Problem 832

Mex Sequences — M(10^18) mod 1e9+7 via recursive blocks (mod mul for sums).

View problem on Project Euler

Performance comparison

Flow source

# Project Euler 832
# Mex Sequences — M(10^18) mod 1e9+7 via recursive blocks (mod mul for sums).

const MOD: i64 = 1000000007

function modmul(a: i64, b: i64) -> i64 {
    let x: i64 = a % MOD
    let y: i64 = b % MOD
    let mut r: i64 = ((x as i128) * (y as i128) % (MOD as i128)) as i64
    if r < 0 { r = r + MOD }
    return r
}

function block_sum(start: i64, power: i64) -> i64 {
    # sum_{t=0..power-1} (start+t) = power*(2*start + power - 1)/2
    let two: i64 = modmul(2, start) 
    let inner: i64 = (two + (power % MOD) - 1) % MOD
    if inner < 0 { inner = inner + MOD }
    # /2 mod MOD
    return modmul(modmul(power, inner), (MOD + 1) / 2)
}

function M(n: i64, a: i64, b: i64, c: i64, i: i64) -> i64 {
    if n <= 0 { return 0 }
    let mut power: i64 = 1
    let mut e: i64 = 0
    while e < i {
        power = power * 4
        e = e + 1
    }
    if power < n {
        return (M(power, a, b, c, i) + M(n - power, 4 * a, 4 * b, 4 * c, i + 1)) % MOD
    } elif power == n {
        return (block_sum(a, power) + block_sum(b, power) + block_sum(c, power)) % MOD
    } else {
        let s_power: i64 = power / 4
        let mut n1: i64 = n
        if n1 > s_power { n1 = s_power }
        let sum_1: i64 = M(n1, a, b, c, i - 1) % MOD
        let mut n2: i64 = n - s_power
        if n2 > s_power { n2 = s_power }
        let sum_2: i64 = M(n2, a + s_power, b + 2 * s_power, c + 3 * s_power, i - 1) % MOD
        let mut n3: i64 = n - 2 * s_power
        if n3 > s_power { n3 = s_power }
        let sum_3: i64 = M(n3, a + 2 * s_power, b + 3 * s_power, c + s_power, i - 1) % MOD
        let mut n4: i64 = n - 3 * s_power
        if n4 > s_power { n4 = s_power }
        let sum_4: i64 = M(n4, a + 3 * s_power, b + s_power, c + 2 * s_power, i - 1) % MOD
        return (sum_1 + sum_2 + sum_3 + sum_4) % MOD
    }
}

function main() -> i32 {
    printf("%lld\n", M(1000000000000000000, 1, 2, 3, 0))
    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 modmul_i64_i64(int64_t a, int64_t b);
int64_t block_sum_i64_i64(int64_t start, int64_t power);
int64_t M_i64_i64_i64_i64_i64(int64_t n, int64_t a, int64_t b, int64_t c, int64_t i);
int32_t main(void);

static const int64_t MOD = 1000000007;

int64_t modmul_i64_i64(int64_t a, int64_t b) {
    int64_t x = FLOW_CHECKED_MOD((a), (MOD));
    int64_t y = FLOW_CHECKED_MOD((b), (MOD));
    int64_t r = ((int64_t)(FLOW_CHECKED_MOD(((((__int128)(x)) * ((__int128)(y)))), (((__int128)(MOD))))));
    if (r < 0) {
        r = (r + MOD);
    }
    return r;
}

int64_t block_sum_i64_i64(int64_t start, int64_t power) {
    int64_t two = modmul_i64_i64(2, start);
    int64_t inner = FLOW_CHECKED_MOD((((two + FLOW_CHECKED_MOD((power), (MOD))) - 1)), (MOD));
    if (inner < 0) {
        inner = (inner + MOD);
    }
    return modmul_i64_i64(modmul_i64_i64(power, inner), FLOW_CHECKED_DIV(((MOD + 1)), (2)));
}

