Problem 741

Binary Grid Colouring: g(7^7) + g(8^8) mod 1e9+7. Pure Flow port of the native C solver.

Answer512895223
Output512895223
StatusPASS
Native helperno
Runtime1720 ms
Peak memory1072 KB
Time complexityO(n) (estimated)
Space complexityO(1) (estimated)

Performance comparison

MetricOur solutionBest known
Time complexityO(n)?
Space complexityO(1)?
ApproachFlow solutionNot curated
VerdictUnknown

Flow source

# Project Euler 741
# Binary Grid Colouring: g(7^7) + g(8^8) mod 1e9+7.
# Pure Flow port of the native C solver.

const MOD: i64 = 1000000007
const INV2: i64 = 500000004
const INV8: i64 = 125000001

function mm(a: i64, b: i64) -> i64 {
    let r: i128 = ((a as i128) * (b as i128)) % (MOD as i128)
    return r as i64
}

function mpow(a0: i64, e0: i64) -> i64 {
    let mut r: i64 = 1
    let mut a: i64 = a0 % MOD
    if a < 0 { a = a + MOD }
    let mut e: i64 = e0
    while e > 0 {
        if e % 2 == 1 { r = mm(r, a) }
        a = mm(a, a)
        e = e / 2
    }
    return r
}

function madd(a: i64, b: i64) -> i64 {
    let mut r: i64 = a + b
    if r >= MOD { r = r - MOD }
    return r
}

function msub(a: i64, b: i64) -> i64 {
    let mut r: i64 = a - b
    if r < 0 { r = r + MOD }
    return r
}

# Returns f(n), diag_fix(n), n! mod MOD via out-parameters.
function f_diag_fact(n: i64, f_out: ptr<i64>, diag_out: ptr<i64>, fact_out: ptr<i64>) -> void {
    if n == 0 {
        f_out[0] = 1
        diag_out[0] = 1
        fact_out[0] = 1
        return
    }

    let mut fact: i64 = 1
    let mut h_im2: i64 = 1
    let mut h_im1: i64 = 0

    let mut d0: i64 = 0
    let mut d1: i64 = 0
    let mut d2: i64 = 0
    let mut d3: i64 = 0
    if n <= 3 {
        d0 = 0
        d1 = 0
        d2 = 0
        d3 = 0
    } else {
        d0 = 1
        d1 = 0
        d2 = 1
        d3 = 4
    }

    let mut i: i64 = 1
    while i <= n {
        fact = mm(fact, i % MOD)

        if i >= 2 {
            let k: i64 = i - 1
            let h_i: i64 = madd(mm(k % MOD, h_im1), mm(mm(k % MOD, INV2), h_im2))
            h_im2 = h_im1
            h_im1 = h_i
        }

        if n >= 4 {
            if i >= 4 {
                let k: i64 = i - 1
                let term1: i64 = mm((2 * k) % MOD, d3)
                let term2: i64 = mm(mm(k % MOD, (k - 2) % MOD), d2)
                let term3: i64 = mm(mm(mm(k % MOD, (k - 1) % MOD), (k - 2) % MOD), d0)
                let newv: i64 = msub(msub(term1, term2), mm(term3, INV2))
                d0 = d1
                d1 = d2
                d2 = d3
                d3 = newv
            }
        }

        i = i + 1
    }

    f_out[0] = mm(fact, h_im1)

    let mut diag: i64 = 0
    if n == 0 {
        diag = 1
    } else {
        if n == 1 {
            diag = 0
        } else {
            if n == 2 {
                diag = 1
            } else {
                if n == 3 {
                    diag = 4
                } else {
                    diag = d3
                }
            }
        }
    }
    diag_out[0] = diag
    fact_out[0] = fact
}

function fix_axis_reflection(n: i64, fact_n: i64) -> i64 {
    if n % 2 == 1 { return 0 }
    return mm(fact_n, mpow(INV2, n / 2))
}

function fix_rotation_90(n: i64) -> i64 {
    if n % 2 == 1 { return 0 }
    let m: i64 = n / 2
    if m == 0 { return 1 }
    if m == 1 { return 1 }
    if m == 2 { return 2 }

    let mut b0: i64 = 1
    let mut b1: i64 = 1
    let mut b2: i64 = 2
    let mut i: i64 = 2
    while i < m {
        let val: i64 = msub(madd(mm((2 * i + 1) % MOD, b2),
                                 mm((2 * i % MOD) * ((i - 1) % MOD) % MOD, b0)),
                            mm(i % MOD, b1))
        b0 = b1
        b1 = b2
        b2 = val
        i = i + 1
    }
    return b2
}

function fix_rotation_180(n: i64) -> i64 {
    if n == 0 { return 1 }

    if n % 2 == 0 {
        let m: i64 = n / 2
        if m == 0 { return 1 }
        if m == 1 { return 1 }
        let mut j_prev: i64 = 1
        let mut j_curr: i64 = 1
        let mut fact: i64 = 1
        let mut i: i64 = 1
        while i < m {
            fact = mm(fact, i % MOD)
            let j_next: i64 = madd(mm((4 * i + 1) % MOD, j_curr),
                                   mm((4 * i) % MOD, j_prev))
            j_prev = j_curr
            j_curr = j_next
            i = i + 1
        }
        let fact_m: i64 = mm(fact, m % MOD)
        return mm(fact_m, j_curr)
    }

    # odd n = 2m+1
    let m: i64 = (n - 1) / 2
    if m == 0 { return 0 }
    let mut fact: i64 = 1
    let mut t: i64 = 0
    let mut j_prev: i64 = 1
    let mut j_curr: i64 = 1
    let mut i: i64 = 1
    while i <= m {
        fact = mm(fact, i % MOD)
        t = madd(mm((4 * i) % MOD, t), mm((2 * i) % MOD, j_prev))
        if i < m {
            let j_next: i64 = madd(mm((4 * i + 1) % MOD, j_curr),
                                   mm((4 * i) % MOD, j_prev))
            j_prev = j_curr
            j_curr = j_next
        }
        i = i + 1
    }
    return mm(fact, t)
}

function g(n: i64) -> i64 {
    let buf: array<i64, 3> = [0, 0, 0]
    f_diag_fact(n, &buf[0], &buf[1], &buf[2])
    let f_n: i64 = buf[0]
    let diag: i64 = buf[1]
    let fact_n: i64 = buf[2]
    let axis: i64 = fix_axis_reflection(n, fact_n)
    let r180: i64 = fix_rotation_180(n)
    let r90: i64 = fix_rotation_90(n)

    let mut total: i64 = f_n
    total = madd(total, r180)
    total = madd(total, mm(2, r90))
    total = madd(total, mm(2, axis))
    total = madd(total, mm(2, diag))
    return mm(total, INV8)
}

function main() -> i32 {
    let mut n1: i64 = 1
    let mut i: i32 = 0
    while i < 7 {
        n1 = n1 * 7
        i = i + 1
    }
    let mut n2: i64 = 1
    let mut j: i32 = 0
    while j < 8 {
        n2 = n2 * 8
        j = j + 1
    }
    let ans: i64 = madd(g(n1), g(n2))
    printf("%lld\n", ans)
    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 mm_i64_i64(int64_t a, int64_t b);
int64_t mpow_i64_i64(int64_t a0, int64_t e0);
int64_t madd_i64_i64(int64_t a, int64_t b);
int64_t msub_i64_i64(int64_t a, int64_t b);
void f_diag_fact_i64_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64(int64_t n, int64_t* f_out, int64_t* diag_out, int64_t* fact_out);
int64_t fix_axis_reflection_i64_i64(int64_t n, int64_t fact_n);
int64_t fix_rotation_90_i64(int64_t n);
int64_t fix_rotation_180_i64(int64_t n);
int64_t g_i64(int64_t n);
int32_t main(void);

