← All problems Problem 356
Last 8 digits of sum_{n=1..30} floor(a_n^987654321), a_n largest root of x^3-2^n x^2+n.
View problem on Project Euler
Performance comparison
Metric Our solution Best known
Time complexity O(n^3)O(n)Space complexity O(1)O(n)Approach Flow solution Big-integer arithmetic Verdict Suboptimal
Flow source
# Project Euler 356
# Last 8 digits of sum_{n=1..30} floor(a_n^987654321), a_n largest root of x^3-2^n x^2+n.
function modpow2(n: i64, mod: i64) -> i64 {
let mut r: i64 = 1
let mut b: i64 = 2 % mod
let mut e: i64 = n
while e > 0 {
if e % 2 == 1 { r = (r * b) % mod }
b = (b * b) % mod
e = e / 2
}
return r
}
function mat_mul(a: ptr<i64>, b: ptr<i64>, out: ptr<i64>, mod: i64) -> void {
let mut i: i32 = 0
while i < 3 {
let mut j: i32 = 0
while j < 3 {
let mut s: i64 = 0
let mut k: i32 = 0
while k < 3 {
s = (s + a[i * 3 + k] * b[k * 3 + j]) % mod
k = k + 1
}
out[i * 3 + j] = s
j = j + 1
}
i = i + 1
}
}
function mat_copy(src: ptr<i64>, dst: ptr<i64>) -> void {
let mut i: i32 = 0
while i < 9 {
dst[i] = src[i]
i = i + 1
}
}
function power_sum_mod(n: i64, k: i64, mod: i64) -> i64 {
if k == 0 { return 3 % mod }
let A: i64 = modpow2(n, mod)
if k == 1 { return A }
if k == 2 { return (A * A) % mod }
# M = [[A, 0, -n], [1, 0, 0], [0, 1, 0]]
let M: ptr<i64> = calloc(9, 8)
let base: ptr<i64> = calloc(9, 8)
let res: ptr<i64> = calloc(9, 8)
let tmp: ptr<i64> = calloc(9, 8)
if M == null || base == null || res == null || tmp == null { return 0 }
M[0] = A
M[1] = 0
M[2] = ((0 - n) % mod + mod) % mod
M[3] = 1
M[4] = 0
M[5] = 0
M[6] = 0
M[7] = 1
M[8] = 0
# identity
res[0] = 1; res[1] = 0; res[2] = 0
res[3] = 0; res[4] = 1; res[5] = 0
res[6] = 0; res[7] = 0; res[8] = 1
mat_copy(M, base)
let mut e: i64 = k - 2
while e > 0 {
if e % 2 == 1 {
mat_mul(res, base, tmp, mod)
mat_copy(tmp, res)
}
mat_mul(base, base, tmp, mod)
mat_copy(tmp, base)
e = e / 2
}
let v0: i64 = (A * A) % mod
let v1: i64 = A
let v2: i64 = 3 % mod
let Sk: i64 = (res[0] * v0 + res[1] * v1 + res[2] * v2) % mod
free(tmp)
free(res)
free(base)
free(M)
return Sk
}
extern {
function calloc(n: i64, size: i64) -> ptr<void>
function free(p: ptr<void>) -> void
}
function main() -> i32 {
let MOD: i64 = 100000000
let EXP: i64 = 987654321
let mut total: i64 = 0
let mut n: i64 = 1
while n <= 30 {
let Sk: i64 = power_sum_mod(n, EXP, MOD)
total = (total + Sk - 1) % MOD
n = n + 1
}
if total < 0 { total = total + MOD }
printf("%lld\n", total)
return 0
}
Generated C
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/* Flow runtime helpers */
typedef struct flow_temp_node { struct flow_temp_node* next; } flow_temp_node;
static flow_temp_node* flow_temp_head = NULL;
static int flow_temp_atexit_set = 0;
__attribute__((unused)) static void flow_temp_free_all(void) {
while (flow_temp_head) {
flow_temp_node* n = flow_temp_head;
flow_temp_head = n->next;
free(n);
}
}
__attribute__((unused)) static void* flow_temp_alloc(size_t nbytes) {
flow_temp_node* node = (flow_temp_node*)malloc(sizeof(flow_temp_node) + nbytes);
if (!node) return NULL;
node->next = flow_temp_head;
flow_temp_head = node;
if (!flow_temp_atexit_set) {
flow_temp_atexit_set = 1;
atexit(flow_temp_free_all);
}
return (void*)(node + 1);
}
#ifndef FLOW_DIAG
#define FLOW_DIAG(msg) fprintf(stderr, "%s", (msg))
#endif
#ifndef FLOW_LOG
#define FLOW_LOG(fmt, ...) printf(fmt, __VA_ARGS__)