int64_t M_i64_i64_i64_i64_i64(int64_t n, int64_t a, int64_t b, int64_t c, int64_t i) {
    if (n <= 0) {
        return 0;
    }
    int64_t power = 1;
    int64_t e = 0;
    while (e < i) {
        power = (power * 4);
        e = (e + 1);
    }
    if (power < n) {
        return FLOW_CHECKED_MOD(((M_i64_i64_i64_i64_i64(power, a, b, c, i) + M_i64_i64_i64_i64_i64((n - power), (4 * a), (4 * b), (4 * c), (i + 1)))), (MOD));
    } else if (power == n) {
        return FLOW_CHECKED_MOD((((block_sum_i64_i64(a, power) + block_sum_i64_i64(b, power)) + block_sum_i64_i64(c, power))), (MOD));
    } else {
        int64_t s_power = FLOW_CHECKED_DIV((power), (4));
        int64_t n1 = n;
        if (n1 > s_power) {
            n1 = s_power;
        }
        int64_t sum_1 = FLOW_CHECKED_MOD((M_i64_i64_i64_i64_i64(n1, a, b, c, (i - 1))), (MOD));
        int64_t n2 = (n - s_power);
        if (n2 > s_power) {
            n2 = s_power;
        }
        int64_t sum_2 = FLOW_CHECKED_MOD((M_i64_i64_i64_i64_i64(n2, (a + s_power), (b + (2 * s_power)), (c + (3 * s_power)), (i - 1))), (MOD));
        int64_t n3 = (n - (2 * s_power));
        if (n3 > s_power) {
            n3 = s_power;
        }
        int64_t sum_3 = FLOW_CHECKED_MOD((M_i64_i64_i64_i64_i64(n3, (a + (2 * s_power)), (b + (3 * s_power)), (c + s_power), (i - 1))), (MOD));
        int64_t n4 = (n - (3 * s_power));
        if (n4 > s_power) {
            n4 = s_power;
        }
        int64_t sum_4 = FLOW_CHECKED_MOD((M_i64_i64_i64_i64_i64(n4, (a + (3 * s_power)), (b + s_power), (c + (2 * s_power)), (i - 1))), (MOD));
        return FLOW_CHECKED_MOD(((((sum_1 + sum_2) + sum_3) + sum_4)), (MOD));
    }
}

