← All problems Problem 641
f(n) = count of dice showing 1 after the process. Uses Mobius sieve, Mertens function, squarefree counting.
View problem on Project Euler
Performance comparison
Metric Our solution Best known
Time complexity O(n)O(n log log n)Space complexity O(n^2)O(n)Approach Flow solution Mobius sieve Verdict Optimal
Flow source
# Project Euler 641: A Long Row of Dice
# f(n) = count of dice showing 1 after the process.
# Uses Mobius sieve, Mertens function, squarefree counting.
import euler.nt { isqrt }
extern {
function calloc(n: i64, size: i64) -> ptr<void>
function free(p: ptr<void>) -> void
function memset(s: ptr<void>, c: i64, n: i64) -> ptr<void>
}
function icbrt(n: i64) -> i64 {
if n < 2 { return n }
let mut hi: i64 = 1
let mut bits: i64 = 0
let mut tmp: i64 = n
while tmp > 0 { bits = bits + 1; tmp = tmp >> 1 }
hi = 1 << ((bits + 2) / 3)
let mut lo: i64 = hi >> 1
while lo + 1 < hi {
let mid: i64 = (lo + hi) >> 1
let m3: i64 = mid * mid * mid
if m3 <= n { lo = mid } else { hi = mid }
}
return lo
}
function isqrt_i128(n: i128) -> i64 {
if n < 2 { return n as i64 }
let mut x: i128 = n
let mut y: i128 = (x + 1) / 2
while y < x {
x = y
y = (x + n / x) / 2
}
return x as i64
}
# Mobius sieve
let mut g_mu: ptr<i8> = null
let mut g_mertens_small: ptr<i64> = null
let mut g_sqfree_small: ptr<i64> = null
let mut g_limit: i64 = 0
function mobius_sieve(limit: i64) -> void {
g_mu = calloc(limit + 1, 1)
g_mu[1] = 1
let primes: ptr<i64> = calloc(limit / 10 + 100, 8)
let mut nprimes: i64 = 0
let is_comp: ptr<i8> = calloc(limit + 1, 1)
for i in 2..(limit + 1) {
if is_comp[i] == 0 {
primes[nprimes] = i
nprimes = nprimes + 1
g_mu[i] = -1
}
for j in 0..nprimes {
let p: i64 = primes[j]
let ip: i64 = i * p
if ip > limit { break }
is_comp[ip] = 1
if i % p == 0 {
g_mu[ip] = 0
break
} else {
g_mu[ip] = -g_mu[i]
}
}
}
g_mertens_small = calloc(limit + 1, 8)
g_sqfree_small = calloc(limit + 1, 8)
let mut s: i64 = 0
let mut q: i64 = 0
for i in 1..(limit + 1) {
s = s + (g_mu[i] as i64)
g_mertens_small[i] = s
if g_mu[i] != 0 { q = q + 1 }
g_sqfree_small[i] = q
}
g_limit = limit
free(is_comp)
free(primes)
}
# Mertens cache using hash map (open addressing)
const MEMO_SIZE: i64 = 2000003
let mut g_mertens_key: ptr<i64> = null
let mut g_mertens_val: ptr<i64> = null
function mertens(n: i64) -> i64 {
if n <= g_limit { return g_mertens_small[n] }
let h: i64 = n % MEMO_SIZE
if g_mertens_key[h] == n { return g_mertens_val[h] }
let mut res: i64 = 1
let mut i: i64 = 2
while i <= n {
let q: i64 = n / i
let j: i64 = n / q
res = res - (j - i + 1) * mertens(q)
i = j + 1
}
g_mertens_key[h] = n
g_mertens_val[h] = res
return res
}
function squarefree_count(n: i64) -> i64 {
if n <= 0 { return 0 }
if n <= g_limit { return g_sqfree_small[n] }
let m: i64 = isqrt(n)
let mut res: i64 = 0
let mut d: i64 = 1
while d <= m {
let k: i64 = n / (d * d)
let d_max: i64 = isqrt(n / k)
res = res + (g_mertens_small[d_max] - g_mertens_small[d - 1]) * k
d = d_max + 1
}
return res
}
function count_f(n: i128) -> i64 {
let M: i64 = isqrt_i128(n)
let z_max: i64 = isqrt(M)
let c: i64 = icbrt(z_max)
let limit: i64 = c * c + 10
let sq: i64 = isqrt(z_max) + 10
if sq > limit { limit = sq }
if 1000 > limit { limit = 1000 }
mobius_sieve(limit)
g_mertens_key = calloc(MEMO_SIZE, 8)
g_mertens_val = calloc(MEMO_SIZE, 8)
let Y: i64 = icbrt(M)
let mut S0: i64 = 0
let mut S1: i64 = 0
let mut y: i64 = 1
while y <= Y {
let y3: i64 = y * y * y
let R: i64 = isqrt(M / y3)
let yp1: i64 = y + 1
let yp13: i64 = yp1 * yp1 * yp1
let L: i64
if yp13 <= M { L = isqrt(M / yp13) } else { L = 0 }
if R != L {
S0 = S0 + y * (squarefree_count(R) - squarefree_count(L))
S1 = S1 + y * (mertens(R) - mertens(L))
}
y = y + 1
}
free(g_mertens_val)
free(g_mertens_key)
free(g_sqfree_small)
free(g_mertens_small)
free(g_mu)
return (S0 + S1) / 2
}
function main() -> i32 {
let n: i128 = 1000000000000000000000000000000000000 # 10^36
printf("%lld\n", count_f(n))
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 gcd_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0);
int64_t lcm_i64_i64(int64_t a, int64_t b);
int64_t isqrt_i64(int64_t n);
int64_t mulmod_i64_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0, int64_t mod);
int64_t mod_pow_i64_i64_i64(int64_t base, int64_t exp, int64_t mod);
bool is_prime_i64(int64_t n);
int64_t icbrt_i64(int64_t n);
int64_t isqrt_i128_i128(__int128 n);
void mobius_sieve_i64(int64_t limit);
int64_t mertens_i64(int64_t n);
int64_t squarefree_count_i64(int64_t n);
int64_t count_f_i128(__int128 n);
int32_t main(void);
static const int64_t MEMO_SIZE = 2000003;
/* Module statics */
static int8_t* g_mu = NULL;
static int64_t* g_mertens_small = NULL;
static int64_t* g_sqfree_small = NULL;
static int64_t g_limit = 0;
static int64_t* g_mertens_key = NULL;
static int64_t* g_mertens_val = NULL;
int64_t gcd_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0) {
int64_t a = a0;
int64_t b = b0;
while (b != 0) {
int64_t t = FLOW_CHECKED_MOD((a), (b));
a = b;
b = t;
}
return a;
}
int64_t lcm_i64_i64(int64_t a, int64_t b) {
if ((a == 0 || b == 0)) {
return 0;
}
return (FLOW_CHECKED_DIV((a), (gcd_i64_i64(a, b))) * b);
}
int64_t isqrt_i64(int64_t n) {
if (n < 2) {
return n;
}
int64_t x = n;
int64_t y = FLOW_CHECKED_DIV(((x + 1)), (2));
while (y < x) {
x = y;
y = FLOW_CHECKED_DIV(((x + FLOW_CHECKED_DIV((n), (x)))), (2));
}
return x;
}
int64_t mulmod_i64_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0, int64_t mod) {
int64_t a = FLOW_CHECKED_MOD((a0), (mod));
int64_t b = FLOW_CHECKED_MOD((b0), (mod));
int64_t result = 0;
while (b > 0) {
if (FLOW_CHECKED_MOD((b), (2)) == 1) {
result = FLOW_CHECKED_MOD(((result + a)), (mod));
}
a = FLOW_CHECKED_MOD(((a * 2)), (mod));
b = FLOW_CHECKED_DIV((b), (2));
}
return result;
}
int64_t mod_pow_i64_i64_i64(int64_t base, int64_t exp, int64_t mod) {
if (mod == 1) {
return 0;
}
int64_t result = 1;
int64_t b = FLOW_CHECKED_MOD((base), (mod));
int64_t e = exp;
while (e > 0) {
if (FLOW_CHECKED_MOD((e), (2)) == 1) {
result = mulmod_i64_i64_i64(result, b, mod);
}
b = mulmod_i64_i64_i64(b, b, mod);
e = FLOW_CHECKED_DIV((e), (2));
}
return result;
}
bool is_prime_i64(int64_t n) {
if (n < 2) {