#endif
#ifndef FLOW_LOG_EMPTY
#define FLOW_LOG_EMPTY(fmt) printf(fmt)
#endif
static char* flow_strcat(const char* a, const char* b) {
size_t la = strlen(a ? a : ""), lb = strlen(b ? b : "");
char* r = (char*)flow_temp_alloc(la + lb + 1);
if (!r) return NULL;
if (la) memcpy(r, a, la);
if (lb) memcpy(r + la, b, lb);
r[la + lb] = '\0';
return r;
}
#define __flow_in_arr(arr, val) __extension__ ({ \
int _found = 0; \
size_t _n = sizeof(arr)/sizeof((arr)[0]); \
for (size_t _i = 0; _i < _n; _i++) { \
if ((arr)[_i] == (val)) { _found = 1; break; } \
} _found; })
/* Unified fault handler (MISRA #279) — override with -DFLOW_FAULT_HANDLER=fn */
#ifndef FLOW_FAULT_HANDLER
__attribute__((unused)) static inline void flow_fault_handler(const char* msg) {
fprintf(stderr, "flow: %s\n", msg ? msg : "fault");
abort();
#if defined(__GNUC__) || defined(__clang__)
__builtin_unreachable();
#endif
}
#else
#define flow_fault_handler FLOW_FAULT_HANDLER
#endif
#define flow_div_by_zero_handler() flow_fault_handler("division by zero")
#define flow_shift_ub_handler() flow_fault_handler("invalid shift (amount out of range or left-shift of negative)")
#ifndef FLOW_CHECKED_DIV
#define FLOW_CHECKED_DIV(L, R) (((R) != 0) ? ((L) / (R)) : (flow_div_by_zero_handler(), (L) * 0))
#endif
#ifndef FLOW_CHECKED_MOD
#define FLOW_CHECKED_MOD(L, R) (((R) != 0) ? ((L) % (R)) : (flow_div_by_zero_handler(), (L) * 0))
#endif
#ifndef FLOW_CHECKED_SHL
#define FLOW_CHECKED_SHL(L, R) ((((R) >= 0) && ((unsigned long long)(R) < (sizeof(L) * 8ull)) && ((L) >= 0)) ? ((L) << (R)) : (flow_shift_ub_handler(), (L) * 0))
#endif
#ifndef FLOW_CHECKED_SHR
#define FLOW_CHECKED_SHR(L, R) ((((R) >= 0) && ((unsigned long long)(R) < (sizeof(L) * 8ull))) ? ((L) >> (R)) : (flow_shift_ub_handler(), (L) * 0))
#endif
#include <math.h>
void* _ui_state = NULL;
static inline float i32_to_f32(int32_t v) { return (float)v; }
/* Host stub for @gpu kernels (device codegen replaces this). */
static inline int32_t gpu_thread_id(void) { return 0; }
int64_t modpow2_i64_i64(int64_t n, int64_t mod);
void mat_mul_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64_i64(int64_t* a, int64_t* b, int64_t* out, int64_t mod);
void mat_copy_ptr_i64_ptr_i64(int64_t* src, int64_t* dst);
int64_t power_sum_mod_i64_i64_i64(int64_t n, int64_t k, int64_t mod);
int32_t main(void);
int64_t modpow2_i64_i64(int64_t n, int64_t mod) {
int64_t r = 1;
int64_t b = FLOW_CHECKED_MOD((2), (mod));
int64_t e = n;
while (e > 0) {
if (FLOW_CHECKED_MOD((e), (2)) == 1) {
r = FLOW_CHECKED_MOD(((r * b)), (mod));
}
b = FLOW_CHECKED_MOD(((b * b)), (mod));
e = FLOW_CHECKED_DIV((e), (2));
}
return r;
}
void mat_mul_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64_i64(int64_t* a, int64_t* b, int64_t* out, int64_t mod) {
int32_t i = 0;
while (i < 3) {
int32_t j = 0;
while (j < 3) {
int64_t s = 0;
int32_t k = 0;
while (k < 3) {
s = FLOW_CHECKED_MOD(((s + (a[((i * 3) + k)] * b[((k * 3) + j)]))), (mod));
k = (k + 1);
}
out[((i * 3) + j)] = s;
j = (j + 1);
}
i = (i + 1);
}
}
void mat_copy_ptr_i64_ptr_i64(int64_t* src, int64_t* dst) {
int32_t i = 0;
while (i < 9) {
dst[i] = src[i];
i = (i + 1);
}
}
int64_t power_sum_mod_i64_i64_i64(int64_t n, int64_t k, int64_t mod) {
if (k == 0) {
return FLOW_CHECKED_MOD((3), (mod));
}
int64_t A = modpow2_i64_i64(n, mod);
if (k == 1) {
return A;
}
if (k == 2) {
