#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*/ memset(long *, int /*<<< orphan*/, int);
void u1_ins_sort(int *, long const);
void u1_sort(int *a, const long sz) {
  long j;
  long n;
  int *writer = a;
  long b0[256];
  if (sz < 32) {
    return u1_ins_sort(a, sz);
  }
  memset(b0, 0, 256 * sizeof(long));
  for (n = 0; n < sz; n++) {
    b0[a[n]]++;
  }
  for (j = 0; j < 256; j++) {
    while (b0[j]-- > 0) {
      *writer = j;
      writer++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<u1_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x830,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x20,-0x10(%rbp)
jge    1158 <u1_sort+0x38>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <u1_ins_sort@plt>
jmp    1225 <u1_sort+0x105>
lea    -0x830(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x800,%edx
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    11b2 <u1_sort+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
mov    -0x830(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x830(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1173 <u1_sort+0x53>
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x100,-0x18(%rbp)
jge    1225 <u1_sort+0x105>
jmp    11cd <u1_sort+0xad>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x830(%rbp,%rcx,8),%rax
ff
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x830(%rbp,%rcx,8)
ff
cmp    $0x0,%rax
jle    120f <u1_sort+0xef>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11cd <u1_sort+0xad>
jmp    1214 <u1_sort+0xf4>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11ba <u1_sort+0x9a>
add    $0x830,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<u1_sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x800,%rsp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
cmp    $0x1f,%rsi
jg     114f <u1_sort+0x2f>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14,%rsi
add    $0x800,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1040 <u1_ins_sort@plt>
mov    %rsp,%rdi
xor    %r15d,%r15d
xor    %esi,%esi
mov    $0x800,%edx
call   1030 <memset@plt>
lea    -0x1(%r14),%rcx
mov    %r14d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jb     11b0 <u1_sort+0x90>
and    $0xfffffffffffffffc,%r14
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rbx,%r15,4),%rcx
addq   $0x1,(%rsp,%rcx,8)
movslq 0x4(%rbx,%r15,4),%rcx
addq   $0x1,(%rsp,%rcx,8)
movslq 0x8(%rbx,%r15,4),%rcx
addq   $0x1,(%rsp,%rcx,8)
movslq 0xc(%rbx,%r15,4),%rcx
addq   $0x1,(%rsp,%rcx,8)
add    $0x4,%r15
cmp    %r15,%r14
jne    1180 <u1_sort+0x60>
test   %rax,%rax
je     11d2 <u1_sort+0xb2>
lea    (%rbx,%r15,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rcx,%rdx,4),%rsi
addq   $0x1,(%rsp,%rsi,8)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11c0 <u1_sort+0xa0>
xor    %eax,%eax
jmp    11fb <u1_sort+0xdb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,(%rsp,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    $0x100,%rax
je     1331 <u1_sort+0x211>
mov    (%rsp,%rax,8),%r9
lea    -0x1(%r9),%rcx
test   %r9,%r9
jle    11e7 <u1_sort+0xc7>
cmp    $0x8,%r9
jb     1314 <u1_sort+0x1f4>
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
movd   %eax,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%rdx
mov    %rdx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%esi
and    $0x7,%esi
cmp    $0x38,%rdx
jae    1243 <u1_sort+0x123>
xor    %edx,%edx
jmp    12d5 <u1_sort+0x1b5>
and    $0xfffffffffffffff8,%rdi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x20(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x30(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x40(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x50(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x60(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x70(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x80(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x90(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0xa0(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0xb0(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0xc0(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0xd0(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0xe0(%rbx,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0xf0(%rbx,%rdx,4)
add    $0x40,%rdx
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
jne    1250 <u1_sort+0x130>
test   %rsi,%rsi
je     1304 <u1_sort+0x1e4>
lea    (%rbx,%rdx,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rsi
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu %xmm0,-0x10(%rdx,%rdi,1)
movdqu %xmm0,(%rdx,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rsi
