#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ backend_span_domain(int, int);
int /*<<< orphan*/ bomp_custom_init();
int /*<<< orphan*/ bomp_synchronize();
size_t omp_get_thread_num();
int /*<<< orphan*/ omp_set_num_threads(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int rdtsc();
int main(int argc, char *argv[]) {
  int nthreads = 1;
  static uint64_t starta[16][1000000];
  if (argc == 2) {
    nthreads = atoi(argv[1]);
    backend_span_domain(14, (64 * 1024));
    bomp_custom_init();
    omp_set_num_threads(nthreads);
  } else {
    assert(!"Specify number of threads");
  }
#pragma omp parallel
  {
    bomp_synchronize();
    for (uint64_t i = 0; i < 1000000; i++) {
      uint64_t lasta = rdtsc();
#pragma omp barrier
      starta[omp_get_thread_num()][i] = rdtsc() - lasta;
    }
  }
  static uint64_t hgram[15] = {0};
  for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    for (int n = 0; n < nthreads; n++) {
      uint64_t val = starta[n][i];
      for (int j = 0; j < 15; j++) {
        val /= 10;
        if (val == 0) {
          hgram[j]++;
          break;
        }
      }
    }
  }
  uint64_t val = 1;
  for (int i = 0; i < 15; i++) {
    val *= 10;
    if (hgram[i] > 0) {
      printf("%lu\t%lu\n", val, hgram[i]);
    }
  }
  for (;;)
    ;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jne    11ea <main+0x5a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   10b0 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    $0xe,%edi
mov    $0x10000,%esi
call   1090 <backend_span_domain@plt>
mov    $0x0,%al
call   1030 <bomp_custom_init@plt>
mov    -0x14(%rbp),%edi
call   1080 <omp_set_num_threads@plt>
jmp    11f1 <main+0x61>
xor    %edi,%edi
call   1070 <assert@plt>
mov    $0x0,%al
call   10a0 <bomp_synchronize@plt>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x18(%rbp)
jge    1256 <main+0xc6>
mov    $0x0,%al
call   1060 <rdtsc@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1060 <rdtsc@plt>
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <omp_get_thread_num@plt>
mov    -0x38(%rbp),%edx
mov    %rax,%rcx
lea    0x2e49(%rip),%rax
imul   $0x3d0900,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11ff <main+0x6f>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x20(%rbp)
jge    131e <main+0x18e>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    130b <main+0x17b>
movslq -0x24(%rbp),%rcx
lea    0x2df8(%rip),%rax
imul   $0x3d0900,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0xf,-0x2c(%rbp)
jge    12f8 <main+0x168>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    12e5 <main+0x155>
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
lea    0x3d0bdb0(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
lea    0x3d0bda3(%rip),%rax
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12f8 <main+0x168>
jmp    12ea <main+0x15a>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    12a3 <main+0x113>
jmp    12fd <main+0x16d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1271 <main+0xe1>
jmp    1310 <main+0x180>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    125d <main+0xcd>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cmpl   $0xf,-0x34(%rbp)
jge    1382 <main+0x1f2>
imul   $0xa,-0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movslq -0x34(%rbp),%rcx
lea    0x3d0bd38(%rip),%rax
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    136f <main+0x1df>
mov    -0x30(%rbp),%esi
movslq -0x34(%rbp),%rcx
lea    0x3d0bd20(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
lea    0xcb0(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
jmp    1374 <main+0x1e4>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    132c <main+0x19c>
jmp    1387 <main+0x1f7>
jmp    1387 <main+0x1f7>

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x2,%edi