return FLOW_CHECKED_MOD(((A * A)), (mod));
}
int64_t* M = (int64_t*)(calloc(9, 8));
int64_t* base = (int64_t*)(calloc(9, 8));
int64_t* res = (int64_t*)(calloc(9, 8));
int64_t* tmp = (int64_t*)(calloc(9, 8));
if ((((M == NULL || base == NULL) || res == NULL) || tmp == NULL)) {
return 0;
}
M[0] = A;
M[1] = 0;
M[2] = FLOW_CHECKED_MOD(((FLOW_CHECKED_MOD(((0 - n)), (mod)) + mod)), (mod));
M[3] = 1;
M[4] = 0;
M[5] = 0;
M[6] = 0;
M[7] = 1;
M[8] = 0;
res[0] = 1;
res[1] = 0;
res[2] = 0;
res[3] = 0;
res[4] = 1;
res[5] = 0;
res[6] = 0;
res[7] = 0;
res[8] = 1;
mat_copy_ptr_i64_ptr_i64(M, base);
int64_t e = (k - 2);
while (e > 0) {
if (FLOW_CHECKED_MOD((e), (2)) == 1) {
mat_mul_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64_i64(res, base, tmp, mod);
mat_copy_ptr_i64_ptr_i64(tmp, res);
}
mat_mul_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64_i64(base, base, tmp, mod);
mat_copy_ptr_i64_ptr_i64(tmp, base);
e = FLOW_CHECKED_DIV((e), (2));
}
int64_t v0 = FLOW_CHECKED_MOD(((A * A)), (mod));
int64_t v1 = A;
int64_t v2 = FLOW_CHECKED_MOD((3), (mod));
int64_t Sk = FLOW_CHECKED_MOD(((((res[0] * v0) + (res[1] * v1)) + (res[2] * v2))), (mod));
free(tmp);
free(res);
free(base);
free(M);
return Sk;
}
int32_t main(void) {
int64_t MOD = 100000000;
int64_t EXP = 987654321;
int64_t total = 0;
int64_t n = 1;
while (n <= 30) {
int64_t Sk = power_sum_mod_i64_i64_i64(n, EXP, MOD);
total = FLOW_CHECKED_MOD((((total + Sk) - 1)), (MOD));
n = (n + 1);
}
if (total < 0) {
total = (total + MOD);
}
printf("%lld\n", total);
return 0;
}
Generated MLIR
module {
llvm.func @printf(!llvm.ptr, ...) -> i32
llvm.mlir.global internal constant @str_0("%lld\n\00") {addr_space = 0 : i32} : !llvm.array<6 x i8>
func.func @modpow2(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
%0 = arith.constant 1 : i32
%1 = arith.extsi %0 : i32 to i64
%2 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%3 = llvm.alloca %2 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %1, %3 : i64, !llvm.ptr
%4 = arith.constant 2 : i32
%6 = arith.extsi %4 : i32 to i64
%5 = arith.remsi %6, %arg1 : i64
%7 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%8 = llvm.alloca %7 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %5, %8 : i64, !llvm.ptr
%9 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%10 = llvm.alloca %9 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %10 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb0:
%11 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
%12 = arith.constant 0 : i32
%14 = arith.extsi %12 : i32 to i64
%13 = arith.cmpi sgt, %11, %14 : i64
cf.cond_br %13, ^bb1, ^bb2
^bb1:
%15 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
%16 = arith.constant 2 : i32
%18 = arith.extsi %16 : i32 to i64
%17 = arith.remsi %15, %18 : i64
%19 = arith.constant 1 : i32
%21 = arith.extsi %19 : i32 to i64
%20 = arith.cmpi eq, %17, %21 : i64
cf.cond_br %20, ^bb3, ^bb4
^bb3:
%22 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
%23 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i64
%24 = arith.muli %22, %23 : i64
%25 = arith.remsi %24, %arg1 : i64
llvm.store %25, %3 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb5
^bb4:
cf.br ^bb5
^bb5:
%26 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i64
%27 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i64
%28 = arith.muli %26, %27 : i64
%29 = arith.remsi %28, %arg1 : i64