return 0;
}
if (n < 4) {
return 1;
}
if ((FLOW_CHECKED_MOD((n), (2)) == 0 || FLOW_CHECKED_MOD((n), (3)) == 0)) {
return 0;
}
int64_t i = 5;
while ((i * i) <= n) {
if ((FLOW_CHECKED_MOD((n), (i)) == 0 || FLOW_CHECKED_MOD((n), ((i + 2))) == 0)) {
return 0;
}
i = (i + 6);
}
return 1;
}
int64_t icbrt_i64(int64_t n) {
if (n < 2) {
return n;
}
int64_t hi = 1;
int64_t bits = 0;
int64_t tmp = n;
while (tmp > 0) {
bits = (bits + 1);
tmp = FLOW_CHECKED_SHR((tmp), (1));
}
hi = FLOW_CHECKED_SHL((1), (FLOW_CHECKED_DIV(((bits + 2)), (3))));
int64_t lo = FLOW_CHECKED_SHR((hi), (1));
while ((lo + 1) < hi) {
int64_t mid = FLOW_CHECKED_SHR(((lo + hi)), (1));
int64_t m3 = ((mid * mid) * mid);
if (m3 <= n) {
lo = mid;
} else {
hi = mid;
}
}
return lo;
}
int64_t isqrt_i128_i128(__int128 n) {
if (n < 2) {
return ((int64_t)(n));
}
__int128 x = n;
__int128 y = FLOW_CHECKED_DIV(((x + 1)), (2));
while (y < x) {
x = y;
y = FLOW_CHECKED_DIV(((x + FLOW_CHECKED_DIV((n), (x)))), (2));
}
return ((int64_t)(x));
}
void mobius_sieve_i64(int64_t limit) {
g_mu = calloc((limit + 1), 1);
g_mu[1] = 1;
int64_t* primes = (int64_t*)(calloc((FLOW_CHECKED_DIV((limit), (10)) + 100), 8));
int64_t nprimes = 0;
int8_t* is_comp = (int8_t*)(calloc((limit + 1), 1));
int32_t __flow_step_1 = 1;
for (int32_t i = 2; (2 <= (limit + 1)) ? i < (limit + 1) : i > (limit + 1); i += (2 <= (limit + 1)) ? 1 : -1) {
if (is_comp[i] == 0) {
primes[nprimes] = i;
nprimes = (nprimes + 1);
g_mu[i] = (-1);
}
int32_t __flow_step_2 = 1;
for (int32_t j = 0; (0 <= nprimes) ? j < nprimes : j > nprimes; j += (0 <= nprimes) ? 1 : -1) {
int64_t p = primes[j];
int64_t ip = (i * p);
if (ip > limit) {
break;
}
is_comp[ip] = 1;
if (FLOW_CHECKED_MOD((i), (p)) == 0) {
g_mu[ip] = 0;
break;
} else {
g_mu[ip] = (-g_mu[i]);
}
}
}
g_mertens_small = calloc((limit + 1), 8);
g_sqfree_small = calloc((limit + 1), 8);
int64_t s = 0;
int64_t q = 0;
int32_t __flow_step_3 = 1;
for (int32_t i = 1; (1 <= (limit + 1)) ? i < (limit + 1) : i > (limit + 1); i += (1 <= (limit + 1)) ? 1 : -1) {
s = (s + ((int64_t)(g_mu[i])));
g_mertens_small[i] = s;
if (g_mu[i] != 0) {
q = (q + 1);
}
g_sqfree_small[i] = q;
}
g_limit = limit;
free(is_comp);
free(primes);
}
int64_t mertens_i64(int64_t n) {
if (n <= g_limit) {
return g_mertens_small[n];
}
int64_t h = FLOW_CHECKED_MOD((n), (MEMO_SIZE));
if (g_mertens_key[h] == n) {
return g_mertens_val[h];
}
int64_t res = 1;
int64_t i = 2;
while (i <= n) {
int64_t q = FLOW_CHECKED_DIV((n), (i));
int64_t j = FLOW_CHECKED_DIV((n), (q));
res = (res - (((j - i) + 1) * mertens_i64(q)));
i = (j + 1);
}
g_mertens_key[h] = n;
g_mertens_val[h] = res;
return res;
}
int64_t squarefree_count_i64(int64_t n) {
if (n <= 0) {
return 0;
}
if (n <= g_limit) {
return g_sqfree_small[n];
}
int64_t m = isqrt_i64(n);
int64_t res = 0;
int64_t d = 1;
while (d <= m) {
int64_t k = FLOW_CHECKED_DIV((n), ((d * d)));
int64_t d_max = isqrt_i64(FLOW_CHECKED_DIV((n), (k)));
res = (res + ((g_mertens_small[d_max] - g_mertens_small[(d - 1)]) * k));
d = (d_max + 1);
}
return res;
}
int64_t count_f_i128(__int128 n) {
int64_t M = isqrt_i128_i128(n);
int64_t z_max = isqrt_i64(M);
int64_t c = icbrt_i64(z_max);
int64_t limit = ((c * c) + 10);
int64_t sq = (isqrt_i64(z_max) + 10);
if (sq > limit) {
limit = sq;
}
if (1000 > limit) {
limit = 1000;
}
mobius_sieve_i64(limit);
g_mertens_key = calloc(MEMO_SIZE, 8);
g_mertens_val = calloc(MEMO_SIZE, 8);
int64_t Y = icbrt_i64(M);
int64_t S0 = 0;
int64_t S1 = 0;
int64_t y = 1;
while (y <= Y) {
int64_t y3 = ((y * y) * y);
int64_t R = isqrt_i64(FLOW_CHECKED_DIV((M), (y3)));
int64_t yp1 = (y + 1);
int64_t yp13 = ((yp1 * yp1) * yp1);
int64_t L;
if (yp13 <= M) {
L = isqrt_i64(FLOW_CHECKED_DIV((M), (yp13)));
} else {
L = 0;
}
if (R != L) {
S0 = (S0 + (y * (squarefree_count_i64(R) - squarefree_count_i64(L))));
S1 = (S1 + (y * (mertens_i64(R) - mertens_i64(L))));
}
y = (y + 1);
}
free(g_mertens_val);
free(g_mertens_key);
free(g_sqfree_small);
free(g_mertens_small);
free(g_mu);
return FLOW_CHECKED_DIV(((S0 + S1)), (2));
}
int32_t main(void) {
__int128 n = ((__int128)0xC097CE7BC90715ULL << 64 | (__int128)0xB34B9F1000000000ULL);
printf("%lld\n", count_f_i128(n));
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 @gcd(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
%0 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%1 = llvm.alloca %0 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %1 : i64, !llvm.ptr
%2 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%3 = llvm.alloca %2 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %3 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb0:
%4 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
%5 = arith.constant 0 : i32
%7 = arith.extsi %5 : i32 to i64
%6 = arith.cmpi ne, %4, %7 : i64
cf.cond_br %6, ^bb1, ^bb2
^bb1:
%8 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
%9 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
%10 = arith.remsi %8, %9 : i64
%11 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
llvm.store %11, %1 : i64, !llvm.ptr
llvm.store %10, %3 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb2:
%12 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
func.return %12 : i64
}
func.func @lcm(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
%13 = arith.constant 0 : i32
%15 = arith.extsi %13 : i32 to i64
%14 = arith.cmpi eq, %arg0, %15 : i64
%16 = scf.if %14 -> (i1) {
%17 = arith.constant true
scf.yield %17 : i1
} else {
%18 = arith.constant 0 : i32
%20 = arith.extsi %18 : i32 to i64
%19 = arith.cmpi eq, %arg1, %20 : i64
scf.yield %19 : i1
}
cf.cond_br %16, ^bb3, ^bb4
^bb3:
%21 = arith.constant 0 : i32
%22 = arith.extsi %21 : i32 to i64
func.return %22 : i64
^bb4:
cf.br ^bb5
^bb5:
%23 = func.call @gcd(%arg0, %arg1) : (i64, i64) -> i64
%24 = arith.divsi %arg0, %23 : i64
%25 = arith.muli %24, %arg1 : i64
func.return %25 : i64
}
func.func @isqrt(%arg0: i64) -> i64 {
%26 = arith.constant 2 : i32
%28 = arith.extsi %26 : i32 to i64
%27 = arith.cmpi slt, %arg0, %28 : i64
cf.cond_br %27, ^bb6, ^bb7
^bb6:
func.return %arg0 : i64
^bb7:
cf.br ^bb8
^bb8:
%29 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%30 = llvm.alloca %29 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %30 : i64, !llvm.ptr
