - i);
  }
  sum += tau * pow_ull(p, lambda - 1 - theta);
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<minimum_Pi_for_P>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
cmp    %rcx,%rax
jae    11c3 <minimum_Pi_for_P+0xb3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
sub    -0x20(%rbp),%rax
mov    %eax,%esi
call   1030 <pow_ull@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    116b <minimum_Pi_for_P+0x5b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
sub    -0x24(%rbp),%esi
call   1030 <pow_ull@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<minimum_Pi_for_P>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%rax
lea    -0x1(%r13),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %rdi,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     113f <minimum_Pi_for_P+0x2f>
xor    %edx,%edx
div    %rbx
mov    %rdx,(%rsp)
jmp    1147 <minimum_Pi_for_P+0x37>
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %rdx,(%rsp)
mov    $0xffffffff,%r14d
mov    %rax,0x8(%rsp)
and    %rax,%r14
mov    %rcx,0x10(%rsp)
je     118e <minimum_Pi_for_P+0x7e>
lea    -0x1(%rcx),%ebp
xor    %r15d,%r15d
xor    %r12d,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r13d,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <pow_ull@plt>
imul   %ebx,%eax
add    %rax,%r15
add    $0x1,%r12
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %r14,%r12
jne    1170 <minimum_Pi_for_P+0x60>
jmp    1191 <minimum_Pi_for_P+0x81>
xor    %r15d,%r15d
mov    0x8(%rsp),%rsi
not    %esi
add    0x10(%rsp),%esi
mov    %r13d,%edi
call   1030 <pow_ull@plt>
imul   (%rsp),%eax
add    %r15,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @minimum_Pi_for_P(i64 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i64 0, i64* %12
%13 = load i64, i64* %5
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sub i32 %15, 1
%17 = mul i32 %14, %16
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = udiv i64 %13, %18
%20 = trunc i64 %19 to i32
store i32 %20, i32* %10
%21 = load i64, i64* %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sub i32 %23, 1
%25 = mul i32 %22, %24
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = urem i64 %21, %26
%28 = trunc i64 %27 to i32
store i32 %28, i32* %11
store i64 0, i64* %9
br label %29
29: ; preds = %51, %4
%30 = load i64, i64* %9
%31 = load i32, i32* %10
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = icmp ult i64 %30, %32
br i1 %33, label %34, label %54
34: ; preds = %29
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sub i32 %36, 1
%38 = mul i32 %35, %37
%39 = load i32, i32* %6
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sub i32 %40, 1
%42 = zext i32 %41 to i64
%43 = load i64, i64* %9
%44 = sub i64 %42, %43
%45 = trunc i64 %44 to i32
%46 = call i32 @pow_ull(i32 %39, i32 %45)
%47 = mul i32 %38, %46
%48 = zext i32 %47 to i64
%49 = load i64, i64* %12
%50 = add i64 %49, %48
store i64 %50, i64* %12
br label %51
51: ; preds = %34
%52 = load i64, i64* %9
%53 = add i64 %52, 1
store i64 %53, i64* %9
br label %29
54: ; preds = %29
%55 = load i32, i32* %11
%56 = load i32, i32* %6
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sub i32 %57, 1
%59 = load i32, i32* %10
%60 = sub i32 %58, %59
%61 = call i32 @pow_ull(i32 %56, i32 %60)
%62 = mul i32 %55, %61
%63 = zext i32 %62 to i64
%64 = load i64, i64* %12
%65 = add i64 %64, %63
store i64 %65, i64* %12
%66 = load i64, i64* %12
ret i64 %66
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @minimum_Pi_for_P(i64 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add i32 %1, -1
%6 = mul i32 %5, %2
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = udiv i64 %0, %7
%9 = urem i64 %0, %7
%10 = and i64 %8, 4294967295
%11 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %11, label %24, label %12
12: ; preds = %4, %12
%13 = phi i64 [ %21, %12 ], [ 0, %4 ]
%14 = phi i64 [ %22, %12 ], [ 0, %4 ]
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = xor i32 %15, -1
%17 = add i32 %16, %3
%18 = tail call i32 @pow_ull(i32 %1, i32 %17)
%19 = mul i32 %18, %6
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = add i64 %13, %20
%22 = add nuw nsw i64 %14, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %10
br i1 %23, label %24, label %12
24: ; preds = %12, %4
%25 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %21, %12 ]
%26 = trunc i64 %8 to i32
%27 = trunc i64 %9 to i32
%28 = xor i32 %26, -1
%29 = add i32 %28, %3
%30 = tail call i32 @pow_ull(i32 %1, i32 %29)
%31 = mul i32 %30, %27
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = add i64 %25, %32
ret i64 %33
}