llvm.store %29, %8 : i64, !llvm.ptr
%30 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
%31 = arith.constant 2 : i32
%33 = arith.extsi %31 : i32 to i64
%32 = arith.divsi %30, %33 : i64
llvm.store %32, %10 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb2:
%34 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
func.return %34 : i64
}
func.func @mat_mul(%arg0: !llvm.ptr, %arg1: !llvm.ptr, %arg2: !llvm.ptr, %arg3: i64) -> () {
%35 = arith.constant 0 : i32
%36 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%37 = llvm.alloca %36 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %35, %37 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb6
^bb6:
%38 = llvm.load %37 : !llvm.ptr -> i32
%39 = arith.constant 3 : i32
%40 = arith.cmpi slt, %38, %39 : i32
cf.cond_br %40, ^bb7, ^bb8
^bb7:
%41 = arith.constant 0 : i32
%42 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%43 = llvm.alloca %42 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %41, %43 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb9
^bb9:
%44 = llvm.load %43 : !llvm.ptr -> i32
%45 = arith.constant 3 : i32
%46 = arith.cmpi slt, %44, %45 : i32
cf.cond_br %46, ^bb10, ^bb11
^bb10:
%47 = arith.constant 0 : i32
%48 = arith.extsi %47 : i32 to i64
%49 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%50 = llvm.alloca %49 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %48, %50 : i64, !llvm.ptr
%51 = arith.constant 0 : i32
%52 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%53 = llvm.alloca %52 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %51, %53 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb12:
%54 = llvm.load %53 : !llvm.ptr -> i32
%55 = arith.constant 3 : i32
%56 = arith.cmpi slt, %54, %55 : i32
cf.cond_br %56, ^bb13, ^bb14
^bb13:
%57 = llvm.load %50 : !llvm.ptr -> i64
%59 = llvm.load %37 : !llvm.ptr -> i32
%60 = arith.constant 3 : i32
%61 = arith.muli %59, %60 : i32
%62 = llvm.load %53 : !llvm.ptr -> i32
%63 = arith.addi %61, %62 : i32
%64 = arith.extsi %63 : i32 to i64
%65 = llvm.getelementptr %arg0[%64] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%58 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
%67 = llvm.load %53 : !llvm.ptr -> i32
%68 = arith.constant 3 : i32
%69 = arith.muli %67, %68 : i32
%70 = llvm.load %43 : !llvm.ptr -> i32
%71 = arith.addi %69, %70 : i32
%72 = arith.extsi %71 : i32 to i64
%73 = llvm.getelementptr %arg1[%72] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%66 = llvm.load %73 : !llvm.ptr -> i64
%74 = arith.muli %58, %66 : i64
%75 = arith.addi %57, %74 : i64
%76 = arith.remsi %75, %arg3 : i64
llvm.store %76, %50 : i64, !llvm.ptr
%77 = llvm.load %53 : !llvm.ptr -> i32
%78 = arith.constant 1 : i32
%79 = arith.addi %77, %78 : i32
llvm.store %79, %53 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb14:
%80 = llvm.load %50 : !llvm.ptr -> i64
%81 = llvm.load %37 : !llvm.ptr -> i32
%82 = arith.constant 3 : i32
%83 = arith.muli %81, %82 : i32
%84 = llvm.load %43 : !llvm.ptr -> i32
%85 = arith.addi %83, %84 : i32
%86 = arith.extsi %85 : i32 to i64
%87 = llvm.getelementptr %arg2[%86] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %80, %87 : i64, !llvm.ptr
%88 = llvm.load %43 : !llvm.ptr -> i32
%89 = arith.constant 1 : i32
%90 = arith.addi %88, %89 : i32
llvm.store %90, %43 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb9