jne    11c9 <main+0x39>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   10b0 <atoi@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    $0xe,%edi
mov    $0x10000,%esi
call   1090 <backend_span_domain@plt>
xor    %eax,%eax
call   1030 <bomp_custom_init@plt>
mov    %r14d,%edi
call   1080 <omp_set_num_threads@plt>
jmp    11d6 <main+0x46>
xor    %edi,%edi
call   1070 <assert@plt>
mov    $0x1,%r14d
xor    %eax,%eax
call   10a0 <bomp_synchronize@plt>
lea    0x2e9c(%rip),%rbp
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1060 <rdtsc@plt>
mov    %eax,%r15d
xor    %eax,%eax
call   1060 <rdtsc@plt>
mov    %eax,%r12d
sub    %r15d,%r12d
xor    %eax,%eax
call   1040 <omp_get_thread_num@plt>
imul   $0x3d0900,%rax,%rax
add    %rbx,%rax
mov    %r12d,0x0(%rbp,%rax,1)
add    $0x4,%rbx
cmp    $0x3d0900,%rbx
jne    11f0 <main+0x60>
mov    %r14d,%eax
imul   $0x3d0900,%rax,%rax
xor    %ecx,%ecx
lea    0x3d0be43(%rip),%r15
jmp    1255 <main+0xc5>
nop
add    $0x1,%rcx
add    $0x4,%rbp
cmp    $0xf4240,%rcx
je     13a5 <main+0x215>
test   %r14d,%r14d
jle    1240 <main+0xb0>
xor    %edx,%edx
jmp    1273 <main+0xe3>
xchg   %ax,%ax
xor    %edi,%edi
addl   $0x1,(%r15,%rdi,4)
add    $0x3d0900,%rdx
cmp    %rdx,%rax
je     1240 <main+0xb0>
mov    0x0(%rbp,%rdx,1),%esi
lea    0x9(%rsi),%edi
cmp    $0x13,%edi
jb     1260 <main+0xd0>
movslq %esi,%rsi
imul   $0x66666667,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x22,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x1,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x51eb851f,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x25,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x2,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x10624dd3,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x26,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x3,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x68db8bad,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x2c,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x4,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x14f8b589,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x2d,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x5,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x431bde83,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x32,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x6,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x6b5fca6b,%rsi,%rdi
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x36,%rbx
shr    $0x3f,%rdi
add    %edi,%ebx
add    $0x9,%ebx
mov    $0x7,%edi
cmp    $0x13,%ebx
jb     1262 <main+0xd2>
imul   $0x55e63b89,%rsi,%rsi
mov    %rsi,%rdi
sar    $0x39,%rdi
shr    $0x3f,%rsi
add    %edi,%esi
add    $0x9,%esi
cmp    $0x13,%esi
mov    $0x9,%edi
sbb    $0x0,%rdi
jmp    1262 <main+0xd2>
mov    $0x1,%ebx
xor    %ebp,%ebp
lea    0xc4d(%rip),%r14
jmp    13ca <main+0x23a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x4,%rbp
cmp    $0x3c,%rbp
je     13f0 <main+0x260>
add    %ebx,%ebx
lea    (%rbx,%rbx,4),%ebx
mov    0x0(%rbp,%r15,1),%edx
test   %edx,%edx
jle    13c0 <main+0x230>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1050 <printf@plt>
jmp    13c0 <main+0x230>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
jmp    13f0 <main+0x260>

LLVM IR (-O0):
@main.starta = internal global [16 x [1000000 x i32]] zeroinitializer
@.str = [26 x i8] c"Specify number of threads\00"
@main.hgram = internal global [15 x i32] zeroinitializer
@.str.1 = [9 x i8] c"%lu\09%lu\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%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
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 1, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp eq i32 %15, 2
br i1 %16, label %17, label %26
17: ; preds = %2
%18 = load i8**, i8*** %5