int32_t main(void) {
    printf("%lld\n", M_i64_i64_i64_i64_i64(1000000000000000000, 1, 2, 3, 0));
    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
  func.func @modmul(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %0 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %1 = llvm.load %0 : !llvm.ptr -> i64
    %2 = arith.remsi %arg0, %1 : i64
    %3 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %4 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
    %5 = arith.remsi %arg1, %4 : i64
    %6 = arith.extsi %2 : i64 to i128
    %7 = arith.extsi %5 : i64 to i128
    %9 = arith.trunci %6 : i128 to i64
    %10 = arith.trunci %7 : i128 to i64
    %8 = arith.muli %9, %10 : i64
    %11 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %12 = llvm.load %11 : !llvm.ptr -> i64
    %13 = arith.extsi %12 : i64 to i128
    %15 = arith.trunci %13 : i128 to i64
    %14 = arith.remsi %8, %15 : i64
    %16 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %17 = llvm.alloca %16 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %14, %17 : i64, !llvm.ptr
    %18 = llvm.load %17 : !llvm.ptr -> i64
    %19 = arith.constant 0 : i32
    %21 = arith.extsi %19 : i32 to i64
    %20 = arith.cmpi slt, %18, %21 : i64
    cf.cond_br %20, ^bb0, ^bb1
    ^bb0:
      %22 = llvm.load %17 : !llvm.ptr -> i64
      %23 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %24 = llvm.load %23 : !llvm.ptr -> i64
      %25 = arith.addi %22, %24 : i64
      llvm.store %25, %17 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb2
    ^bb1:
      cf.br ^bb2
    ^bb2:
    %26 = llvm.load %17 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %26 : i64
  }
  func.func @block_sum(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %28 = arith.constant 2 : i32
    %29 = arith.extsi %28 : i32 to i64
    %27 = func.call @modmul(%29, %arg0) : (i64, i64) -> i64
    %30 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %31 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
    %32 = arith.remsi %arg1, %31 : i64
    %33 = arith.addi %27, %32 : i64
    %34 = arith.constant 1 : i32
    %36 = arith.extsi %34 : i32 to i64
    %35 = arith.subi %33, %36 : i64
    %37 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %38 = llvm.load %37 : !llvm.ptr -> i64
    %39 = arith.remsi %35, %38 : i64
    %40 = arith.constant 0 : i32
    %42 = arith.extsi %40 : i32 to i64
    %41 = arith.cmpi slt, %39, %42 : i64
    %43 = scf.if %41 -> (i64) {
      %44 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %45 = llvm.load %44 : !llvm.ptr -> i64
      %46 = arith.addi %39, %45 : i64
      scf.yield %46 : i64
    } else {
      scf.yield %39 : i64
    }
    %48 = func.call @modmul(%arg1, %43) : (i64, i64) -> i64
    %49 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %50 = llvm.load %49 : !llvm.ptr -> i64
    %51 = arith.constant 1 : i32
    %53 = arith.extsi %51 : i32 to i64
    %52 = arith.addi %50, %53 : i64
    %54 = arith.constant 2 : i32
    %56 = arith.extsi %54 : i32 to i64
    %55 = arith.divsi %52, %56 : i64
    %47 = func.call @modmul(%48, %55) : (i64, i64) -> i64
    func.return %47 : i64
  }
  func.func @M(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64, %arg3: i64, %arg4: i64) -> i64 {
    %57 = arith.constant 0 : i32
    %59 = arith.extsi %57 : i32 to i64
    %58 = arith.cmpi sle, %arg0, %59 : i64
    cf.cond_br %58, ^bb3, ^bb4
    ^bb3:
      %60 = arith.constant 0 : i32
      %61 = arith.extsi %60 : i32 to i64
      func.return %61 : i64
    ^bb4:
      cf.br ^bb5
    ^bb5:
    %62 = arith.constant 1 : i32
    %63 = arith.extsi %62 : i32 to i64
    %64 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %65 = llvm.alloca %64 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %63, %65 : i64, !llvm.ptr
    %66 = arith.constant 0 : i32
    %67 = arith.extsi %66 : i32 to i64
    %68 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %69 = llvm.alloca %68 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %67, %69 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb6
    ^bb6:
    %70 = llvm.load %69 : !llvm.ptr -> i64
    %71 = arith.cmpi slt, %70, %arg4 : i64
    cf.cond_br %71, ^bb7, ^bb8
    ^bb7:
      %72 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %73 = arith.constant 4 : i32