^bb11:
%91 = llvm.load %37 : !llvm.ptr -> i32
%92 = arith.constant 1 : i32
%93 = arith.addi %91, %92 : i32
llvm.store %93, %37 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb6
^bb8:
func.return
}
func.func @mat_copy(%arg0: !llvm.ptr, %arg1: !llvm.ptr) -> () {
%94 = arith.constant 0 : i32
%95 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%96 = llvm.alloca %95 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %94, %96 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb15
^bb15:
%97 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i32
%98 = arith.constant 9 : i32
%99 = arith.cmpi slt, %97, %98 : i32
cf.cond_br %99, ^bb16, ^bb17
^bb16:
%101 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i32
%102 = arith.extsi %101 : i32 to i64
%103 = llvm.getelementptr %arg0[%102] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%100 = llvm.load %103 : !llvm.ptr -> i64
%104 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i32
%105 = arith.extsi %104 : i32 to i64
%106 = llvm.getelementptr %arg1[%105] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %100, %106 : i64, !llvm.ptr
%107 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i32
%108 = arith.constant 1 : i32
%109 = arith.addi %107, %108 : i32
llvm.store %109, %96 : i32, !llvm.ptr
cf.br ^bb15
^bb17:
func.return
}
func.func @power_sum_mod(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64) -> i64 {
%110 = arith.constant 0 : i32
%112 = arith.extsi %110 : i32 to i64
%111 = arith.cmpi eq, %arg1, %112 : i64
cf.cond_br %111, ^bb18, ^bb19
^bb18:
%113 = arith.constant 3 : i32
%115 = arith.extsi %113 : i32 to i64
%114 = arith.remsi %115, %arg2 : i64
func.return %114 : i64
^bb19:
cf.br ^bb20
^bb20:
%116 = func.call @modpow2(%arg0, %arg2) : (i64, i64) -> i64
%117 = arith.constant 1 : i32
%119 = arith.extsi %117 : i32 to i64
%118 = arith.cmpi eq, %arg1, %119 : i64
cf.cond_br %118, ^bb21, ^bb22
^bb21:
func.return %116 : i64
^bb22:
cf.br ^bb23
^bb23:
%120 = arith.constant 2 : i32
%122 = arith.extsi %120 : i32 to i64
%121 = arith.cmpi eq, %arg1, %122 : i64
cf.cond_br %121, ^bb24, ^bb25
^bb24:
%123 = arith.muli %116, %116 : i64
%124 = arith.remsi %123, %arg2 : i64
func.return %124 : i64
^bb25:
cf.br ^bb26
^bb26:
%126 = arith.constant 9 : i32
%127 = arith.constant 8 : i32
%128 = arith.extsi %126 : i32 to i64
%129 = arith.extsi %127 : i32 to i64
%125 = func.call @calloc(%128, %129) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%131 = arith.constant 9 : i32
%132 = arith.constant 8 : i32
%133 = arith.extsi %131 : i32 to i64
%134 = arith.extsi %132 : i32 to i64
%130 = func.call @calloc(%133, %134) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%136 = arith.constant 9 : i32
%137 = arith.constant 8 : i32
%138 = arith.extsi %136 : i32 to i64
%139 = arith.extsi %137 : i32 to i64
%135 = func.call @calloc(%138, %139) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%141 = arith.constant 9 : i32
%142 = arith.constant 8 : i32
%143 = arith.extsi %141 : i32 to i64
%144 = arith.extsi %142 : i32 to i64
%140 = func.call @calloc(%143, %144) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%145 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%146 = llvm.icmp "eq" %125, %145 : !llvm.ptr
%147 = scf.if %146 -> (i1) {
%148 = arith.constant true
scf.yield %148 : i1
} else {