static const int64_t MOD = 1000000007;
static const int64_t INV2 = 500000004;
static const int64_t INV8 = 125000001;

int64_t mm_i64_i64(int64_t a, int64_t b) {
    __int128 r = FLOW_CHECKED_MOD(((((__int128)(a)) * ((__int128)(b)))), (((__int128)(MOD))));
    return ((int64_t)(r));
}

int64_t mpow_i64_i64(int64_t a0, int64_t e0) {
    int64_t r = 1;
    int64_t a = FLOW_CHECKED_MOD((a0), (MOD));
    if (a < 0) {
        a = (a + MOD);
    }
    int64_t e = e0;
    while (e > 0) {
        if (FLOW_CHECKED_MOD((e), (2)) == 1) {
            r = mm_i64_i64(r, a);
        }
        a = mm_i64_i64(a, a);
        e = FLOW_CHECKED_DIV((e), (2));
    }
    return r;
}

int64_t madd_i64_i64(int64_t a, int64_t b) {
    int64_t r = (a + b);
    if (r >= MOD) {
        r = (r - MOD);
    }
    return r;
}

int64_t msub_i64_i64(int64_t a, int64_t b) {
    int64_t r = (a - b);
    if (r < 0) {
        r = (r + MOD);
    }
    return r;
}

void f_diag_fact_i64_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64(int64_t n, int64_t* f_out, int64_t* diag_out, int64_t* fact_out) {
    if (n == 0) {
        f_out[0] = 1;
        diag_out[0] = 1;
        fact_out[0] = 1;
        return;
    }
    int64_t fact = 1;
    int64_t h_im2 = 1;
    int64_t h_im1 = 0;
    int64_t d0 = 0;
    int64_t d1 = 0;
    int64_t d2 = 0;
    int64_t d3 = 0;
    if (n <= 3) {
        d0 = 0;
        d1 = 0;
        d2 = 0;
        d3 = 0;
    } else {
        d0 = 1;
        d1 = 0;
        d2 = 1;
        d3 = 4;
    }
    int64_t i = 1;
    while (i <= n) {
        fact = mm_i64_i64(fact, FLOW_CHECKED_MOD((i), (MOD)));
        if (i >= 2) {
            int64_t k = (i - 1);
            int64_t h_i = madd_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((k), (MOD)), h_im1), mm_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((k), (MOD)), INV2), h_im2));
            h_im2 = h_im1;
            h_im1 = h_i;
        }
        if (n >= 4) {
            if (i >= 4) {
                int64_t k = (i - 1);
                int64_t term1 = mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((2 * k)), (MOD)), d3);
                int64_t term2 = mm_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((k), (MOD)), FLOW_CHECKED_MOD(((k - 2)), (MOD))), d2);
                int64_t term3 = mm_i64_i64(mm_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((k), (MOD)), FLOW_CHECKED_MOD(((k - 1)), (MOD))), FLOW_CHECKED_MOD(((k - 2)), (MOD))), d0);
                int64_t newv = msub_i64_i64(msub_i64_i64(term1, term2), mm_i64_i64(term3, INV2));
                d0 = d1;
                d1 = d2;
                d2 = d3;
                d3 = newv;
            }
        }
        i = (i + 1);
    }
    f_out[0] = mm_i64_i64(fact, h_im1);
    int64_t diag = 0;
    if (n == 0) {
        diag = 1;
    } else {
        if (n == 1) {
            diag = 0;
        } else {
            if (n == 2) {
                diag = 1;
            } else {
                if (n == 3) {
                    diag = 4;
                } else {
                    diag = d3;
                }
            }
        }
    }
    diag_out[0] = diag;
    fact_out[0] = fact;
}

int64_t fix_axis_reflection_i64_i64(int64_t n, int64_t fact_n) {
    if (FLOW_CHECKED_MOD((n), (2)) == 1) {
        return 0;
    }
    return mm_i64_i64(fact_n, mpow_i64_i64(INV2, FLOW_CHECKED_DIV((n), (2))));
}

int64_t fix_rotation_90_i64(int64_t n) {
    if (FLOW_CHECKED_MOD((n), (2)) == 1) {
        return 0;
    }
    int64_t m = FLOW_CHECKED_DIV((n), (2));
    if (m == 0) {
        return 1;
    }
    if (m == 1) {
        return 1;
    }
    if (m == 2) {
        return 2;
    }
    int64_t b0 = 1;
    int64_t b1 = 1;
    int64_t b2 = 2;
    int64_t i = 2;
    while (i < m) {
        int64_t val = msub_i64_i64(madd_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((((2 * i) + 1)), (MOD)), b2), mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((FLOW_CHECKED_MOD(((2 * i)), (MOD)) * FLOW_CHECKED_MOD(((i - 1)), (MOD)))), (MOD)), b0)), mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((i), (MOD)), b1));
        b0 = b1;
        b1 = b2;
        b2 = val;
        i = (i + 1);
    }
    return b2;
}

int64_t fix_rotation_180_i64(int64_t n) {
    if (n == 0) {
        return 1;
    }
    if (FLOW_CHECKED_MOD((n), (2)) == 0) {
        int64_t m = FLOW_CHECKED_DIV((n), (2));
        if (m == 0) {
            return 1;
        }
        if (m == 1) {
            return 1;
        }
        int64_t j_prev = 1;
        int64_t j_curr = 1;
        int64_t fact = 1;
        int64_t i = 1;
        while (i < m) {
            fact = mm_i64_i64(fact, FLOW_CHECKED_MOD((i), (MOD)));
            int64_t j_next = madd_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((((4 * i) + 1)), (MOD)), j_curr), mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((4 * i)), (MOD)), j_prev));
            j_prev = j_curr;
            j_curr = j_next;
            i = (i + 1);
        }
        int64_t fact_m = mm_i64_i64(fact, FLOW_CHECKED_MOD((m), (MOD)));
        return mm_i64_i64(fact_m, j_curr);
    }
    int64_t m = FLOW_CHECKED_DIV(((n - 1)), (2));
    if (m == 0) {
        return 0;
    }
    int64_t fact = 1;
    int64_t t = 0;
    int64_t j_prev = 1;
    int64_t j_curr = 1;
    int64_t i = 1;
    while (i <= m) {
        fact = mm_i64_i64(fact, FLOW_CHECKED_MOD((i), (MOD)));
        t = madd_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((4 * i)), (MOD)), t), mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((2 * i)), (MOD)), j_prev));
        if (i < m) {
            int64_t j_next = madd_i64_i64(mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD((((4 * i) + 1)), (MOD)), j_curr), mm_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((4 * i)), (MOD)), j_prev));
            j_prev = j_curr;
            j_curr = j_next;
        }
        i = (i + 1);
    }
    return mm_i64_i64(fact, t);
}