%31 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%32 = arith.constant 1 : i32
%34 = arith.extsi %32 : i32 to i64
%33 = arith.addi %31, %34 : i64
%35 = arith.constant 2 : i32
%37 = arith.extsi %35 : i32 to i64
%36 = arith.divsi %33, %37 : i64
%38 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%39 = llvm.alloca %38 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %36, %39 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb9
^bb9:
%40 = llvm.load %39 : !llvm.ptr -> i64
%41 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%42 = arith.cmpi slt, %40, %41 : i64
cf.cond_br %42, ^bb10, ^bb11
^bb10:
%43 = llvm.load %39 : !llvm.ptr -> i64
llvm.store %43, %30 : i64, !llvm.ptr
%44 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%45 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%46 = arith.divsi %arg0, %45 : i64
%47 = arith.addi %44, %46 : i64
%48 = arith.constant 2 : i32
%50 = arith.extsi %48 : i32 to i64
%49 = arith.divsi %47, %50 : i64
llvm.store %49, %39 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb9
^bb11:
%51 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
func.return %51 : i64
}
func.func @mulmod(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64) -> i64 {
%52 = arith.remsi %arg0, %arg2 : i64
%53 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%54 = llvm.alloca %53 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %52, %54 : i64, !llvm.ptr
%55 = arith.remsi %arg1, %arg2 : i64
%56 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%57 = llvm.alloca %56 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %55, %57 : i64, !llvm.ptr
%58 = arith.constant 0 : i32
%59 = arith.extsi %58 : i32 to i64
%60 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%61 = llvm.alloca %60 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %59, %61 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb12:
%62 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
%63 = arith.constant 0 : i32
%65 = arith.extsi %63 : i32 to i64
%64 = arith.cmpi sgt, %62, %65 : i64
cf.cond_br %64, ^bb13, ^bb14
^bb13:
%66 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
%67 = arith.constant 2 : i32
%69 = arith.extsi %67 : i32 to i64
%68 = arith.remsi %66, %69 : i64
%70 = arith.constant 1 : i32
%72 = arith.extsi %70 : i32 to i64
%71 = arith.cmpi eq, %68, %72 : i64
cf.cond_br %71, ^bb15, ^bb16
^bb15:
%73 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
%74 = llvm.load %54 : !llvm.ptr -> i64
%75 = arith.addi %73, %74 : i64
%76 = arith.remsi %75, %arg2 : i64
llvm.store %76, %61 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb17
^bb16:
cf.br ^bb17
^bb17:
%77 = llvm.load %54 : !llvm.ptr -> i64
%78 = arith.constant 2 : i32
%80 = arith.extsi %78 : i32 to i64
%79 = arith.muli %77, %80 : i64
%81 = arith.remsi %79, %arg2 : i64
llvm.store %81, %54 : i64, !llvm.ptr
%82 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
%83 = arith.constant 2 : i32
%85 = arith.extsi %83 : i32 to i64
%84 = arith.divsi %82, %85 : i64
llvm.store %84, %57 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb14:
%86 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
func.return %86 : i64
}
func.func @mod_pow(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64) -> i64 {
%87 = arith.constant 1 : i32
%89 = arith.extsi %87 : i32 to i64
%88 = arith.cmpi eq, %arg2, %89 : i64
cf.cond_br %88, ^bb18, ^bb19
^bb18:
%90 = arith.constant 0 : i32
%91 = arith.extsi %90 : i32 to i64
func.return %91 : i64
^bb19:
cf.br ^bb20
^bb20:
%92 = arith.constant 1 : i32
%93 = arith.extsi %92 : i32 to i64
%94 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%95 = llvm.alloca %94 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %93, %95 : i64, !llvm.ptr
%96 = arith.remsi %arg0, %arg2 : i64
%97 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%98 = llvm.alloca %97 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %96, %98 : i64, !llvm.ptr
%99 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%100 = llvm.alloca %99 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %100 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb21
^bb21:
%101 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
%102 = arith.constant 0 : i32
%104 = arith.extsi %102 : i32 to i64
%103 = arith.cmpi sgt, %101, %104 : i64
cf.cond_br %103, ^bb22, ^bb23
^bb22:
%105 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
%106 = arith.constant 2 : i32
%108 = arith.extsi %106 : i32 to i64
%107 = arith.remsi %105, %108 : i64
%109 = arith.constant 1 : i32
%111 = arith.extsi %109 : i32 to i64
%110 = arith.cmpi eq, %107, %111 : i64
cf.cond_br %110, ^bb24, ^bb25
^bb24:
%113 = llvm.load %95 : !llvm.ptr -> i64
%114 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
%112 = func.call @mulmod(%113, %114, %arg2) : (i64, i64, i64) -> i64
llvm.store %112, %95 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb26
^bb25:
cf.br ^bb26
^bb26:
%116 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
%117 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
%115 = func.call @mulmod(%116, %117, %arg2) : (i64, i64, i64) -> i64
llvm.store %115, %98 : i64, !llvm.ptr
%118 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
%119 = arith.constant 2 : i32
%121 = arith.extsi %119 : i32 to i64
%120 = arith.divsi %118, %121 : i64
llvm.store %120, %100 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb21
^bb23:
%122 = llvm.load %95 : !llvm.ptr -> i64
func.return %122 : i64
}
func.func @is_prime(%arg0: i64) -> i1 {
%123 = arith.constant 2 : i32
%125 = arith.extsi %123 : i32 to i64
%124 = arith.cmpi slt, %arg0, %125 : i64
cf.cond_br %124, ^bb27, ^bb28
^bb27:
%126 = arith.constant 0 : i1
func.return %126 : i1
^bb28:
cf.br ^bb29
^bb29:
%127 = arith.constant 4 : i32
%129 = arith.extsi %127 : i32 to i64
%128 = arith.cmpi slt, %arg0, %129 : i64
cf.cond_br %128, ^bb30, ^bb31
^bb30:
%130 = arith.constant 1 : i1
func.return %130 : i1
^bb31:
cf.br ^bb32
^bb32:
%131 = arith.constant 2 : i32
%133 = arith.extsi %131 : i32 to i64
%132 = arith.remsi %arg0, %133 : i64
%134 = arith.constant 0 : i32
%136 = arith.extsi %134 : i32 to i64
%135 = arith.cmpi eq, %132, %136 : i64