%149 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%150 = llvm.icmp "eq" %130, %149 : !llvm.ptr
scf.yield %150 : i1
}
%151 = scf.if %147 -> (i1) {
%152 = arith.constant true
scf.yield %152 : i1
} else {
%153 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%154 = llvm.icmp "eq" %135, %153 : !llvm.ptr
scf.yield %154 : i1
}
%155 = scf.if %151 -> (i1) {
%156 = arith.constant true
scf.yield %156 : i1
} else {
%157 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%158 = llvm.icmp "eq" %140, %157 : !llvm.ptr
scf.yield %158 : i1
}
cf.cond_br %155, ^bb27, ^bb28
^bb27:
%159 = arith.constant 0 : i32
%160 = arith.extsi %159 : i32 to i64
func.return %160 : i64
^bb28:
cf.br ^bb29
^bb29:
%161 = arith.constant 0 : i32
%162 = arith.extsi %161 : i32 to i64
%163 = llvm.getelementptr %125[%162] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %116, %163 : i64, !llvm.ptr
%164 = arith.constant 0 : i32
%165 = arith.constant 1 : i32
%166 = arith.extsi %164 : i32 to i64
%167 = arith.extsi %165 : i32 to i64
%168 = llvm.getelementptr %125[%167] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %166, %168 : i64, !llvm.ptr
%169 = arith.constant 0 : i32
%171 = arith.extsi %169 : i32 to i64
%170 = arith.subi %171, %arg0 : i64
%172 = arith.remsi %170, %arg2 : i64
%173 = arith.addi %172, %arg2 : i64
%174 = arith.remsi %173, %arg2 : i64
%175 = arith.constant 2 : i32
%176 = arith.extsi %175 : i32 to i64
%177 = llvm.getelementptr %125[%176] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %174, %177 : i64, !llvm.ptr
%178 = arith.constant 1 : i32
%179 = arith.constant 3 : i32
%180 = arith.extsi %178 : i32 to i64
%181 = arith.extsi %179 : i32 to i64
%182 = llvm.getelementptr %125[%181] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %180, %182 : i64, !llvm.ptr
%183 = arith.constant 0 : i32
%184 = arith.constant 4 : i32
%185 = arith.extsi %183 : i32 to i64
%186 = arith.extsi %184 : i32 to i64
%187 = llvm.getelementptr %125[%186] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %185, %187 : i64, !llvm.ptr
%188 = arith.constant 0 : i32
%189 = arith.constant 5 : i32
%190 = arith.extsi %188 : i32 to i64
%191 = arith.extsi %189 : i32 to i64
%192 = llvm.getelementptr %125[%191] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %190, %192 : i64, !llvm.ptr
%193 = arith.constant 0 : i32
%194 = arith.constant 6 : i32
%195 = arith.extsi %193 : i32 to i64
%196 = arith.extsi %194 : i32 to i64
%197 = llvm.getelementptr %125[%196] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %195, %197 : i64, !llvm.ptr
%198 = arith.constant 1 : i32
%199 = arith.constant 7 : i32
%200 = arith.extsi %198 : i32 to i64
%201 = arith.extsi %199 : i32 to i64
%202 = llvm.getelementptr %125[%201] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %200, %202 : i64, !llvm.ptr
%203 = arith.constant 0 : i32
%204 = arith.constant 8 : i32
%205 = arith.extsi %203 : i32 to i64
%206 = arith.extsi %204 : i32 to i64
%207 = llvm.getelementptr %125[%206] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %205, %207 : i64, !llvm.ptr
%208 = arith.constant 1 : i32
%209 = arith.constant 0 : i32
%210 = arith.extsi %208 : i32 to i64
%211 = arith.extsi %209 : i32 to i64
%212 = llvm.getelementptr %135[%211] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %210, %212 : i64, !llvm.ptr
%213 = arith.constant 0 : i32
%214 = arith.constant 1 : i32
%215 = arith.extsi %213 : i32 to i64