int64_t g_i64(int64_t n) {
    int64_t buf[3] = { 0, 0, 0 };
    f_diag_fact_i64_ptr_i64_ptr_i64_ptr_i64(n, (&(buf[0])), (&(buf[1])), (&(buf[2])));
    int64_t f_n = (((unsigned)(0) < 3) ? buf[0] : (fprintf(stderr, "array index %d out of bounds (size %d)\n", (int)(0), 3), flow_fault_handler("array index out of bounds"), buf[0]));
    int64_t diag = (((unsigned)(1) < 3) ? buf[1] : (fprintf(stderr, "array index %d out of bounds (size %d)\n", (int)(1), 3), flow_fault_handler("array index out of bounds"), buf[0]));
    int64_t fact_n = (((unsigned)(2) < 3) ? buf[2] : (fprintf(stderr, "array index %d out of bounds (size %d)\n", (int)(2), 3), flow_fault_handler("array index out of bounds"), buf[0]));
    int64_t axis = fix_axis_reflection_i64_i64(n, fact_n);
    int64_t r180 = fix_rotation_180_i64(n);
    int64_t r90 = fix_rotation_90_i64(n);
    int64_t total = f_n;
    total = madd_i64_i64(total, r180);
    total = madd_i64_i64(total, mm_i64_i64(2, r90));
    total = madd_i64_i64(total, mm_i64_i64(2, axis));
    total = madd_i64_i64(total, mm_i64_i64(2, diag));
    return mm_i64_i64(total, INV8);
}