%137 = scf.if %135 -> (i1) {
%138 = arith.constant true
scf.yield %138 : i1
} else {
%139 = arith.constant 3 : i32
%141 = arith.extsi %139 : i32 to i64
%140 = arith.remsi %arg0, %141 : i64
%142 = arith.constant 0 : i32
%144 = arith.extsi %142 : i32 to i64
%143 = arith.cmpi eq, %140, %144 : i64
scf.yield %143 : i1
}
cf.cond_br %137, ^bb33, ^bb34
^bb33:
%145 = arith.constant 0 : i1
func.return %145 : i1
^bb34:
cf.br ^bb35
^bb35:
%146 = arith.constant 5 : i32
%147 = arith.extsi %146 : i32 to i64
%148 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%149 = llvm.alloca %148 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %147, %149 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb36:
%150 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%151 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%152 = arith.muli %150, %151 : i64
%153 = arith.cmpi sle, %152, %arg0 : i64
cf.cond_br %153, ^bb37, ^bb38
^bb37:
%154 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%155 = arith.remsi %arg0, %154 : i64
%156 = arith.constant 0 : i32
%158 = arith.extsi %156 : i32 to i64
%157 = arith.cmpi eq, %155, %158 : i64
%159 = scf.if %157 -> (i1) {
%160 = arith.constant true
scf.yield %160 : i1
} else {
%161 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%162 = arith.constant 2 : i32
%164 = arith.extsi %162 : i32 to i64
%163 = arith.addi %161, %164 : i64
%165 = arith.remsi %arg0, %163 : i64
%166 = arith.constant 0 : i32
%168 = arith.extsi %166 : i32 to i64
%167 = arith.cmpi eq, %165, %168 : i64
scf.yield %167 : i1
}
cf.cond_br %159, ^bb39, ^bb40
^bb39:
%169 = arith.constant 0 : i1
func.return %169 : i1
^bb40:
cf.br ^bb41
^bb41:
%170 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%171 = arith.constant 6 : i32
%173 = arith.extsi %171 : i32 to i64
%172 = arith.addi %170, %173 : i64
llvm.store %172, %149 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb38:
%174 = arith.constant 1 : i1
func.return %174 : i1
}
func.func private @calloc(i64, i64) -> !llvm.ptr
func.func private @free(!llvm.ptr) -> ()
func.func private @memset(!llvm.ptr, i64, i64) -> !llvm.ptr
func.func @icbrt(%arg0: i64) -> i64 {
%175 = arith.constant 2 : i32
%177 = arith.extsi %175 : i32 to i64
%176 = arith.cmpi slt, %arg0, %177 : i64
cf.cond_br %176, ^bb42, ^bb43
^bb42:
func.return %arg0 : i64
^bb43:
cf.br ^bb44
^bb44:
%178 = arith.constant 1 : i32
%179 = arith.extsi %178 : i32 to i64
%180 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%181 = llvm.alloca %180 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %179, %181 : i64, !llvm.ptr
%182 = arith.constant 0 : i32
%183 = arith.extsi %182 : i32 to i64
%184 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%185 = llvm.alloca %184 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %183, %185 : i64, !llvm.ptr
%186 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%187 = llvm.alloca %186 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %187 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb45
^bb45:
%188 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
%189 = arith.constant 0 : i32
%191 = arith.extsi %189 : i32 to i64
%190 = arith.cmpi sgt, %188, %191 : i64
cf.cond_br %190, ^bb46, ^bb47
^bb46:
%192 = llvm.load %185 : !llvm.ptr -> i64
%193 = arith.constant 1 : i32
%195 = arith.extsi %193 : i32 to i64
%194 = arith.addi %192, %195 : i64
llvm.store %194, %185 : i64, !llvm.ptr
%196 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
%197 = arith.constant 1 : i32
%199 = arith.extsi %197 : i32 to i64
%198 = arith.shrsi %196, %199 : i64
llvm.store %198, %187 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb45
^bb47:
%200 = arith.constant 1 : i32
%201 = llvm.load %185 : !llvm.ptr -> i64
%202 = arith.constant 2 : i32
%204 = arith.extsi %202 : i32 to i64
%203 = arith.addi %201, %204 : i64
%205 = arith.constant 3 : i32
%207 = arith.extsi %205 : i32 to i64
%206 = arith.divsi %203, %207 : i64
%209 = arith.extsi %200 : i32 to i64
%208 = arith.shli %209, %206 : i64
llvm.store %208, %181 : i64, !llvm.ptr
%210 = llvm.load %181 : !llvm.ptr -> i64
%211 = arith.constant 1 : i32
%213 = arith.extsi %211 : i32 to i64
%212 = arith.shrsi %210, %213 : i64
%214 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%215 = llvm.alloca %214 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %212, %215 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb48
^bb48:
%216 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
%217 = arith.constant 1 : i32
%219 = arith.extsi %217 : i32 to i64
%218 = arith.addi %216, %219 : i64
%220 = llvm.load %181 : !llvm.ptr -> i64
%221 = arith.cmpi slt, %218, %220 : i64
cf.cond_br %221, ^bb49, ^bb50
^bb49:
%222 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
%223 = llvm.load %181 : !llvm.ptr -> i64
%224 = arith.addi %222, %223 : i64
%225 = arith.constant 1 : i32
%227 = arith.extsi %225 : i32 to i64
%226 = arith.shrsi %224, %227 : i64
%228 = arith.muli %226, %226 : i64
%229 = arith.muli %228, %226 : i64
%230 = arith.cmpi sle, %229, %arg0 : i64
cf.cond_br %230, ^bb51, ^bb52
^bb51:
llvm.store %226, %215 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb53
^bb52:
llvm.store %226, %181 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb53
^bb53:
cf.br ^bb48
^bb50:
%231 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
func.return %231 : i64
}
func.func @isqrt_i128(%arg0: i128) -> i64 {
%232 = arith.constant 2 : i32
%234 = arith.trunci %arg0 : i128 to i64
%235 = arith.extsi %232 : i32 to i64
%233 = arith.cmpi slt, %234, %235 : i64
cf.cond_br %233, ^bb54, ^bb55
^bb54:
%236 = arith.trunci %arg0 : i128 to i64
func.return %236 : i64
^bb55:
cf.br ^bb56
^bb56:
%237 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%238 = llvm.alloca %237 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %238 : i128, !llvm.ptr
%239 = llvm.load %238 : !llvm.ptr -> i128
%240 = arith.constant 1 : i32
%242 = arith.trunci %239 : i128 to i64
%243 = arith.extsi %240 : i32 to i64
%241 = arith.addi %242, %243 : i64
%244 = arith.constant 2 : i32
%246 = arith.extsi %244 : i32 to i64
%245 = arith.divsi %241, %246 : i64
%247 = arith.extsi %245 : i64 to i128