      %75 = arith.extsi %73 : i32 to i64
      %74 = arith.muli %72, %75 : i64
      llvm.store %74, %65 : i64, !llvm.ptr
      %76 = llvm.load %69 : !llvm.ptr -> i64
      %77 = arith.constant 1 : i32
      %79 = arith.extsi %77 : i32 to i64
      %78 = arith.addi %76, %79 : i64
      llvm.store %78, %69 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb6
    ^bb8:
    %80 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
    %81 = arith.cmpi slt, %80, %arg0 : i64
    cf.cond_br %81, ^bb9, ^bb10
    ^bb9:
      %83 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %82 = func.call @M(%83, %arg1, %arg2, %arg3, %arg4) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
      %85 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %86 = arith.subi %arg0, %85 : i64
      %87 = arith.constant 4 : i32
      %89 = arith.extsi %87 : i32 to i64
      %88 = arith.muli %89, %arg1 : i64
      %90 = arith.constant 4 : i32
      %92 = arith.extsi %90 : i32 to i64
      %91 = arith.muli %92, %arg2 : i64
      %93 = arith.constant 4 : i32
      %95 = arith.extsi %93 : i32 to i64
      %94 = arith.muli %95, %arg3 : i64
      %96 = arith.constant 1 : i32
      %98 = arith.extsi %96 : i32 to i64
      %97 = arith.addi %arg4, %98 : i64
      %84 = func.call @M(%86, %88, %91, %94, %97) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
      %99 = arith.addi %82, %84 : i64
      %100 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %101 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
      %102 = arith.remsi %99, %101 : i64
      func.return %102 : i64
    ^bb10:
      %103 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %104 = arith.cmpi eq, %103, %arg0 : i64
      cf.cond_br %104, ^bb13, ^bb12
    ^bb13:
      %106 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %105 = func.call @block_sum(%arg1, %106) : (i64, i64) -> i64
      %108 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %107 = func.call @block_sum(%arg2, %108) : (i64, i64) -> i64
      %109 = arith.addi %105, %107 : i64
      %111 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %110 = func.call @block_sum(%arg3, %111) : (i64, i64) -> i64
      %112 = arith.addi %109, %110 : i64
      %113 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %114 = llvm.load %113 : !llvm.ptr -> i64
      %115 = arith.remsi %112, %114 : i64
      func.return %115 : i64
    ^bb12:
      %116 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i64
      %117 = arith.constant 4 : i32
      %119 = arith.extsi %117 : i32 to i64
      %118 = arith.divsi %116, %119 : i64
      %120 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %121 = llvm.alloca %120 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %arg0, %121 : i64, !llvm.ptr
      %122 = llvm.load %121 : !llvm.ptr -> i64
      %123 = arith.cmpi sgt, %122, %118 : i64
      cf.cond_br %123, ^bb14, ^bb15
      ^bb14:
        llvm.store %118, %121 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb16
      ^bb15:
        cf.br ^bb16
      ^bb16:
      %125 = llvm.load %121 : !llvm.ptr -> i64
      %126 = arith.constant 1 : i32
      %128 = arith.extsi %126 : i32 to i64
      %127 = arith.subi %arg4, %128 : i64
      %124 = func.call @M(%125, %arg1, %arg2, %arg3, %127) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
      %129 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %130 = llvm.load %129 : !llvm.ptr -> i64
      %131 = arith.remsi %124, %130 : i64
      %132 = arith.subi %arg0, %118 : i64
      %133 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %134 = llvm.alloca %133 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %132, %134 : i64, !llvm.ptr
      %135 = llvm.load %134 : !llvm.ptr -> i64
      %136 = arith.cmpi sgt, %135, %118 : i64
      cf.cond_br %136, ^bb17, ^bb18
      ^bb17:
        llvm.store %118, %134 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb19
      ^bb18:
        cf.br ^bb19
      ^bb19:
      %138 = llvm.load %134 : !llvm.ptr -> i64
      %139 = arith.addi %arg1, %118 : i64
      %140 = arith.constant 2 : i32
      %142 = arith.extsi %140 : i32 to i64
      %141 = arith.muli %142, %118 : i64
      %143 = arith.addi %arg2, %141 : i64
      %144 = arith.constant 3 : i32
      %146 = arith.extsi %144 : i32 to i64
      %145 = arith.muli %146, %118 : i64