int32_t main(void) {
    int64_t n1 = 1;
    int32_t i = 0;
    while (i < 7) {
        n1 = (n1 * 7);
        i = (i + 1);
    }
    int64_t n2 = 1;
    int32_t j = 0;
    while (j < 8) {
        n2 = (n2 * 8);
        j = (j + 1);
    }
    int64_t ans = madd_i64_i64(g_i64(n1), g_i64(n2));
    printf("%lld\n", ans);
    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>
  // Constant: MOD
  llvm.mlir.global internal constant @MOD(1000000007 : i64) : i64
  // Constant: INV2
  llvm.mlir.global internal constant @INV2(500000004 : i64) : i64
  // Constant: INV8
  llvm.mlir.global internal constant @INV8(125000001 : i64) : i64
  func.func @mm(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %0 = arith.extsi %arg0 : i64 to i128
    %1 = arith.extsi %arg1 : i64 to i128
    %3 = arith.trunci %0 : i128 to i64
    %4 = arith.trunci %1 : i128 to i64
    %2 = arith.muli %3, %4 : i64
    %5 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %6 = llvm.load %5 : !llvm.ptr -> i64
    %7 = arith.extsi %6 : i64 to i128
    %9 = arith.trunci %7 : i128 to i64
    %8 = arith.remsi %2, %9 : i64
    %10 = arith.extsi %8 : i64 to i128
    %11 = arith.trunci %10 : i128 to i64
    func.return %11 : i64
  }
  func.func @mpow(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %12 = arith.constant 1 : i32
    %13 = arith.extsi %12 : i32 to i64
    %14 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %15 = llvm.alloca %14 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %13, %15 : i64, !llvm.ptr
    %16 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %17 = llvm.load %16 : !llvm.ptr -> i64
    %18 = arith.remsi %arg0, %17 : i64
    %19 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %20 = llvm.alloca %19 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %18, %20 : i64, !llvm.ptr
    %21 = llvm.load %20 : !llvm.ptr -> i64
    %22 = arith.constant 0 : i32
    %24 = arith.extsi %22 : i32 to i64
    %23 = arith.cmpi slt, %21, %24 : i64
    cf.cond_br %23, ^bb0, ^bb1
    ^bb0:
      %25 = llvm.load %20 : !llvm.ptr -> i64
      %26 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %27 = llvm.load %26 : !llvm.ptr -> i64
      %28 = arith.addi %25, %27 : i64
      llvm.store %28, %20 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb2
    ^bb1:
      cf.br ^bb2
    ^bb2:
    %29 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %30 = llvm.alloca %29 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg1, %30 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb3
    ^bb3:
    %31 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
    %32 = arith.constant 0 : i32
    %34 = arith.extsi %32 : i32 to i64
    %33 = arith.cmpi sgt, %31, %34 : i64
    cf.cond_br %33, ^bb4, ^bb5
    ^bb4:
      %35 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
      %36 = arith.constant 2 : i32
      %38 = arith.extsi %36 : i32 to i64
      %37 = arith.remsi %35, %38 : i64
      %39 = arith.constant 1 : i32
      %41 = arith.extsi %39 : i32 to i64
      %40 = arith.cmpi eq, %37, %41 : i64
      cf.cond_br %40, ^bb6, ^bb7
      ^bb6:
        %43 = llvm.load %15 : !llvm.ptr -> i64
        %44 = llvm.load %20 : !llvm.ptr -> i64
        %42 = func.call @mm(%43, %44) : (i64, i64) -> i64
        llvm.store %42, %15 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb8
      ^bb7:
        cf.br ^bb8
      ^bb8:
      %46 = llvm.load %20 : !llvm.ptr -> i64
      %47 = llvm.load %20 : !llvm.ptr -> i64
      %45 = func.call @mm(%46, %47) : (i64, i64) -> i64
      llvm.store %45, %20 : i64, !llvm.ptr
      %48 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
      %49 = arith.constant 2 : i32
      %51 = arith.extsi %49 : i32 to i64
      %50 = arith.divsi %48, %51 : i64
      llvm.store %50, %30 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb3
    ^bb5:
    %52 = llvm.load %15 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %52 : i64
  }
  func.func @madd(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %53 = arith.addi %arg0, %arg1 : i64
    %54 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %55 = llvm.alloca %54 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %53, %55 : i64, !llvm.ptr
    %56 = llvm.load %55 : !llvm.ptr -> i64
    %57 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %58 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
    %59 = arith.cmpi sge, %56, %58 : i64
    cf.cond_br %59, ^bb9, ^bb10
    ^bb9:
      %60 = llvm.load %55 : !llvm.ptr -> i64
      %61 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %62 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
      %63 = arith.subi %60, %62 : i64
      llvm.store %63, %55 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb11
    ^bb10:
      cf.br ^bb11
    ^bb11:
    %64 = llvm.load %55 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %64 : i64
  }
  func.func @msub(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %65 = arith.subi %arg0, %arg1 : i64
    %66 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %67 = llvm.alloca %66 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %65, %67 : i64, !llvm.ptr
    %68 = llvm.load %67 : !llvm.ptr -> i64
    %69 = arith.constant 0 : i32
    %71 = arith.extsi %69 : i32 to i64
    %70 = arith.cmpi slt, %68, %71 : i64
    cf.cond_br %70, ^bb12, ^bb13
    ^bb12:
      %72 = llvm.load %67 : !llvm.ptr -> i64
      %73 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %74 = llvm.load %73 : !llvm.ptr -> i64
      %75 = arith.addi %72, %74 : i64
      llvm.store %75, %67 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb14
    ^bb13:
      cf.br ^bb14
    ^bb14:
    %76 = llvm.load %67 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %76 : i64
  }
  func.func @f_diag_fact(%arg0: i64, %arg1: !llvm.ptr, %arg2: !llvm.ptr, %arg3: !llvm.ptr) -> () {
    %77 = arith.constant 0 : i32
    %79 = arith.extsi %77 : i32 to i64
    %78 = arith.cmpi eq, %arg0, %79 : i64
    cf.cond_br %78, ^bb15, ^bb16
    ^bb15:
      %80 = arith.constant 1 : i32
      %81 = arith.constant 0 : i32
      %82 = arith.extsi %80 : i32 to i64
      %83 = arith.extsi %81 : i32 to i64
      %84 = llvm.getelementptr %arg1[%83] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %82, %84 : i64, !llvm.ptr
      %85 = arith.constant 1 : i32
      %86 = arith.constant 0 : i32
      %87 = arith.extsi %85 : i32 to i64
      %88 = arith.extsi %86 : i32 to i64
      %89 = llvm.getelementptr %arg2[%88] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %87, %89 : i64, !llvm.ptr
      %90 = arith.constant 1 : i32
      %91 = arith.constant 0 : i32
      %92 = arith.extsi %90 : i32 to i64
      %93 = arith.extsi %91 : i32 to i64
      %94 = llvm.getelementptr %arg3[%93] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %92, %94 : i64, !llvm.ptr
      func.return
    ^bb16:
      cf.br ^bb17
    ^bb17:
    %95 = arith.constant 1 : i32
    %96 = arith.extsi %95 : i32 to 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 = arith.constant 1 : i32
    %100 = arith.extsi %99 : i32 to i64
    %101 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %102 = llvm.alloca %101 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %100, %102 : i64, !llvm.ptr
    %103 = arith.constant 0 : i32
    %104 = arith.extsi %103 : i32 to i64
    %105 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %106 = llvm.alloca %105 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %104, %106 : i64, !llvm.ptr
    %107 = arith.constant 0 : i32
    %108 = arith.extsi %107 : i32 to i64
    %109 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %110 = llvm.alloca %109 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %108, %110 : i64, !llvm.ptr
    %111 = arith.constant 0 : i32
    %112 = arith.extsi %111 : i32 to i64
    %113 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %114 = llvm.alloca %113 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %112, %114 : i64, !llvm.ptr
    %115 = arith.constant 0 : i32
    %116 = arith.extsi %115 : i32 to i64
    %117 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %118 = llvm.alloca %117 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %116, %118 : i64, !llvm.ptr
    %119 = arith.constant 0 : i32