%248 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%249 = llvm.alloca %248 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %247, %249 : i128, !llvm.ptr
cf.br ^bb57
^bb57:
%250 = llvm.load %249 : !llvm.ptr -> i128
%251 = llvm.load %238 : !llvm.ptr -> i128
%253 = arith.trunci %250 : i128 to i64
%254 = arith.trunci %251 : i128 to i64
%252 = arith.cmpi slt, %253, %254 : i64
cf.cond_br %252, ^bb58, ^bb59
^bb58:
%255 = llvm.load %249 : !llvm.ptr -> i128
llvm.store %255, %238 : i128, !llvm.ptr
%256 = llvm.load %238 : !llvm.ptr -> i128
%257 = llvm.load %238 : !llvm.ptr -> i128
%259 = arith.trunci %arg0 : i128 to i64
%260 = arith.trunci %257 : i128 to i64
%258 = arith.divsi %259, %260 : i64
%262 = arith.trunci %256 : i128 to i64
%261 = arith.addi %262, %258 : i64
%263 = arith.constant 2 : i32
%265 = arith.extsi %263 : i32 to i64
%264 = arith.divsi %261, %265 : i64
%266 = arith.extsi %264 : i64 to i128
llvm.store %266, %249 : i128, !llvm.ptr
cf.br ^bb57
^bb59:
%267 = llvm.load %238 : !llvm.ptr -> i128
%268 = arith.trunci %267 : i128 to i64
func.return %268 : i64
}
// Module static: g_mu
llvm.mlir.global internal @g_mu() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
%269 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
llvm.return %269 : !llvm.ptr
}
// Module static: g_mertens_small
llvm.mlir.global internal @g_mertens_small() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
%270 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
llvm.return %270 : !llvm.ptr
}
// Module static: g_sqfree_small
llvm.mlir.global internal @g_sqfree_small() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
%271 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
llvm.return %271 : !llvm.ptr
}
// Module static: g_limit
llvm.mlir.global internal @g_limit(0 : i64) : i64
func.func @mobius_sieve(%arg0: i64) -> () {
%273 = arith.constant 1 : i32
%275 = arith.extsi %273 : i32 to i64
%274 = arith.addi %arg0, %275 : i64
%276 = arith.constant 1 : i32
%277 = arith.extsi %276 : i32 to i64
%272 = func.call @calloc(%274, %277) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%278 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
llvm.store %272, %278 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
%279 = arith.constant 1 : i32
%280 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%281 = llvm.load %280 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%282 = arith.constant 1 : i32
%283 = arith.trunci %279 : i32 to i8
%284 = arith.extsi %282 : i32 to i64
%285 = llvm.getelementptr %281[%284] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
llvm.store %283, %285 : i8, !llvm.ptr
%287 = arith.constant 10 : i32
%289 = arith.extsi %287 : i32 to i64
%288 = arith.divsi %arg0, %289 : i64
%290 = arith.constant 100 : i32
%292 = arith.extsi %290 : i32 to i64
%291 = arith.addi %288, %292 : i64
%293 = arith.constant 8 : i32
%294 = arith.extsi %293 : i32 to i64
%286 = func.call @calloc(%291, %294) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%295 = arith.constant 0 : i32
%296 = arith.extsi %295 : i32 to i64
%297 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%298 = llvm.alloca %297 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %296, %298 : i64, !llvm.ptr
%300 = arith.constant 1 : i32
%302 = arith.extsi %300 : i32 to i64
%301 = arith.addi %arg0, %302 : i64
%303 = arith.constant 1 : i32
%304 = arith.extsi %303 : i32 to i64
%299 = func.call @calloc(%301, %304) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%305 = arith.constant 2 : i32
%306 = arith.constant 1 : i32
%308 = arith.extsi %306 : i32 to i64
%307 = arith.addi %arg0, %308 : i64
%309 = arith.index_cast %305 : i32 to index
%310 = arith.index_cast %307 : i32 to index
%312 = arith.constant 1 : index
%313 = arith.constant -1 : index
%314 = arith.cmpi sle, %309, %310 : index
%311 = arith.select %314, %312, %313 : index
cf.br ^bb60(%309 : index)
^bb60(%315: index):
%316 = arith.cmpi slt, %315, %310 : index
%317 = arith.cmpi sgt, %315, %310 : index
%318 = arith.select %314, %316, %317 : i1
cf.cond_br %318, ^bb61(%315 : index), ^bb62(%315 : index)
^bb61(%319: index):
%321 = arith.index_cast %319 : index to i64
%322 = llvm.getelementptr %299[%321] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
%320 = llvm.load %322 : !llvm.ptr -> i8
%323 = arith.constant 0 : i32
%325 = arith.extsi %320 : i8 to i32
%324 = arith.cmpi eq, %325, %323 : i32
cf.cond_br %324, ^bb63, ^bb64
^bb63:
%326 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
%327 = arith.index_cast %319 : index to i64
%328 = llvm.getelementptr %286[%326] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %327, %328 : i64, !llvm.ptr
%329 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
%330 = arith.constant 1 : i32
%332 = arith.extsi %330 : i32 to i64
%331 = arith.addi %329, %332 : i64
llvm.store %331, %298 : i64, !llvm.ptr
%333 = arith.constant 1 : i32
%335 = arith.constant 0 : i32
%334 = arith.subi %335, %333 : i32
%336 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%337 = llvm.load %336 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%338 = arith.trunci %334 : i32 to i8
%339 = arith.index_cast %319 : index to i64
%340 = llvm.getelementptr %337[%339] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
llvm.store %338, %340 : i8, !llvm.ptr
cf.br ^bb65
^bb64:
cf.br ^bb65
^bb65:
%341 = arith.constant 0 : i32
%342 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
%343 = arith.index_cast %341 : i32 to index
%344 = arith.index_cast %342 : i32 to index
%346 = arith.constant 1 : index
%347 = arith.constant -1 : index
%348 = arith.cmpi sle, %343, %344 : index
%345 = arith.select %348, %346, %347 : index
cf.br ^bb66(%343 : index)
^bb66(%349: index):
%350 = arith.cmpi slt, %349, %344 : index
%351 = arith.cmpi sgt, %349, %344 : index
%352 = arith.select %348, %350, %351 : i1
cf.cond_br %352, ^bb67(%349 : index), ^bb68(%349 : index)
^bb67(%353: index):
%355 = arith.index_cast %353 : index to i64
%356 = llvm.getelementptr %286[%355] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%354 = llvm.load %356 : !llvm.ptr -> i64
%358 = arith.index_cast %319 : index to i32
%359 = arith.trunci %354 : i64 to i32
%357 = arith.muli %358, %359 : i32
%360 = arith.extsi %357 : i32 to i64