      %147 = arith.addi %arg3, %145 : i64
      %148 = arith.constant 1 : i32
      %150 = arith.extsi %148 : i32 to i64
      %149 = arith.subi %arg4, %150 : i64
      %137 = func.call @M(%138, %139, %143, %147, %149) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
      %151 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %152 = llvm.load %151 : !llvm.ptr -> i64
      %153 = arith.remsi %137, %152 : i64
      %154 = arith.constant 2 : i32
      %156 = arith.extsi %154 : i32 to i64
      %155 = arith.muli %156, %118 : i64
      %157 = arith.subi %arg0, %155 : i64
      %158 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %159 = llvm.alloca %158 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %157, %159 : i64, !llvm.ptr
      %160 = llvm.load %159 : !llvm.ptr -> i64
      %161 = arith.cmpi sgt, %160, %118 : i64
      cf.cond_br %161, ^bb20, ^bb21
      ^bb20:
        llvm.store %118, %159 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb22
      ^bb21:
        cf.br ^bb22
      ^bb22:
      %163 = llvm.load %159 : !llvm.ptr -> i64
      %164 = arith.constant 2 : i32
      %166 = arith.extsi %164 : i32 to i64
      %165 = arith.muli %166, %118 : i64
      %167 = arith.addi %arg1, %165 : i64
      %168 = arith.constant 3 : i32
      %170 = arith.extsi %168 : i32 to i64
      %169 = arith.muli %170, %118 : i64
      %171 = arith.addi %arg2, %169 : i64
      %172 = arith.addi %arg3, %118 : i64
      %173 = arith.constant 1 : i32
      %175 = arith.extsi %173 : i32 to i64
      %174 = arith.subi %arg4, %175 : i64
      %162 = func.call @M(%163, %167, %171, %172, %174) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
      %176 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %177 = llvm.load %176 : !llvm.ptr -> i64
      %178 = arith.remsi %162, %177 : i64
      %179 = arith.constant 3 : i32
      %181 = arith.extsi %179 : i32 to i64
      %180 = arith.muli %181, %118 : i64
      %182 = arith.subi %arg0, %180 : i64
      %183 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %184 = llvm.alloca %183 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %182, %184 : i64, !llvm.ptr
      %185 = llvm.load %184 : !llvm.ptr -> i64
      %186 = arith.cmpi sgt, %185, %118 : i64
      cf.cond_br %186, ^bb23, ^bb24
      ^bb23:
        llvm.store %118, %184 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb25
      ^bb24:
        cf.br ^bb25
      ^bb25:
      %188 = llvm.load %184 : !llvm.ptr -> i64
      %189 = arith.constant 3 : i32
      %191 = arith.extsi %189 : i32 to i64
      %190 = arith.muli %191, %118 : i64
      %192 = arith.addi %arg1, %190 : i64
      %193 = arith.addi %arg2, %118 : i64
      %194 = arith.constant 2 : i32
      %196 = arith.extsi %194 : i32 to i64
      %195 = arith.muli %196, %118 : i64
      %197 = arith.addi %arg3, %195 : i64
      %198 = arith.constant 1 : i32
      %200 = arith.extsi %198 : i32 to i64
      %199 = arith.subi %arg4, %200 : i64
      %187 = func.call @M(%188, %192, %193, %197, %199) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
      %201 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %202 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
      %203 = arith.remsi %187, %202 : i64
      %204 = arith.addi %131, %153 : i64
      %205 = arith.addi %204, %178 : i64
      %206 = arith.addi %205, %203 : i64
      %207 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %208 = llvm.load %207 : !llvm.ptr -> i64
      %209 = arith.remsi %206, %208 : i64
      func.return %209 : i64
  }
  func.func @main() -> i32 {
    %210 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
    %212 = arith.constant 999999995705032704 : i32
    %213 = arith.constant 1 : i32
    %214 = arith.constant 2 : i32
    %215 = arith.constant 3 : i32
    %216 = arith.constant 0 : i32
    %217 = arith.extsi %212 : i32 to i64
    %218 = arith.extsi %213 : i32 to i64
    %219 = arith.extsi %214 : i32 to i64
    %220 = arith.extsi %215 : i32 to i64
    %221 = arith.extsi %216 : i32 to i64
    %211 = func.call @M(%217, %218, %219, %220, %221) : (i64, i64, i64, i64, i64) -> i64
    %222 = llvm.call @printf(%210, %211) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
    %223 = arith.constant 0 : i32
    func.return %223 : i32
  }
}