    %120 = arith.extsi %119 : i32 to i64
    %121 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %122 = llvm.alloca %121 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %120, %122 : i64, !llvm.ptr
    %123 = arith.constant 3 : i32
    %125 = arith.extsi %123 : i32 to i64
    %124 = arith.cmpi sle, %arg0, %125 : i64
    cf.cond_br %124, ^bb18, ^bb19
    ^bb18:
      %126 = arith.constant 0 : i32
      %127 = arith.extsi %126 : i32 to i64
      llvm.store %127, %110 : i64, !llvm.ptr
      %128 = arith.constant 0 : i32
      %129 = arith.extsi %128 : i32 to i64
      llvm.store %129, %114 : i64, !llvm.ptr
      %130 = arith.constant 0 : i32
      %131 = arith.extsi %130 : i32 to i64
      llvm.store %131, %118 : i64, !llvm.ptr
      %132 = arith.constant 0 : i32
      %133 = arith.extsi %132 : i32 to i64
      llvm.store %133, %122 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb20
    ^bb19:
      %134 = arith.constant 1 : i32
      %135 = arith.extsi %134 : i32 to i64
      llvm.store %135, %110 : i64, !llvm.ptr
      %136 = arith.constant 0 : i32
      %137 = arith.extsi %136 : i32 to i64
      llvm.store %137, %114 : i64, !llvm.ptr
      %138 = arith.constant 1 : i32
      %139 = arith.extsi %138 : i32 to i64
      llvm.store %139, %118 : i64, !llvm.ptr
      %140 = arith.constant 4 : i32
      %141 = arith.extsi %140 : i32 to i64
      llvm.store %141, %122 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb20
    ^bb20:
    %142 = arith.constant 1 : i32
    %143 = arith.extsi %142 : i32 to i64
    %144 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %145 = llvm.alloca %144 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %143, %145 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb21
    ^bb21:
    %146 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
    %147 = arith.cmpi sle, %146, %arg0 : i64
    cf.cond_br %147, ^bb22, ^bb23
    ^bb22:
      %149 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
      %150 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
      %151 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %152 = llvm.load %151 : !llvm.ptr -> i64
      %153 = arith.remsi %150, %152 : i64
      %148 = func.call @mm(%149, %153) : (i64, i64) -> i64
      llvm.store %148, %98 : i64, !llvm.ptr
      %154 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
      %155 = arith.constant 2 : i32
      %157 = arith.extsi %155 : i32 to i64
      %156 = arith.cmpi sge, %154, %157 : i64
      cf.cond_br %156, ^bb24, ^bb25
      ^bb24:
        %158 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
        %159 = arith.constant 1 : i32
        %161 = arith.extsi %159 : i32 to i64
        %160 = arith.subi %158, %161 : i64
        %164 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %165 = llvm.load %164 : !llvm.ptr -> i64
        %166 = arith.remsi %160, %165 : i64
        %167 = llvm.load %106 : !llvm.ptr -> i64
        %163 = func.call @mm(%166, %167) : (i64, i64) -> i64
        %170 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %171 = llvm.load %170 : !llvm.ptr -> i64
        %172 = arith.remsi %160, %171 : i64
        %173 = llvm.mlir.addressof @INV2 : !llvm.ptr
        %174 = llvm.load %173 : !llvm.ptr -> i64
        %169 = func.call @mm(%172, %174) : (i64, i64) -> i64
        %175 = llvm.load %102 : !llvm.ptr -> i64
        %168 = func.call @mm(%169, %175) : (i64, i64) -> i64
        %162 = func.call @madd(%163, %168) : (i64, i64) -> i64
        %176 = llvm.load %106 : !llvm.ptr -> i64
        llvm.store %176, %102 : i64, !llvm.ptr
        llvm.store %162, %106 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb26
      ^bb25:
        cf.br ^bb26
      ^bb26:
      %177 = arith.constant 4 : i32
      %179 = arith.extsi %177 : i32 to i64
      %178 = arith.cmpi sge, %arg0, %179 : i64
      cf.cond_br %178, ^bb27, ^bb28
      ^bb27:
        %180 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
        %181 = arith.constant 4 : i32
        %183 = arith.extsi %181 : i32 to i64
        %182 = arith.cmpi sge, %180, %183 : i64
        cf.cond_br %182, ^bb30, ^bb31
        ^bb30:
          %184 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
          %185 = arith.constant 1 : i32
          %187 = arith.extsi %185 : i32 to i64
          %186 = arith.subi %184, %187 : i64
          %189 = arith.constant 2 : i32
          %191 = arith.extsi %189 : i32 to i64
          %190 = arith.muli %191, %186 : i64
          %192 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %193 = llvm.load %192 : !llvm.ptr -> i64
          %194 = arith.remsi %190, %193 : i64
          %195 = llvm.load %122 : !llvm.ptr -> i64
          %188 = func.call @mm(%194, %195) : (i64, i64) -> i64
          %198 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %199 = llvm.load %198 : !llvm.ptr -> i64
          %200 = arith.remsi %186, %199 : i64
          %201 = arith.constant 2 : i32
          %203 = arith.extsi %201 : i32 to i64
          %202 = arith.subi %186, %203 : i64
          %204 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %205 = llvm.load %204 : !llvm.ptr -> i64
          %206 = arith.remsi %202, %205 : i64
          %197 = func.call @mm(%200, %206) : (i64, i64) -> i64
          %207 = llvm.load %118 : !llvm.ptr -> i64
          %196 = func.call @mm(%197, %207) : (i64, i64) -> i64
          %211 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %212 = llvm.load %211 : !llvm.ptr -> i64
          %213 = arith.remsi %186, %212 : i64
          %214 = arith.constant 1 : i32
          %216 = arith.extsi %214 : i32 to i64
          %215 = arith.subi %186, %216 : i64
          %217 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %218 = llvm.load %217 : !llvm.ptr -> i64
          %219 = arith.remsi %215, %218 : i64
          %210 = func.call @mm(%213, %219) : (i64, i64) -> i64
          %220 = arith.constant 2 : i32
          %222 = arith.extsi %220 : i32 to i64
          %221 = arith.subi %186, %222 : i64
          %223 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %224 = llvm.load %223 : !llvm.ptr -> i64
          %225 = arith.remsi %221, %224 : i64
          %209 = func.call @mm(%210, %225) : (i64, i64) -> i64
          %226 = llvm.load %110 : !llvm.ptr -> i64
          %208 = func.call @mm(%209, %226) : (i64, i64) -> i64
          %228 = func.call @msub(%188, %196) : (i64, i64) -> i64
          %230 = llvm.mlir.addressof @INV2 : !llvm.ptr
          %231 = llvm.load %230 : !llvm.ptr -> i64
          %229 = func.call @mm(%208, %231) : (i64, i64) -> i64
          %227 = func.call @msub(%228, %229) : (i64, i64) -> i64
          %232 = llvm.load %114 : !llvm.ptr -> i64
          llvm.store %232, %110 : i64, !llvm.ptr
          %233 = llvm.load %118 : !llvm.ptr -> i64
          llvm.store %233, %114 : i64, !llvm.ptr
          %234 = llvm.load %122 : !llvm.ptr -> i64
          llvm.store %234, %118 : i64, !llvm.ptr
          llvm.store %227, %122 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb32
        ^bb31:
          cf.br ^bb32
        ^bb32:
        cf.br ^bb29
      ^bb28:
        cf.br ^bb29
      ^bb29:
      %235 = llvm.load %145 : !llvm.ptr -> i64
      %236 = arith.constant 1 : i32
      %238 = arith.extsi %236 : i32 to i64
      %237 = arith.addi %235, %238 : i64
      llvm.store %237, %145 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb21
    ^bb23:
    %240 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
    %241 = llvm.load %106 : !llvm.ptr -> i64
    %239 = func.call @mm(%240, %241) : (i64, i64) -> i64
    %242 = arith.constant 0 : i32
    %243 = arith.extsi %242 : i32 to i64
    %244 = llvm.getelementptr %arg1[%243] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %239, %244 : i64, !llvm.ptr
    %245 = arith.constant 0 : i32
    %246 = arith.extsi %245 : i32 to i64
    %247 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %248 = llvm.alloca %247 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %246, %248 : i64, !llvm.ptr
    %249 = arith.constant 0 : i32
    %251 = arith.extsi %249 : i32 to i64
    %250 = arith.cmpi eq, %arg0, %251 : i64
    cf.cond_br %250, ^bb33, ^bb34
    ^bb33:
      %252 = arith.constant 1 : i32
      %253 = arith.extsi %252 : i32 to i64