%361 = arith.cmpi sgt, %360, %arg0 : i64
cf.cond_br %361, ^bb69, ^bb70
^bb69:
cf.br ^bb68(%353 : index)
^bb70:
cf.br ^bb71
^bb71:
%362 = arith.constant 1 : i32
%363 = arith.trunci %362 : i32 to i8
%364 = llvm.getelementptr %299[%360] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
llvm.store %363, %364 : i8, !llvm.ptr
%366 = arith.index_cast %319 : index to i32
%367 = arith.trunci %354 : i64 to i32
%365 = arith.remsi %366, %367 : i32
%368 = arith.constant 0 : i32
%369 = arith.cmpi eq, %365, %368 : i32
cf.cond_br %369, ^bb72, ^bb73
^bb72:
%370 = arith.constant 0 : i32
%371 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%372 = llvm.load %371 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%373 = arith.trunci %370 : i32 to i8
%374 = llvm.getelementptr %372[%360] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
llvm.store %373, %374 : i8, !llvm.ptr
cf.br ^bb68(%353 : index)
^bb73:
%376 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%377 = llvm.load %376 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%378 = arith.index_cast %319 : index to i64
%379 = llvm.getelementptr %377[%378] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
%375 = llvm.load %379 : !llvm.ptr -> i8
%381 = arith.constant 0 : i8
%380 = arith.subi %381, %375 : i8
%382 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%383 = llvm.load %382 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%384 = llvm.getelementptr %383[%360] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
llvm.store %380, %384 : i8, !llvm.ptr
cf.br ^bb74
^bb74:
%385 = arith.addi %353, %345 : index
cf.br ^bb66(%385 : index)
^bb68(%386: index):
%387 = arith.addi %319, %311 : index
cf.br ^bb60(%387 : index)
^bb62(%388: index):
%390 = arith.constant 1 : i32
%392 = arith.extsi %390 : i32 to i64
%391 = arith.addi %arg0, %392 : i64
%393 = arith.constant 8 : i32
%394 = arith.extsi %393 : i32 to i64
%389 = func.call @calloc(%391, %394) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%395 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_small : !llvm.ptr
llvm.store %389, %395 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
%397 = arith.constant 1 : i32
%399 = arith.extsi %397 : i32 to i64
%398 = arith.addi %arg0, %399 : i64
%400 = arith.constant 8 : i32
%401 = arith.extsi %400 : i32 to i64
%396 = func.call @calloc(%398, %401) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%402 = llvm.mlir.addressof @g_sqfree_small : !llvm.ptr
llvm.store %396, %402 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
%403 = arith.constant 0 : i32
%404 = arith.extsi %403 : i32 to i64
%405 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%406 = llvm.alloca %405 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %404, %406 : i64, !llvm.ptr
%407 = arith.constant 0 : i32
%408 = arith.extsi %407 : i32 to i64
%409 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%410 = llvm.alloca %409 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %408, %410 : i64, !llvm.ptr
%411 = arith.constant 1 : i32
%412 = arith.constant 1 : i32
%414 = arith.extsi %412 : i32 to i64
%413 = arith.addi %arg0, %414 : i64
%415 = arith.index_cast %411 : i32 to index
%416 = arith.index_cast %413 : i32 to index
%418 = arith.constant 1 : index
%419 = arith.constant -1 : index
%420 = arith.cmpi sle, %415, %416 : index
%417 = arith.select %420, %418, %419 : index
cf.br ^bb75(%415 : index)
^bb75(%421: index):
%422 = arith.cmpi slt, %421, %416 : index
%423 = arith.cmpi sgt, %421, %416 : index
%424 = arith.select %420, %422, %423 : i1
cf.cond_br %424, ^bb76(%421 : index), ^bb77(%421 : index)
^bb76(%425: index):
%426 = llvm.load %406 : !llvm.ptr -> i64
%428 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%429 = llvm.load %428 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%430 = arith.index_cast %425 : index to i64
%431 = llvm.getelementptr %429[%430] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
%427 = llvm.load %431 : !llvm.ptr -> i8
%432 = arith.extsi %427 : i8 to i64
%433 = arith.addi %426, %432 : i64
llvm.store %433, %406 : i64, !llvm.ptr
%434 = llvm.load %406 : !llvm.ptr -> i64
%435 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_small : !llvm.ptr
%436 = llvm.load %435 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%437 = arith.index_cast %425 : index to i64
%438 = llvm.getelementptr %436[%437] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %434, %438 : i64, !llvm.ptr
%440 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%441 = llvm.load %440 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%442 = arith.index_cast %425 : index to i64
%443 = llvm.getelementptr %441[%442] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
%439 = llvm.load %443 : !llvm.ptr -> i8
%444 = arith.constant 0 : i32
%446 = arith.extsi %439 : i8 to i32
%445 = arith.cmpi ne, %446, %444 : i32
cf.cond_br %445, ^bb78, ^bb79
^bb78:
%447 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
%448 = arith.constant 1 : i32
%450 = arith.extsi %448 : i32 to i64
%449 = arith.addi %447, %450 : i64
llvm.store %449, %410 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb80
^bb79:
cf.br ^bb80
^bb80:
%451 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
%452 = llvm.mlir.addressof @g_sqfree_small : !llvm.ptr
%453 = llvm.load %452 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%454 = arith.index_cast %425 : index to i64
%455 = llvm.getelementptr %453[%454] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %451, %455 : i64, !llvm.ptr
%456 = arith.addi %425, %417 : index
cf.br ^bb75(%456 : index)
^bb77(%457: index):
%458 = llvm.mlir.addressof @g_limit : !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %458 : i64, !llvm.ptr
func.call @free(%299) : (!llvm.ptr) -> ()
func.call @free(%286) : (!llvm.ptr) -> ()
func.return
}
// Constant: MEMO_SIZE
llvm.mlir.global internal constant @MEMO_SIZE(2000003 : i64) : i64
// Module static: g_mertens_key
llvm.mlir.global internal @g_mertens_key() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
%461 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
llvm.return %461 : !llvm.ptr
}
// Module static: g_mertens_val
llvm.mlir.global internal @g_mertens_val() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