%19 = getelementptr inbounds i8*, i8** %18, i64 1
%20 = load i8*, i8** %19
%21 = call i32 @atoi(i8* %20)
store i32 %21, i32* %6
%22 = call i32 @backend_span_domain(i32 14, i32 65536)
%23 = call i32 (...) @bomp_custom_init()
%24 = load i32, i32* %6
%25 = call i32 @omp_set_num_threads(i32 %24)
br label %28
26: ; preds = %2
%27 = call i32 @assert(i32 0)
br label %28
28: ; preds = %26, %17
%29 = call i32 (...) @bomp_synchronize()
store i32 0, i32* %7
br label %30
30: ; preds = %43, %28
%31 = load i32, i32* %7
%32 = icmp slt i32 %31, 1000000
br i1 %32, label %33, label %46
33: ; preds = %30
%34 = call i32 (...) @rdtsc()
store i32 %34, i32* %8
%35 = call i32 (...) @rdtsc()
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = call i64 (...) @omp_get_thread_num()
%39 = getelementptr inbounds [16 x [1000000 x i32]], [16 x [1000000 x i32]]* @main.starta, i64 0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %7
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* %39, i64 0, i64 %41
store i32 %37, i32* %42
br label %43
43: ; preds = %33
%44 = load i32, i32* %7
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %7
br label %30
46: ; preds = %30
store i32 0, i32* %9
br label %47
47: ; preds = %86, %46
%48 = load i32, i32* %9
%49 = icmp slt i32 %48, 1000000
br i1 %49, label %50, label %89
50: ; preds = %47
store i32 0, i32* %10
br label %51
51: ; preds = %82, %50
%52 = load i32, i32* %10
%53 = load i32, i32* %6
%54 = icmp slt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %85
55: ; preds = %51
%56 = load i32, i32* %10
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds [16 x [1000000 x i32]], [16 x [1000000 x i32]]* @main.starta, i64 0, i64 %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* %58, i64 0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
store i32 %62, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %63
63: ; preds = %78, %55
%64 = load i32, i32* %12
%65 = icmp slt i32 %64, 15
br i1 %65, label %66, label %81
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %11
%68 = sdiv i32 %67, 10
store i32 %68, i32* %11
%69 = load i32, i32* %11
%70 = icmp eq i32 %69, 0
br i1 %70, label %71, label %77
71: ; preds = %66
%72 = load i32, i32* %12
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds [15 x i32], [15 x i32]* @main.hgram, i64 0, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %74
br label %81
77: ; preds = %66
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %12
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %12
br label %63
81: ; preds = %71, %63
br label %82
82: ; preds = %81
%83 = load i32, i32* %10
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %10
br label %51
85: ; preds = %51
br label %86
86: ; preds = %85
%87 = load i32, i32* %9
%88 = add nsw i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %9
br label %47
89: ; preds = %47
store i32 1, i32* %13
store i32 0, i32* %14
br label %90
90: ; preds = %109, %89
%91 = load i32, i32* %14
%92 = icmp slt i32 %91, 15
br i1 %92, label %93, label %112
93: ; preds = %90
%94 = load i32, i32* %13
%95 = mul nsw i32 %94, 10
store i32 %95, i32* %13
%96 = load i32, i32* %14
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds [15 x i32], [15 x i32]* @main.hgram, i64 0, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = icmp sgt i32 %99, 0
br i1 %100, label %101, label %108
101: ; preds = %93
%102 = load i32, i32* %13
%103 = load i32, i32* %14
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds [15 x i32], [15 x i32]* @main.hgram, i64 0, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %102, i32 %106)
br label %108
108: ; preds = %101, %93
br label %109
109: ; preds = %108
%110 = load i32, i32* %14
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %14
br label %90
112: ; preds = %90
br label %113
113: ; preds = %113, %112
br label %113
}