      llvm.store %253, %248 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb35
    ^bb34:
      %254 = arith.constant 1 : i32
      %256 = arith.extsi %254 : i32 to i64
      %255 = arith.cmpi eq, %arg0, %256 : i64
      cf.cond_br %255, ^bb36, ^bb37
      ^bb36:
        %257 = arith.constant 0 : i32
        %258 = arith.extsi %257 : i32 to i64
        llvm.store %258, %248 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb38
      ^bb37:
        %259 = arith.constant 2 : i32
        %261 = arith.extsi %259 : i32 to i64
        %260 = arith.cmpi eq, %arg0, %261 : i64
        cf.cond_br %260, ^bb39, ^bb40
        ^bb39:
          %262 = arith.constant 1 : i32
          %263 = arith.extsi %262 : i32 to i64
          llvm.store %263, %248 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb41
        ^bb40:
          %264 = arith.constant 3 : i32
          %266 = arith.extsi %264 : i32 to i64
          %265 = arith.cmpi eq, %arg0, %266 : i64
          cf.cond_br %265, ^bb42, ^bb43
          ^bb42:
            %267 = arith.constant 4 : i32
            %268 = arith.extsi %267 : i32 to i64
            llvm.store %268, %248 : i64, !llvm.ptr
            cf.br ^bb44
          ^bb43:
            %269 = llvm.load %122 : !llvm.ptr -> i64
            llvm.store %269, %248 : i64, !llvm.ptr
            cf.br ^bb44
          ^bb44:
          cf.br ^bb41
        ^bb41:
        cf.br ^bb38
      ^bb38:
      cf.br ^bb35
    ^bb35:
    %270 = llvm.load %248 : !llvm.ptr -> i64
    %271 = arith.constant 0 : i32
    %272 = arith.extsi %271 : i32 to i64
    %273 = llvm.getelementptr %arg2[%272] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %270, %273 : i64, !llvm.ptr
    %274 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
    %275 = arith.constant 0 : i32
    %276 = arith.extsi %275 : i32 to i64
    %277 = llvm.getelementptr %arg3[%276] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %274, %277 : i64, !llvm.ptr
    func.return
  }
  func.func @fix_axis_reflection(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %278 = arith.constant 2 : i32
    %280 = arith.extsi %278 : i32 to i64
    %279 = arith.remsi %arg0, %280 : i64
    %281 = arith.constant 1 : i32
    %283 = arith.extsi %281 : i32 to i64
    %282 = arith.cmpi eq, %279, %283 : i64
    cf.cond_br %282, ^bb45, ^bb46
    ^bb45:
      %284 = arith.constant 0 : i32
      %285 = arith.extsi %284 : i32 to i64
      func.return %285 : i64
    ^bb46:
      cf.br ^bb47
    ^bb47:
    %288 = llvm.mlir.addressof @INV2 : !llvm.ptr
    %289 = llvm.load %288 : !llvm.ptr -> i64
    %290 = arith.constant 2 : i32
    %292 = arith.extsi %290 : i32 to i64
    %291 = arith.divsi %arg0, %292 : i64
    %287 = func.call @mpow(%289, %291) : (i64, i64) -> i64
    %286 = func.call @mm(%arg1, %287) : (i64, i64) -> i64
    func.return %286 : i64
  }
  func.func @fix_rotation_90(%arg0: i64) -> i64 {
    %293 = arith.constant 2 : i32
    %295 = arith.extsi %293 : i32 to i64
    %294 = arith.remsi %arg0, %295 : i64
    %296 = arith.constant 1 : i32
    %298 = arith.extsi %296 : i32 to i64
    %297 = arith.cmpi eq, %294, %298 : i64
    cf.cond_br %297, ^bb48, ^bb49
    ^bb48:
      %299 = arith.constant 0 : i32
      %300 = arith.extsi %299 : i32 to i64
      func.return %300 : i64
    ^bb49:
      cf.br ^bb50
    ^bb50:
    %301 = arith.constant 2 : i32
    %303 = arith.extsi %301 : i32 to i64
    %302 = arith.divsi %arg0, %303 : i64
    %304 = arith.constant 0 : i32
    %306 = arith.extsi %304 : i32 to i64
    %305 = arith.cmpi eq, %302, %306 : i64
    cf.cond_br %305, ^bb51, ^bb52
    ^bb51:
      %307 = arith.constant 1 : i32
      %308 = arith.extsi %307 : i32 to i64
      func.return %308 : i64
    ^bb52:
      cf.br ^bb53
    ^bb53:
    %309 = arith.constant 1 : i32
    %311 = arith.extsi %309 : i32 to i64
    %310 = arith.cmpi eq, %302, %311 : i64
    cf.cond_br %310, ^bb54, ^bb55
    ^bb54:
      %312 = arith.constant 1 : i32
      %313 = arith.extsi %312 : i32 to i64
      func.return %313 : i64
    ^bb55:
      cf.br ^bb56
    ^bb56:
    %314 = arith.constant 2 : i32
    %316 = arith.extsi %314 : i32 to i64
    %315 = arith.cmpi eq, %302, %316 : i64
    cf.cond_br %315, ^bb57, ^bb58
    ^bb57:
      %317 = arith.constant 2 : i32
      %318 = arith.extsi %317 : i32 to i64
      func.return %318 : i64
    ^bb58:
      cf.br ^bb59
    ^bb59:
    %319 = arith.constant 1 : i32
    %320 = arith.extsi %319 : i32 to i64
    %321 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %322 = llvm.alloca %321 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %320, %322 : i64, !llvm.ptr
    %323 = arith.constant 1 : i32
    %324 = arith.extsi %323 : i32 to i64
    %325 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %326 = llvm.alloca %325 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %324, %326 : i64, !llvm.ptr
    %327 = arith.constant 2 : i32
    %328 = arith.extsi %327 : i32 to i64
    %329 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %330 = llvm.alloca %329 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %328, %330 : i64, !llvm.ptr
    %331 = arith.constant 2 : i32
    %332 = arith.extsi %331 : i32 to i64
    %333 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %334 = llvm.alloca %333 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %332, %334 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb60
    ^bb60:
    %335 = llvm.load %334 : !llvm.ptr -> i64
    %336 = arith.cmpi slt, %335, %302 : i64
    cf.cond_br %336, ^bb61, ^bb62
    ^bb61:
      %340 = arith.constant 2 : i32
      %341 = llvm.load %334 : !llvm.ptr -> i64
      %343 = arith.extsi %340 : i32 to i64
      %342 = arith.muli %343, %341 : i64
      %344 = arith.constant 1 : i32
      %346 = arith.extsi %344 : i32 to i64
      %345 = arith.addi %342, %346 : i64
      %347 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %348 = llvm.load %347 : !llvm.ptr -> i64
      %349 = arith.remsi %345, %348 : i64
      %350 = llvm.load %330 : !llvm.ptr -> i64
      %339 = func.call @mm(%349, %350) : (i64, i64) -> i64
      %352 = arith.constant 2 : i32
      %353 = llvm.load %334 : !llvm.ptr -> i64
      %355 = arith.extsi %352 : i32 to i64
      %354 = arith.muli %355, %353 : i64
      %356 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %357 = llvm.load %356 : !llvm.ptr -> i64
      %358 = arith.remsi %354, %357 : i64
      %359 = llvm.load %334 : !llvm.ptr -> i64
      %360 = arith.constant 1 : i32
      %362 = arith.extsi %360 : i32 to i64
      %361 = arith.subi %359, %362 : i64
      %363 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %364 = llvm.load %363 : !llvm.ptr -> i64
      %365 = arith.remsi %361, %364 : i64
      %366 = arith.muli %358, %365 : i64
      %367 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %368 = llvm.load %367 : !llvm.ptr -> i64
      %369 = arith.remsi %366, %368 : i64
      %370 = llvm.load %322 : !llvm.ptr -> i64
      %351 = func.call @mm(%369, %370) : (i64, i64) -> i64
      %338 = func.call @madd(%339, %351) : (i64, i64) -> i64
      %372 = llvm.load %334 : !llvm.ptr -> i64
      %373 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %374 = llvm.load %373 : !llvm.ptr -> i64
      %375 = arith.remsi %372, %374 : i64
      %376 = llvm.load %326 : !llvm.ptr -> i64
      %371 = func.call @mm(%375, %376) : (i64, i64) -> i64
      %337 = func.call @msub(%338, %371) : (i64, i64) -> i64
      %377 = llvm.load %326 : !llvm.ptr -> i64
      llvm.store %377, %322 : i64, !llvm.ptr
      %378 = llvm.load %330 : !llvm.ptr -> i64
      llvm.store %378, %326 : i64, !llvm.ptr
      llvm.store %337, %330 : i64, !llvm.ptr
      %379 = llvm.load %334 : !llvm.ptr -> i64
      %380 = arith.constant 1 : i32
      %382 = arith.extsi %380 : i32 to i64
      %381 = arith.addi %379, %382 : i64
      llvm.store %381, %334 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb60
    ^bb62:
    %383 = llvm.load %330 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %383 : i64
  }
  func.func @fix_rotation_180(%arg0: i64) -> i64 {
    %384 = arith.constant 0 : i32
    %386 = arith.extsi %384 : i32 to i64
    %385 = arith.cmpi eq, %arg0, %386 : i64
    cf.cond_br %385, ^bb63, ^bb64