%462 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
llvm.return %462 : !llvm.ptr
}
func.func @mertens(%arg0: i64) -> i64 {
%463 = llvm.mlir.addressof @g_limit : !llvm.ptr
%464 = llvm.load %463 : !llvm.ptr -> i64
%465 = arith.cmpi sle, %arg0, %464 : i64
cf.cond_br %465, ^bb81, ^bb82
^bb81:
%467 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_small : !llvm.ptr
%468 = llvm.load %467 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%469 = llvm.getelementptr %468[%arg0] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%466 = llvm.load %469 : !llvm.ptr -> i64
func.return %466 : i64
^bb82:
cf.br ^bb83
^bb83:
%470 = llvm.mlir.addressof @MEMO_SIZE : !llvm.ptr
%471 = llvm.load %470 : !llvm.ptr -> i64
%472 = arith.remsi %arg0, %471 : i64
%474 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_key : !llvm.ptr
%475 = llvm.load %474 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%476 = llvm.getelementptr %475[%472] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%473 = llvm.load %476 : !llvm.ptr -> i64
%477 = arith.cmpi eq, %473, %arg0 : i64
cf.cond_br %477, ^bb84, ^bb85
^bb84:
%479 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_val : !llvm.ptr
%480 = llvm.load %479 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%481 = llvm.getelementptr %480[%472] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%478 = llvm.load %481 : !llvm.ptr -> i64
func.return %478 : i64
^bb85:
cf.br ^bb86
^bb86:
%482 = arith.constant 1 : i32
%483 = arith.extsi %482 : i32 to i64
%484 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%485 = llvm.alloca %484 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %483, %485 : i64, !llvm.ptr
%486 = arith.constant 2 : i32
%487 = arith.extsi %486 : i32 to i64
%488 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%489 = llvm.alloca %488 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %487, %489 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb87
^bb87:
%490 = llvm.load %489 : !llvm.ptr -> i64
%491 = arith.cmpi sle, %490, %arg0 : i64
cf.cond_br %491, ^bb88, ^bb89
^bb88:
%492 = llvm.load %489 : !llvm.ptr -> i64
%493 = arith.divsi %arg0, %492 : i64
%494 = arith.divsi %arg0, %493 : i64
%495 = llvm.load %485 : !llvm.ptr -> i64
%496 = llvm.load %489 : !llvm.ptr -> i64
%497 = arith.subi %494, %496 : i64
%498 = arith.constant 1 : i32
%500 = arith.extsi %498 : i32 to i64
%499 = arith.addi %497, %500 : i64
%501 = func.call @mertens(%493) : (i64) -> i64
%502 = arith.muli %499, %501 : i64
%503 = arith.subi %495, %502 : i64
llvm.store %503, %485 : i64, !llvm.ptr
%504 = arith.constant 1 : i32
%506 = arith.extsi %504 : i32 to i64
%505 = arith.addi %494, %506 : i64
llvm.store %505, %489 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb87
^bb89:
%507 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_key : !llvm.ptr
%508 = llvm.load %507 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%509 = llvm.getelementptr %508[%472] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %arg0, %509 : i64, !llvm.ptr
%510 = llvm.load %485 : !llvm.ptr -> i64
%511 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_val : !llvm.ptr
%512 = llvm.load %511 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%513 = llvm.getelementptr %512[%472] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %510, %513 : i64, !llvm.ptr
%514 = llvm.load %485 : !llvm.ptr -> i64
func.return %514 : i64
}
func.func @squarefree_count(%arg0: i64) -> i64 {
%515 = arith.constant 0 : i32
%517 = arith.extsi %515 : i32 to i64
%516 = arith.cmpi sle, %arg0, %517 : i64
cf.cond_br %516, ^bb90, ^bb91
^bb90:
%518 = arith.constant 0 : i32
%519 = arith.extsi %518 : i32 to i64
func.return %519 : i64
^bb91:
cf.br ^bb92
^bb92:
%520 = llvm.mlir.addressof @g_limit : !llvm.ptr
%521 = llvm.load %520 : !llvm.ptr -> i64
%522 = arith.cmpi sle, %arg0, %521 : i64
cf.cond_br %522, ^bb93, ^bb94
^bb93:
%524 = llvm.mlir.addressof @g_sqfree_small : !llvm.ptr
%525 = llvm.load %524 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%526 = llvm.getelementptr %525[%arg0] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%523 = llvm.load %526 : !llvm.ptr -> i64
func.return %523 : i64
^bb94:
cf.br ^bb95
^bb95:
%527 = func.call @isqrt(%arg0) : (i64) -> i64
%528 = arith.constant 0 : i32
%529 = arith.extsi %528 : i32 to i64
%530 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%531 = llvm.alloca %530 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %529, %531 : i64, !llvm.ptr
%532 = arith.constant 1 : i32
%533 = arith.extsi %532 : i32 to i64
%534 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%535 = llvm.alloca %534 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %533, %535 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb96
^bb96:
%536 = llvm.load %535 : !llvm.ptr -> i64
%537 = arith.cmpi sle, %536, %527 : i64
cf.cond_br %537, ^bb97, ^bb98
^bb97:
%538 = llvm.load %535 : !llvm.ptr -> i64
%539 = llvm.load %535 : !llvm.ptr -> i64
%540 = arith.muli %538, %539 : i64
%541 = arith.divsi %arg0, %540 : i64
%543 = arith.divsi %arg0, %541 : i64
%542 = func.call @isqrt(%543) : (i64) -> i64
%544 = llvm.load %531 : !llvm.ptr -> i64
%546 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_small : !llvm.ptr
%547 = llvm.load %546 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%548 = llvm.getelementptr %547[%542] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%545 = llvm.load %548 : !llvm.ptr -> i64
%550 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_small : !llvm.ptr
%551 = llvm.load %550 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
%552 = llvm.load %535 : !llvm.ptr -> i64
%553 = arith.constant 1 : i32
%555 = arith.extsi %553 : i32 to i64
%554 = arith.subi %552, %555 : i64
%556 = llvm.getelementptr %551[%554] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%549 = llvm.load %556 : !llvm.ptr -> i64
%557 = arith.subi %545, %549 : i64
%558 = arith.muli %557, %541 : i64
%559 = arith.addi %544, %558 : i64
llvm.store %559, %531 : i64, !llvm.ptr
%560 = arith.constant 1 : i32
%562 = arith.extsi %560 : i32 to i64
%561 = arith.addi %542, %562 : i64
llvm.store %561, %535 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb96