jne    12f0 <u1_sort+0x1d0>
lea    (%rbx,%r8,4),%rbx
cmp    %r8,%r9
je     11e0 <u1_sort+0xc0>
sub    %r8,%rcx
add    $0x1,%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,(%rbx)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1320 <u1_sort+0x200>
jmp    11e0 <u1_sort+0xc0>
add    $0x800,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @u1_sort(i32* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32*
%8 = alloca [256 x i64]
store i32* %0, i32** %3
store i64 %1, i64* %4
%9 = load i32*, i32** %3
store i32* %9, i32** %7
%10 = load i64, i64* %4
%11 = icmp slt i64 %10, 32
br i1 %11, label %12, label %15
12: ; preds = %2
%13 = load i32*, i32** %3
%14 = load i64, i64* %4
br label %55
15: ; preds = %2
%16 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %8, i64 0, i64 0
%17 = call i32 @memset(i64* %16, i32 0, i32 2048)
store i64 0, i64* %6
br label %18
18: ; preds = %31, %15
%19 = load i64, i64* %6
%20 = load i64, i64* %4
%21 = icmp slt i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %34
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i64, i64* %6
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %8, i64 0, i64 %27
%29 = load i64, i64* %28
%30 = add nsw i64 %29, 1
store i64 %30, i64* %28
br label %31
31: ; preds = %22
%32 = load i64, i64* %6
%33 = add nsw i64 %32, 1
store i64 %33, i64* %6
br label %18
34: ; preds = %18
store i64 0, i64* %5
br label %35
35: ; preds = %52, %34
%36 = load i64, i64* %5
%37 = icmp slt i64 %36, 256
br i1 %37, label %38, label %55
38: ; preds = %35
br label %39
39: ; preds = %45, %38
%40 = load i64, i64* %5
%41 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %8, i64 0, i64 %40
%42 = load i64, i64* %41
%43 = add nsw i64 %42, -1
store i64 %43, i64* %41
%44 = icmp sgt i64 %42, 0
br i1 %44, label %45, label %51
45: ; preds = %39
%46 = load i64, i64* %5
%47 = trunc i64 %46 to i32
%48 = load i32*, i32** %7
store i32 %47, i32* %48
%49 = load i32*, i32** %7
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i32 1
store i32* %50, i32** %7
br label %39
51: ; preds = %39
br label %52
52: ; preds = %51
%53 = load i64, i64* %5
%54 = add nsw i64 %53, 1
store i64 %54, i64* %5
br label %35
55: ; preds = %12, %35
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @u1_sort(i32* %0, i64 %1) {
%3 = alloca [256 x i64]
%4 = bitcast [256 x i64]* %3 to i8*
%5 = icmp slt i64 %1, 32
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %2
tail call void @u1_ins_sort(i32* %0, i64 %1)
br label %163
7: ; preds = %2
%8 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 0
%9 = call i32 @memset(i64* %8, i32 0, i32 2048)
%10 = add i64 %1, -1
%11 = and i64 %1, 3
%12 = icmp ult i64 %10, 3
br i1 %12, label %48, label %13
13: ; preds = %7
%14 = and i64 %1, -4
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %45, %15 ]
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %46, %15 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%19 = load i32, i32* %18
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %20
%22 = load i64, i64* %21
%23 = add nsw i64 %22, 1
store i64 %23, i64* %21
%24 = or i64 %16, 1
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %27
%29 = load i64, i64* %28
%30 = add nsw i64 %29, 1
store i64 %30, i64* %28
%31 = or i64 %16, 2
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %34
%36 = load i64, i64* %35
%37 = add nsw i64 %36, 1
store i64 %37, i64* %35
%38 = or i64 %16, 3
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %41
%43 = load i64, i64* %42
%44 = add nsw i64 %43, 1
store i64 %44, i64* %42
%45 = add nuw nsw i64 %16, 4
%46 = add nuw nsw i64 %17, 4
%47 = icmp eq i64 %46, %14
br i1 %47, label %48, label %15
48: ; preds = %15, %7
%49 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %45, %15 ]
%50 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %50, label %63, label %51
51: ; preds = %48, %51
%52 = phi i64 [ %60, %51 ], [ %49, %48 ]
%53 = phi i64 [ %61, %51 ], [ 0, %48 ]
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%55 = load i32, i32* %54
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %56
%58 = load i64, i64* %57
%59 = add nsw i64 %58, 1
store i64 %59, i64* %57
%60 = add nuw nsw i64 %52, 1
%61 = add i64 %53, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %11
br i1 %62, label %63, label %51
63: ; preds = %51, %48
br label %64
64: ; preds = %63, %158
%65 = phi i32* [ %160, %158 ], [ %0, %63 ]
%66 = phi i64 [ %161, %158 ], [ 0, %63 ]
%67 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %66
%68 = load i64, i64* %67
%69 = add nsw i64 %68, -1
%70 = icmp sgt i64 %68, 0
br i1 %70, label %71, label %158
71: ; preds = %64
%72 = trunc i64 %66 to i32