    ^bb63:
      %387 = arith.constant 1 : i32
      %388 = arith.extsi %387 : i32 to i64
      func.return %388 : i64
    ^bb64:
      cf.br ^bb65
    ^bb65:
    %389 = arith.constant 2 : i32
    %391 = arith.extsi %389 : i32 to i64
    %390 = arith.remsi %arg0, %391 : i64
    %392 = arith.constant 0 : i32
    %394 = arith.extsi %392 : i32 to i64
    %393 = arith.cmpi eq, %390, %394 : i64
    cf.cond_br %393, ^bb66, ^bb67
    ^bb66:
      %395 = arith.constant 2 : i32
      %397 = arith.extsi %395 : i32 to i64
      %396 = arith.divsi %arg0, %397 : i64
      %398 = arith.constant 0 : i32
      %400 = arith.extsi %398 : i32 to i64
      %399 = arith.cmpi eq, %396, %400 : i64
      cf.cond_br %399, ^bb69, ^bb70
      ^bb69:
        %401 = arith.constant 1 : i32
        %402 = arith.extsi %401 : i32 to i64
        func.return %402 : i64
      ^bb70:
        cf.br ^bb71
      ^bb71:
      %403 = arith.constant 1 : i32
      %405 = arith.extsi %403 : i32 to i64
      %404 = arith.cmpi eq, %396, %405 : i64
      cf.cond_br %404, ^bb72, ^bb73
      ^bb72:
        %406 = arith.constant 1 : i32
        %407 = arith.extsi %406 : i32 to i64
        func.return %407 : i64
      ^bb73:
        cf.br ^bb74
      ^bb74:
      %408 = arith.constant 1 : i32
      %409 = arith.extsi %408 : i32 to i64
      %410 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %411 = llvm.alloca %410 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %409, %411 : i64, !llvm.ptr
      %412 = arith.constant 1 : i32
      %413 = arith.extsi %412 : i32 to i64
      %414 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %415 = llvm.alloca %414 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %413, %415 : i64, !llvm.ptr
      %416 = arith.constant 1 : i32
      %417 = arith.extsi %416 : i32 to i64
      %418 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %419 = llvm.alloca %418 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %417, %419 : i64, !llvm.ptr
      %420 = arith.constant 1 : i32
      %421 = arith.extsi %420 : i32 to i64
      %422 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %423 = llvm.alloca %422 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %421, %423 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb75
      ^bb75:
      %424 = llvm.load %423 : !llvm.ptr -> i64
      %425 = arith.cmpi slt, %424, %396 : i64
      cf.cond_br %425, ^bb76, ^bb77
      ^bb76:
        %427 = llvm.load %419 : !llvm.ptr -> i64
        %428 = llvm.load %423 : !llvm.ptr -> i64
        %429 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %430 = llvm.load %429 : !llvm.ptr -> i64
        %431 = arith.remsi %428, %430 : i64
        %426 = func.call @mm(%427, %431) : (i64, i64) -> i64
        llvm.store %426, %419 : i64, !llvm.ptr
        %434 = arith.constant 4 : i32
        %435 = llvm.load %423 : !llvm.ptr -> i64
        %437 = arith.extsi %434 : i32 to i64
        %436 = arith.muli %437, %435 : i64
        %438 = arith.constant 1 : i32
        %440 = arith.extsi %438 : i32 to i64
        %439 = arith.addi %436, %440 : i64
        %441 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %442 = llvm.load %441 : !llvm.ptr -> i64
        %443 = arith.remsi %439, %442 : i64
        %444 = llvm.load %415 : !llvm.ptr -> i64
        %433 = func.call @mm(%443, %444) : (i64, i64) -> i64
        %446 = arith.constant 4 : i32
        %447 = llvm.load %423 : !llvm.ptr -> i64
        %449 = arith.extsi %446 : i32 to i64
        %448 = arith.muli %449, %447 : i64
        %450 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %451 = llvm.load %450 : !llvm.ptr -> i64
        %452 = arith.remsi %448, %451 : i64
        %453 = llvm.load %411 : !llvm.ptr -> i64
        %445 = func.call @mm(%452, %453) : (i64, i64) -> i64
        %432 = func.call @madd(%433, %445) : (i64, i64) -> i64
        %454 = llvm.load %415 : !llvm.ptr -> i64
        llvm.store %454, %411 : i64, !llvm.ptr
        llvm.store %432, %415 : i64, !llvm.ptr
        %455 = llvm.load %423 : !llvm.ptr -> i64
        %456 = arith.constant 1 : i32
        %458 = arith.extsi %456 : i32 to i64
        %457 = arith.addi %455, %458 : i64
        llvm.store %457, %423 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb75
      ^bb77:
      %460 = llvm.load %419 : !llvm.ptr -> i64
      %461 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %462 = llvm.load %461 : !llvm.ptr -> i64
      %463 = arith.remsi %396, %462 : i64
      %459 = func.call @mm(%460, %463) : (i64, i64) -> i64
      %465 = llvm.load %415 : !llvm.ptr -> i64
      %464 = func.call @mm(%459, %465) : (i64, i64) -> i64
      func.return %464 : i64
    ^bb67:
      cf.br ^bb68
    ^bb68:
    %466 = arith.constant 1 : i32
    %468 = arith.extsi %466 : i32 to i64
    %467 = arith.subi %arg0, %468 : i64
    %469 = arith.constant 2 : i32
    %471 = arith.extsi %469 : i32 to i64
    %470 = arith.divsi %467, %471 : i64
    %472 = arith.constant 0 : i32
    %474 = arith.extsi %472 : i32 to i64
    %473 = arith.cmpi eq, %470, %474 : i64
    cf.cond_br %473, ^bb78, ^bb79
    ^bb78:
      %475 = arith.constant 0 : i32
      %476 = arith.extsi %475 : i32 to i64
      func.return %476 : i64
    ^bb79:
      cf.br ^bb80
    ^bb80:
    %477 = arith.constant 1 : i32
    %478 = arith.extsi %477 : i32 to i64
    %479 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %480 = llvm.alloca %479 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %478, %480 : i64, !llvm.ptr
    %481 = arith.constant 0 : i32
    %482 = arith.extsi %481 : i32 to i64
    %483 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %484 = llvm.alloca %483 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %482, %484 : i64, !llvm.ptr
    %485 = arith.constant 1 : i32
    %486 = arith.extsi %485 : i32 to i64
    %487 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %488 = llvm.alloca %487 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %486, %488 : i64, !llvm.ptr
    %489 = arith.constant 1 : i32
    %490 = arith.extsi %489 : i32 to i64
    %491 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %492 = llvm.alloca %491 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %490, %492 : i64, !llvm.ptr
    %493 = arith.constant 1 : i32
    %494 = arith.extsi %493 : i32 to i64
    %495 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %496 = llvm.alloca %495 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %494, %496 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb81
    ^bb81:
    %497 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
    %498 = arith.cmpi sle, %497, %470 : i64
    cf.cond_br %498, ^bb82, ^bb83
    ^bb82:
      %500 = llvm.load %480 : !llvm.ptr -> i64
      %501 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
      %502 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %503 = llvm.load %502 : !llvm.ptr -> i64
      %504 = arith.remsi %501, %503 : i64
      %499 = func.call @mm(%500, %504) : (i64, i64) -> i64
      llvm.store %499, %480 : i64, !llvm.ptr
      %507 = arith.constant 4 : i32
      %508 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
      %510 = arith.extsi %507 : i32 to i64
      %509 = arith.muli %510, %508 : i64
      %511 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %512 = llvm.load %511 : !llvm.ptr -> i64
      %513 = arith.remsi %509, %512 : i64
      %514 = llvm.load %484 : !llvm.ptr -> i64
      %506 = func.call @mm(%513, %514) : (i64, i64) -> i64
      %516 = arith.constant 2 : i32
      %517 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
      %519 = arith.extsi %516 : i32 to i64
      %518 = arith.muli %519, %517 : i64
      %520 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %521 = llvm.load %520 : !llvm.ptr -> i64
      %522 = arith.remsi %518, %521 : i64
      %523 = llvm.load %488 : !llvm.ptr -> i64
      %515 = func.call @mm(%522, %523) : (i64, i64) -> i64
      %505 = func.call @madd(%506, %515) : (i64, i64) -> i64
      llvm.store %505, %484 : i64, !llvm.ptr
      %524 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
      %525 = arith.cmpi slt, %524, %470 : i64
      cf.cond_br %525, ^bb84, ^bb85
      ^bb84:
        %528 = arith.constant 4 : i32