^bb98:
%563 = llvm.load %531 : !llvm.ptr -> i64
func.return %563 : i64
}
func.func @count_f(%arg0: i128) -> i64 {
%564 = func.call @isqrt_i128(%arg0) : (i128) -> i64
%565 = func.call @isqrt(%564) : (i64) -> i64
%566 = func.call @icbrt(%565) : (i64) -> i64
%567 = arith.muli %566, %566 : i64
%568 = arith.constant 10 : i32
%570 = arith.extsi %568 : i32 to i64
%569 = arith.addi %567, %570 : i64
%571 = func.call @isqrt(%565) : (i64) -> i64
%572 = arith.constant 10 : i32
%574 = arith.extsi %572 : i32 to i64
%573 = arith.addi %571, %574 : i64
%575 = arith.cmpi sgt, %573, %569 : i64
%576 = scf.if %575 -> (i64) {
scf.yield %573 : i64
} else {
scf.yield %569 : i64
}
%577 = arith.constant 1000 : i32
%579 = arith.extsi %577 : i32 to i64
%578 = arith.cmpi sgt, %579, %576 : i64
%580 = scf.if %578 -> (i64) {
%581 = arith.constant 1000 : i32
%582 = arith.extsi %581 : i32 to i64
scf.yield %582 : i64
} else {
scf.yield %576 : i64
}
func.call @mobius_sieve(%580) : (i64) -> ()
%585 = llvm.mlir.addressof @MEMO_SIZE : !llvm.ptr
%586 = llvm.load %585 : !llvm.ptr -> i64
%587 = arith.constant 8 : i32
%588 = arith.extsi %587 : i32 to i64
%584 = func.call @calloc(%586, %588) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%589 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_key : !llvm.ptr
llvm.store %584, %589 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
%591 = llvm.mlir.addressof @MEMO_SIZE : !llvm.ptr
%592 = llvm.load %591 : !llvm.ptr -> i64
%593 = arith.constant 8 : i32
%594 = arith.extsi %593 : i32 to i64
%590 = func.call @calloc(%592, %594) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%595 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_val : !llvm.ptr
llvm.store %590, %595 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
%596 = func.call @icbrt(%564) : (i64) -> i64
%597 = arith.constant 0 : i32
%598 = arith.extsi %597 : i32 to i64
%599 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%600 = llvm.alloca %599 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %598, %600 : i64, !llvm.ptr
%601 = arith.constant 0 : i32
%602 = arith.extsi %601 : i32 to i64
%603 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%604 = llvm.alloca %603 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %602, %604 : i64, !llvm.ptr
%605 = arith.constant 1 : i32
%606 = arith.extsi %605 : i32 to i64
%607 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%608 = llvm.alloca %607 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %606, %608 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb99
^bb99:
%609 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%610 = arith.cmpi sle, %609, %596 : i64
cf.cond_br %610, ^bb100, ^bb101
^bb100:
%611 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%612 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%613 = arith.muli %611, %612 : i64
%614 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%615 = arith.muli %613, %614 : i64
%617 = arith.divsi %564, %615 : i64
%616 = func.call @isqrt(%617) : (i64) -> i64
%618 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%619 = arith.constant 1 : i32
%621 = arith.extsi %619 : i32 to i64
%620 = arith.addi %618, %621 : i64
%622 = arith.muli %620, %620 : i64
%623 = arith.muli %622, %620 : i64
%624 = llvm.mlir.undef : i64
%625 = arith.cmpi sle, %623, %564 : i64
%626 = scf.if %625 -> (i64) {
%628 = arith.divsi %564, %623 : i64
%627 = func.call @isqrt(%628) : (i64) -> i64
scf.yield %627 : i64
} else {
%629 = arith.constant 0 : i32
%630 = arith.extsi %629 : i32 to i64
scf.yield %630 : i64
}
%631 = arith.cmpi ne, %616, %626 : i64
cf.cond_br %631, ^bb102, ^bb103
^bb102:
%632 = llvm.load %600 : !llvm.ptr -> i64
%633 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%634 = func.call @squarefree_count(%616) : (i64) -> i64
%635 = func.call @squarefree_count(%626) : (i64) -> i64
%636 = arith.subi %634, %635 : i64
%637 = arith.muli %633, %636 : i64
%638 = arith.addi %632, %637 : i64
llvm.store %638, %600 : i64, !llvm.ptr
%639 = llvm.load %604 : !llvm.ptr -> i64
%640 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%641 = func.call @mertens(%616) : (i64) -> i64
%642 = func.call @mertens(%626) : (i64) -> i64
%643 = arith.subi %641, %642 : i64
%644 = arith.muli %640, %643 : i64
%645 = arith.addi %639, %644 : i64
llvm.store %645, %604 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb104
^bb103:
cf.br ^bb104
^bb104:
%646 = llvm.load %608 : !llvm.ptr -> i64
%647 = arith.constant 1 : i32
%649 = arith.extsi %647 : i32 to i64
%648 = arith.addi %646, %649 : i64
llvm.store %648, %608 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb99
^bb101:
%651 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_val : !llvm.ptr
%652 = llvm.load %651 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
func.call @free(%652) : (!llvm.ptr) -> ()
%654 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_key : !llvm.ptr
%655 = llvm.load %654 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
func.call @free(%655) : (!llvm.ptr) -> ()
%657 = llvm.mlir.addressof @g_sqfree_small : !llvm.ptr
%658 = llvm.load %657 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
func.call @free(%658) : (!llvm.ptr) -> ()
%660 = llvm.mlir.addressof @g_mertens_small : !llvm.ptr
%661 = llvm.load %660 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
func.call @free(%661) : (!llvm.ptr) -> ()
%663 = llvm.mlir.addressof @g_mu : !llvm.ptr
%664 = llvm.load %663 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
func.call @free(%664) : (!llvm.ptr) -> ()
%665 = llvm.load %600 : !llvm.ptr -> i64
%666 = llvm.load %604 : !llvm.ptr -> i64
%667 = arith.addi %665, %666 : i64
%668 = arith.constant 2 : i32
%670 = arith.extsi %668 : i32 to i64
%669 = arith.divsi %667, %670 : i64
func.return %669 : i64
}
func.func @main() -> i32 {
%671 = arith.constant 999999999999999999999999995705032704 : i32
%672 = arith.extsi %671 : i32 to i128
%673 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
%674 = func.call @count_f(%672) : (i128) -> i64
%675 = llvm.call @printf(%673, %674) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
%676 = arith.constant 0 : i32
func.return %676 : i32
}
}