%216 = arith.extsi %214 : i32 to i64
%217 = llvm.getelementptr %135[%216] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %215, %217 : i64, !llvm.ptr
%218 = arith.constant 0 : i32
%219 = arith.constant 2 : i32
%220 = arith.extsi %218 : i32 to i64
%221 = arith.extsi %219 : i32 to i64
%222 = llvm.getelementptr %135[%221] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %220, %222 : i64, !llvm.ptr
%223 = arith.constant 0 : i32
%224 = arith.constant 3 : i32
%225 = arith.extsi %223 : i32 to i64
%226 = arith.extsi %224 : i32 to i64
%227 = llvm.getelementptr %135[%226] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %225, %227 : i64, !llvm.ptr
%228 = arith.constant 1 : i32
%229 = arith.constant 4 : i32
%230 = arith.extsi %228 : i32 to i64
%231 = arith.extsi %229 : i32 to i64
%232 = llvm.getelementptr %135[%231] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %230, %232 : i64, !llvm.ptr
%233 = arith.constant 0 : i32
%234 = arith.constant 5 : i32
%235 = arith.extsi %233 : i32 to i64
%236 = arith.extsi %234 : i32 to i64
%237 = llvm.getelementptr %135[%236] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %235, %237 : i64, !llvm.ptr
%238 = arith.constant 0 : i32
%239 = arith.constant 6 : i32
%240 = arith.extsi %238 : i32 to i64
%241 = arith.extsi %239 : i32 to i64
%242 = llvm.getelementptr %135[%241] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %240, %242 : i64, !llvm.ptr
%243 = arith.constant 0 : i32
%244 = arith.constant 7 : i32
%245 = arith.extsi %243 : i32 to i64
%246 = arith.extsi %244 : i32 to i64
%247 = llvm.getelementptr %135[%246] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %245, %247 : i64, !llvm.ptr
%248 = arith.constant 1 : i32
%249 = arith.constant 8 : i32
%250 = arith.extsi %248 : i32 to i64
%251 = arith.extsi %249 : i32 to i64
%252 = llvm.getelementptr %135[%251] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %250, %252 : i64, !llvm.ptr
func.call @mat_copy(%125, %130) : (!llvm.ptr, !llvm.ptr) -> ()
%254 = arith.constant 2 : i32
%256 = arith.extsi %254 : i32 to i64
%255 = arith.subi %arg1, %256 : i64
%257 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%258 = llvm.alloca %257 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %255, %258 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb30
^bb30:
%259 = llvm.load %258 : !llvm.ptr -> i64
%260 = arith.constant 0 : i32
%262 = arith.extsi %260 : i32 to i64
%261 = arith.cmpi sgt, %259, %262 : i64
cf.cond_br %261, ^bb31, ^bb32
^bb31:
%263 = llvm.load %258 : !llvm.ptr -> i64
%264 = arith.constant 2 : i32
%266 = arith.extsi %264 : i32 to i64
%265 = arith.remsi %263, %266 : i64
%267 = arith.constant 1 : i32
%269 = arith.extsi %267 : i32 to i64
%268 = arith.cmpi eq, %265, %269 : i64
cf.cond_br %268, ^bb33, ^bb34
^bb33:
func.call @mat_mul(%135, %130, %140, %arg2) : (!llvm.ptr, !llvm.ptr, !llvm.ptr, i64) -> ()
func.call @mat_copy(%140, %135) : (!llvm.ptr, !llvm.ptr) -> ()
cf.br ^bb35
^bb34:
cf.br ^bb35
^bb35:
func.call @mat_mul(%130, %130, %140, %arg2) : (!llvm.ptr, !llvm.ptr, !llvm.ptr, i64) -> ()
func.call @mat_copy(%140, %130) : (!llvm.ptr, !llvm.ptr) -> ()
%274 = llvm.load %258 : !llvm.ptr -> i64
%275 = arith.constant 2 : i32
%277 = arith.extsi %275 : i32 to i64
%276 = arith.divsi %274, %277 : i64
llvm.store %276, %258 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb30
^bb32:
%278 = arith.muli %116, %116 : i64
%279 = arith.remsi %278, %arg2 : i64
%280 = arith.constant 3 : i32
%282 = arith.extsi %280 : i32 to i64
%281 = arith.remsi %282, %arg2 : i64
%284 = arith.constant 0 : i32
%285 = arith.extsi %284 : i32 to i64
%286 = llvm.getelementptr %135[%285] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%283 = llvm.load %286 : !llvm.ptr -> i64
%287 = arith.muli %283, %279 : i64
%289 = arith.constant 1 : i32
%290 = arith.extsi %289 : i32 to i64
%291 = llvm.getelementptr %135[%290] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%288 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
%292 = arith.muli %288, %116 : i64
%293 = arith.addi %287, %292 : i64
%295 = arith.constant 2 : i32
%296 = arith.extsi %295 : i32 to i64
%297 = llvm.getelementptr %135[%296] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%294 = llvm.load %297 : !llvm.ptr -> i64
%298 = arith.muli %294, %281 : i64
%299 = arith.addi %293, %298 : i64
%300 = arith.remsi %299, %arg2 : i64
func.call @free(%140) : (!llvm.ptr) -> ()
func.call @free(%135) : (!llvm.ptr) -> ()
func.call @free(%130) : (!llvm.ptr) -> ()
func.call @free(%125) : (!llvm.ptr) -> ()
func.return %300 : i64
}
func.func private @calloc(i64, i64) -> !llvm.ptr
func.func private @free(!llvm.ptr) -> ()
func.func @main() -> i32 {
%305 = arith.constant 100000000 : i32
%306 = arith.extsi %305 : i32 to i64
%307 = arith.constant 987654321 : i32
%308 = arith.extsi %307 : i32 to i64
%309 = arith.constant 0 : i32
%310 = arith.extsi %309 : i32 to i64
%311 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%312 = llvm.alloca %311 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %310, %312 : i64, !llvm.ptr
%313 = arith.constant 1 : i32
%314 = arith.extsi %313 : i32 to i64
%315 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%316 = llvm.alloca %315 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %314, %316 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb36:
%317 = llvm.load %316 : !llvm.ptr -> i64
%318 = arith.constant 30 : i32
%320 = arith.extsi %318 : i32 to i64
%319 = arith.cmpi sle, %317, %320 : i64
cf.cond_br %319, ^bb37, ^bb38
^bb37:
%322 = llvm.load %316 : !llvm.ptr -> i64
%321 = func.call @power_sum_mod(%322, %308, %306) : (i64, i64, i64) -> i64
%323 = llvm.load %312 : !llvm.ptr -> i64
%324 = arith.addi %323, %321 : i64
%325 = arith.constant 1 : i32
%327 = arith.extsi %325 : i32 to i64
%326 = arith.subi %324, %327 : i64
%328 = arith.remsi %326, %306 : i64
llvm.store %328, %312 : i64, !llvm.ptr
%329 = llvm.load %316 : !llvm.ptr -> i64
%330 = arith.constant 1 : i32
%332 = arith.extsi %330 : i32 to i64
%331 = arith.addi %329, %332 : i64
llvm.store %331, %316 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb38:
%333 = llvm.load %312 : !llvm.ptr -> i64
%334 = arith.constant 0 : i32
%336 = arith.extsi %334 : i32 to i64
%335 = arith.cmpi slt, %333, %336 : i64
cf.cond_br %335, ^bb39, ^bb40
^bb39:
%337 = llvm.load %312 : !llvm.ptr -> i64
%338 = arith.addi %337, %306 : i64
llvm.store %338, %312 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb41
^bb40:
cf.br ^bb41
^bb41:
%339 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
%340 = llvm.load %312 : !llvm.ptr -> i64
%341 = llvm.call @printf(%339, %340) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
%342 = arith.constant 0 : i32
func.return %342 : i32
}
}