        %529 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
        %531 = arith.extsi %528 : i32 to i64
        %530 = arith.muli %531, %529 : i64
        %532 = arith.constant 1 : i32
        %534 = arith.extsi %532 : i32 to i64
        %533 = arith.addi %530, %534 : i64
        %535 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %536 = llvm.load %535 : !llvm.ptr -> i64
        %537 = arith.remsi %533, %536 : i64
        %538 = llvm.load %492 : !llvm.ptr -> i64
        %527 = func.call @mm(%537, %538) : (i64, i64) -> i64
        %540 = arith.constant 4 : i32
        %541 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
        %543 = arith.extsi %540 : i32 to i64
        %542 = arith.muli %543, %541 : i64
        %544 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %545 = llvm.load %544 : !llvm.ptr -> i64
        %546 = arith.remsi %542, %545 : i64
        %547 = llvm.load %488 : !llvm.ptr -> i64
        %539 = func.call @mm(%546, %547) : (i64, i64) -> i64
        %526 = func.call @madd(%527, %539) : (i64, i64) -> i64
        %548 = llvm.load %492 : !llvm.ptr -> i64
        llvm.store %548, %488 : i64, !llvm.ptr
        llvm.store %526, %492 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb86
      ^bb85:
        cf.br ^bb86
      ^bb86:
      %549 = llvm.load %496 : !llvm.ptr -> i64
      %550 = arith.constant 1 : i32
      %552 = arith.extsi %550 : i32 to i64
      %551 = arith.addi %549, %552 : i64
      llvm.store %551, %496 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb81
    ^bb83:
    %554 = llvm.load %480 : !llvm.ptr -> i64
    %555 = llvm.load %484 : !llvm.ptr -> i64
    %553 = func.call @mm(%554, %555) : (i64, i64) -> i64
    func.return %553 : i64
  }
  func.func @g(%arg0: i64) -> i64 {
    %557 = arith.constant 0 : i32
    %558 = arith.constant 0 : i32
    %559 = arith.constant 0 : i32
    %560 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %561 = llvm.alloca %560 x !llvm.array<3 x i64> : (i64) -> !llvm.ptr
    %562 = llvm.mlir.zero : !llvm.array<3 x i64>
    llvm.store %562, %561 : !llvm.array<3 x i64>, !llvm.ptr
    %563 = arith.extsi %557 : i32 to i64
    %564 = arith.extsi %558 : i32 to i64
    %565 = arith.extsi %559 : i32 to i64
    %566 = llvm.mlir.constant(0 : i64) : i64
    %567 = llvm.getelementptr %561[0, %566] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    llvm.store %563, %567 : i64, !llvm.ptr
    %568 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %569 = llvm.getelementptr %561[0, %568] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    llvm.store %564, %569 : i64, !llvm.ptr
    %570 = llvm.mlir.constant(2 : i64) : i64
    %571 = llvm.getelementptr %561[0, %570] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    llvm.store %565, %571 : i64, !llvm.ptr
    %573 = arith.constant 0 : i32
    %574 = arith.extsi %573 : i32 to i64
    %575 = llvm.getelementptr %561[0, %574] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    %576 = arith.constant 1 : i32
    %577 = arith.extsi %576 : i32 to i64
    %578 = llvm.getelementptr %561[0, %577] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    %579 = arith.constant 2 : i32
    %580 = arith.extsi %579 : i32 to i64
    %581 = llvm.getelementptr %561[0, %580] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    func.call @f_diag_fact(%arg0, %575, %578, %581) : (i64, !llvm.ptr, !llvm.ptr, !llvm.ptr) -> ()
    %583 = arith.constant 0 : i32
    %584 = arith.extsi %583 : i32 to i64
    %585 = llvm.getelementptr %561[0, %584] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    %582 = llvm.load %585 : !llvm.ptr -> i64
    %587 = arith.constant 1 : i32
    %588 = arith.extsi %587 : i32 to i64
    %589 = llvm.getelementptr %561[0, %588] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    %586 = llvm.load %589 : !llvm.ptr -> i64
    %591 = arith.constant 2 : i32
    %592 = arith.extsi %591 : i32 to i64
    %593 = llvm.getelementptr %561[0, %592] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, !llvm.array<3 x i64>
    %590 = llvm.load %593 : !llvm.ptr -> i64
    %594 = func.call @fix_axis_reflection(%arg0, %590) : (i64, i64) -> i64
    %595 = func.call @fix_rotation_180(%arg0) : (i64) -> i64
    %596 = func.call @fix_rotation_90(%arg0) : (i64) -> i64
    %597 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %598 = llvm.alloca %597 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %582, %598 : i64, !llvm.ptr
    %600 = llvm.load %598 : !llvm.ptr -> i64
    %599 = func.call @madd(%600, %595) : (i64, i64) -> i64
    llvm.store %599, %598 : i64, !llvm.ptr
    %602 = llvm.load %598 : !llvm.ptr -> i64
    %604 = arith.constant 2 : i32
    %605 = arith.extsi %604 : i32 to i64
    %603 = func.call @mm(%605, %596) : (i64, i64) -> i64
    %601 = func.call @madd(%602, %603) : (i64, i64) -> i64
    llvm.store %601, %598 : i64, !llvm.ptr
    %607 = llvm.load %598 : !llvm.ptr -> i64
    %609 = arith.constant 2 : i32
    %610 = arith.extsi %609 : i32 to i64
    %608 = func.call @mm(%610, %594) : (i64, i64) -> i64
    %606 = func.call @madd(%607, %608) : (i64, i64) -> i64
    llvm.store %606, %598 : i64, !llvm.ptr
    %612 = llvm.load %598 : !llvm.ptr -> i64
    %614 = arith.constant 2 : i32
    %615 = arith.extsi %614 : i32 to i64
    %613 = func.call @mm(%615, %586) : (i64, i64) -> i64
    %611 = func.call @madd(%612, %613) : (i64, i64) -> i64
    llvm.store %611, %598 : i64, !llvm.ptr
    %617 = llvm.load %598 : !llvm.ptr -> i64
    %618 = llvm.mlir.addressof @INV8 : !llvm.ptr
    %619 = llvm.load %618 : !llvm.ptr -> i64
    %616 = func.call @mm(%617, %619) : (i64, i64) -> i64
    func.return %616 : i64
  }
  func.func @main() -> i32 {
    %620 = arith.constant 1 : i32
    %621 = arith.extsi %620 : i32 to i64
    %622 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %623 = llvm.alloca %622 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %621, %623 : i64, !llvm.ptr
    %624 = arith.constant 0 : i32
    %625 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %626 = llvm.alloca %625 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %624, %626 : i32, !llvm.ptr
    cf.br ^bb87
    ^bb87:
    %627 = llvm.load %626 : !llvm.ptr -> i32
    %628 = arith.constant 7 : i32
    %629 = arith.cmpi slt, %627, %628 : i32
    cf.cond_br %629, ^bb88, ^bb89
    ^bb88:
      %630 = llvm.load %623 : !llvm.ptr -> i64
      %631 = arith.constant 7 : i32
      %633 = arith.extsi %631 : i32 to i64
      %632 = arith.muli %630, %633 : i64
      llvm.store %632, %623 : i64, !llvm.ptr
      %634 = llvm.load %626 : !llvm.ptr -> i32
      %635 = arith.constant 1 : i32
      %636 = arith.addi %634, %635 : i32
      llvm.store %636, %626 : i32, !llvm.ptr
      cf.br ^bb87
    ^bb89:
    %637 = arith.constant 1 : i32
    %638 = arith.extsi %637 : i32 to i64
    %639 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %640 = llvm.alloca %639 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %638, %640 : i64, !llvm.ptr
    %641 = arith.constant 0 : i32
    %642 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %643 = llvm.alloca %642 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %641, %643 : i32, !llvm.ptr
    cf.br ^bb90
    ^bb90:
    %644 = llvm.load %643 : !llvm.ptr -> i32
    %645 = arith.constant 8 : i32
    %646 = arith.cmpi slt, %644, %645 : i32
    cf.cond_br %646, ^bb91, ^bb92
    ^bb91:
      %647 = llvm.load %640 : !llvm.ptr -> i64
      %648 = arith.constant 8 : i32
      %650 = arith.extsi %648 : i32 to i64
      %649 = arith.muli %647, %650 : i64
      llvm.store %649, %640 : i64, !llvm.ptr
      %651 = llvm.load %643 : !llvm.ptr -> i32
      %652 = arith.constant 1 : i32
      %653 = arith.addi %651, %652 : i32
      llvm.store %653, %643 : i32, !llvm.ptr
      cf.br ^bb90
    ^bb92:
    %656 = llvm.load %623 : !llvm.ptr -> i64
    %655 = func.call @g(%656) : (i64) -> i64
    %658 = llvm.load %640 : !llvm.ptr -> i64
    %657 = func.call @g(%658) : (i64) -> i64
    %654 = func.call @madd(%655, %657) : (i64, i64) -> i64
    %659 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
    %660 = llvm.call @printf(%659, %654) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
    %661 = arith.constant 0 : i32
    func.return %661 : i32
  }
}