LLVM IR (-O2):
@main.starta = internal unnamed_addr global [16 x [1000000 x i32]] zeroinitializer
@main.hgram = internal unnamed_addr global [15 x i32] zeroinitializer
@.str.1 = [9 x i8] c"%lu\09%lu\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %3, label %4, label %11
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%6 = load i8*, i8** %5
%7 = tail call i32 @atoi(i8* %6)
%8 = tail call i32 @backend_span_domain(i32 14, i32 65536)
%9 = tail call i32 (...) @bomp_custom_init()
%10 = tail call i32 @omp_set_num_threads(i32 %7)
br label %13
11: ; preds = %2
%12 = tail call i32 @assert(i32 0)
br label %13
13: ; preds = %11, %4
%14 = phi i32 [ %7, %4 ], [ 1, %11 ]
%15 = tail call i32 (...) @bomp_synchronize()
br label %19
16: ; preds = %19
%17 = icmp sgt i32 %14, 0
%18 = zext i32 %14 to i64
br label %28
19: ; preds = %13, %19
%20 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %26, %19 ]
%21 = tail call i32 (...) @rdtsc()
%22 = tail call i32 (...) @rdtsc()
%23 = sub nsw i32 %22, %21
%24 = tail call i64 (...) @omp_get_thread_num()
%25 = getelementptr inbounds [16 x [1000000 x i32]], [16 x [1000000 x i32]]* @main.starta, i64 0, i64 %24, i64 %20
store i32 %23, i32* %25
%26 = add nuw nsw i64 %20, 1
%27 = icmp eq i64 %26, 1000000
br i1 %27, label %16, label %19
28: ; preds = %16, %30
%29 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %31, %30 ]
br i1 %17, label %33, label %30
30: ; preds = %72, %28
%31 = add nuw nsw i64 %29, 1
%32 = icmp eq i64 %31, 1000000
br i1 %32, label %79, label %28
33: ; preds = %28, %72
%34 = phi i64 [ %77, %72 ], [ 0, %28 ]
%35 = getelementptr inbounds [16 x [1000000 x i32]], [16 x [1000000 x i32]]* @main.starta, i64 0, i64 %34, i64 %29
%36 = load i32, i32* %35
%37 = add i32 %36, 9
%38 = icmp ult i32 %37, 19
br i1 %38, label %72, label %39
39: ; preds = %33
%40 = sdiv i32 %36, 10
%41 = add nsw i32 %40, 9
%42 = icmp ult i32 %41, 19
br i1 %42, label %72, label %43
43: ; preds = %39
%44 = sdiv i32 %36, 100
%45 = add nsw i32 %44, 9
%46 = icmp ult i32 %45, 19
br i1 %46, label %72, label %47
47: ; preds = %43
%48 = sdiv i32 %36, 1000
%49 = add nsw i32 %48, 9
%50 = icmp ult i32 %49, 19
br i1 %50, label %72, label %51
51: ; preds = %47
%52 = sdiv i32 %36, 10000
%53 = add nsw i32 %52, 9
%54 = icmp ult i32 %53, 19
br i1 %54, label %72, label %55
55: ; preds = %51
%56 = sdiv i32 %36, 100000
%57 = add nsw i32 %56, 9
%58 = icmp ult i32 %57, 19
br i1 %58, label %72, label %59
59: ; preds = %55
%60 = sdiv i32 %36, 1000000
%61 = add nsw i32 %60, 9
%62 = icmp ult i32 %61, 19
br i1 %62, label %72, label %63
63: ; preds = %59
%64 = sdiv i32 %36, 10000000
%65 = add nsw i32 %64, 9
%66 = icmp ult i32 %65, 19
br i1 %66, label %72, label %67
67: ; preds = %63
%68 = sdiv i32 %36, 100000000
%69 = add nsw i32 %68, 9
%70 = icmp ult i32 %69, 19
%71 = select i1 %70, i64 8, i64 9
br label %72
72: ; preds = %67, %33, %39, %43, %47, %51, %55, %59, %63
%73 = phi i64 [ 0, %33 ], [ 1, %39 ], [ 2, %43 ], [ 3, %47 ], [ 4, %51 ], [ 5, %55 ], [ 6, %59 ], [ 7, %63 ], [ %71, %67 ]
%74 = getelementptr inbounds [15 x i32], [15 x i32]* @main.hgram, i64 0, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %74
%77 = add nuw nsw i64 %34, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %18
br i1 %78, label %30, label %33
79: ; preds = %30, %88
%80 = phi i64 [ %89, %88 ], [ 0, %30 ]
%81 = phi i32 [ %82, %88 ], [ 1, %30 ]
%82 = mul nsw i32 %81, 10
%83 = getelementptr inbounds [15 x i32], [15 x i32]* @main.hgram, i64 0, i64 %80
%84 = load i32, i32* %83
%85 = icmp sgt i32 %84, 0
br i1 %85, label %86, label %88
86: ; preds = %79
%87 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %82, i32 %84)
br label %88
88: ; preds = %79, %86
%89 = add nuw nsw i64 %80, 1
%90 = icmp eq i64 %89, 15
br i1 %90, label %91, label %79
91: ; preds = %88, %91
br label %91
}