%73 = icmp ult i64 %68, 8
br i1 %73, label %149, label %74
74: ; preds = %71
%75 = and i64 %68, -8
%76 = sub i64 %69, %75
%77 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %75
%78 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %72, i64 0
%79 = shufflevector <4 x i32> %78, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%80 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %72, i64 0
%81 = shufflevector <4 x i32> %80, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%82 = add i64 %75, -8
%83 = lshr exact i64 %82, 3
%84 = add nuw nsw i64 %83, 1
%85 = and i64 %84, 7
%86 = icmp ult i64 %82, 56
br i1 %86, label %134, label %87
87: ; preds = %74
%88 = and i64 %84, 4611686018427387896
br label %89
89: ; preds = %89, %87
%90 = phi i64 [ 0, %87 ], [ %131, %89 ]
%91 = phi i64 [ 0, %87 ], [ %132, %89 ]
%92 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %90
%93 = bitcast i32* %92 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %93
%94 = getelementptr i32, i32* %92, i64 4
%95 = bitcast i32* %94 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %95
%96 = or i64 %90, 8
%97 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %96
%98 = bitcast i32* %97 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %98
%99 = getelementptr i32, i32* %97, i64 4
%100 = bitcast i32* %99 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %100
%101 = or i64 %90, 16
%102 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %101
%103 = bitcast i32* %102 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %103
%104 = getelementptr i32, i32* %102, i64 4
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %105
%106 = or i64 %90, 24
%107 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %106
%108 = bitcast i32* %107 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %108
%109 = getelementptr i32, i32* %107, i64 4
%110 = bitcast i32* %109 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %110
%111 = or i64 %90, 32
%112 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %111
%113 = bitcast i32* %112 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %113
%114 = getelementptr i32, i32* %112, i64 4
%115 = bitcast i32* %114 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %115
%116 = or i64 %90, 40
%117 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %116
%118 = bitcast i32* %117 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %118
%119 = getelementptr i32, i32* %117, i64 4
%120 = bitcast i32* %119 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %120
%121 = or i64 %90, 48
%122 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %121
%123 = bitcast i32* %122 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %123
%124 = getelementptr i32, i32* %122, i64 4
%125 = bitcast i32* %124 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %125
%126 = or i64 %90, 56
%127 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %126
%128 = bitcast i32* %127 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %128
%129 = getelementptr i32, i32* %127, i64 4
%130 = bitcast i32* %129 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %130
%131 = add nuw i64 %90, 64
%132 = add nuw i64 %91, 8
%133 = icmp eq i64 %132, %88
br i1 %133, label %134, label %89
134: ; preds = %89, %74
%135 = phi i64 [ 0, %74 ], [ %131, %89 ]
%136 = icmp eq i64 %85, 0
br i1 %136, label %147, label %137
137: ; preds = %134, %137
%138 = phi i64 [ %144, %137 ], [ %135, %134 ]
%139 = phi i64 [ %145, %137 ], [ 0, %134 ]
%140 = getelementptr i32, i32* %65, i64 %138
%141 = bitcast i32* %140 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %141
%142 = getelementptr i32, i32* %140, i64 4
%143 = bitcast i32* %142 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %143
%144 = add nuw i64 %138, 8
%145 = add i64 %139, 1
%146 = icmp eq i64 %145, %85
br i1 %146, label %147, label %137
147: ; preds = %137, %134
%148 = icmp eq i64 %68, %75
br i1 %148, label %158, label %149
149: ; preds = %71, %147
%150 = phi i64 [ %69, %71 ], [ %76, %147 ]
%151 = phi i32* [ %65, %71 ], [ %77, %147 ]
br label %152
152: ; preds = %149, %152
%153 = phi i64 [ %156, %152 ], [ %150, %149 ]
%154 = phi i32* [ %155, %152 ], [ %151, %149 ]
store i32 %72, i32* %154
%155 = getelementptr inbounds i32, i32* %154, i64 1
%156 = add nsw i64 %153, -1
%157 = icmp eq i64 %153, 0
br i1 %157, label %158, label %152
158: ; preds = %152, %147, %64
%159 = phi i64 [ %69, %64 ], [ -1, %147 ], [ -1, %152 ]
%160 = phi i32* [ %65, %64 ], [ %77, %147 ], [ %155, %152 ]
store i64 %159, i64* %67
%161 = add nuw nsw i64 %66, 1
%162 = icmp eq i64 %161, 256
br i1 %162, label %163, label %64
163: ; preds = %158, %6
ret void
}