#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ check_alloc(double *);
int /*<<< orphan*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
int /*<<< orphan*/ free(double *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int /*<<< orphan*/ tql2(int *, int *, double *, double *, double *, int *);
int /*<<< orphan*/ tred2(int *, int *, double *, double *, double *, double *);
void eigen(double **mat, unsigned long n, double *eig) {
  double *trans, *off;
  int ierr, i, j, nm = (int)n;
  check_alloc(trans = (double *)malloc(sizeof(double) * nm * nm));
  check_alloc(off = (double *)malloc(sizeof(double) * nm));
  tred2(&nm, &nm, &mat[0][0], eig, off, trans);
  tql2(&nm, &nm, eig, off, trans, &ierr);
  if (ierr != 0) {
    fprintf(stderr, "Non converging eigenvalues! Exiting\n");
    exit(24);
  }
  for (i = 0; i < nm; i++)
    for (j = 0; j < nm; j++)
      mat[i][j] = trans[i + nm * j];
  free(trans);
  free(off);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eigen>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movslq -0x38(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdi
mov    %rdi,-0x20(%rbp)
call   1090 <check_alloc@plt>
movslq -0x38(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdi
mov    %rdi,-0x28(%rbp)
call   1090 <check_alloc@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%r8
mov    -0x20(%rbp),%r9
lea    -0x38(%rbp),%rsi
mov    %rsi,%rdi
call   1060 <tred2@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%r8
lea    -0x38(%rbp),%rsi
lea    -0x2c(%rbp),%r9
mov    %rsi,%rdi
call   1070 <tql2@plt>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
je     122d <eigen+0xbd>
mov    0x2dcb(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xde2(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0x18,%edi
call   1080 <exit@plt>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    12a1 <eigen+0x131>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    128e <eigen+0x11e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%edx
imul   -0x34(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1247 <eigen+0xd7>
jmp    1293 <eigen+0x123>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1234 <eigen+0xc4>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eigen>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r13
mov    %ebx,0xc(%rsp)
mov    %ebx,%edi
imul   %ebx,%edi
shl    $0x3,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rax,%rdi
call   1090 <check_alloc@plt>
shl    $0x3,%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
call   1090 <check_alloc@plt>
mov    0x0(%r13),%rdx
lea    0xc(%rsp),%r14
mov    %r14,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r12,%rcx
mov    %rbx,%r8
mov    %rbp,%r9
call   1060 <tred2@plt>
lea    0x1c(%rsp),%r9
mov    %r14,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r12,%rdx
mov    %rbx,0x20(%rsp)
mov    %rbx,%rcx
mov    %rbp,0x10(%rsp)
mov    %rbp,%r8
call   1070 <tql2@plt>
cmpl   $0x0,0x1c(%rsp)
jne    131e <eigen+0x1ae>
mov    0xc(%rsp),%r15d
test   %r15d,%r15d
jle    12fb <eigen+0x18b>
lea    -0x1(%r15),%r8
mov    %r15d,%edx
and    $0x3,%edx
mov    %r15d,%r12d
and    $0xfffffffc,%r12d
mov    %r15,%r9
shl    $0x4,%r9
mov    %r15,%rax
shl    $0x5,%rax
lea    0x0(,%r15,8),%rcx
lea    (%rcx,%rcx,2),%rbx
xor    %r10d,%r10d
mov    0x10(%rsp),%r14
jmp    1261 <eigen+0xf1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
add    $0x8,%r14
cmp    %r15,%r10
je     12fb <eigen+0x18b>
mov    0x0(%r13,%r10,8),%rsi
cmp    $0x3,%r8
jae    1270 <eigen+0x100>
xor    %ebp,%ebp
jmp    12ba <eigen+0x14a>
mov    %r14,%r11
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  (%r11),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
movsd  (%r11,%r15,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsi,%rbp,8)
movsd  (%r11,%r9,1),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rsi,%rbp,8)
movsd  (%r11,%rbx,1),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rsi,%rbp,8)
add    $0x4,%rbp
add    %rax,%r11
cmp    %rbp,%r12
jne    1280 <eigen+0x110>
test   %rdx,%rdx
je     1250 <eigen+0xe0>
lea    (%rsi,%rbp,8),%rsi
imul   %r15,%rbp
add    %r10,%rbp
mov    0x10(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rbp,8),%rbp
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  0x0(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rdi,8)
add    $0x1,%rdi
add    %rcx,%rbp
cmp    %rdi,%rdx
jne    12e0 <eigen+0x170>
jmp    1250 <eigen+0xe0>
mov    0x10(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x20(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x2cbb(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xcd2(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0x18,%edi
call   1080 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [37 x i8] c"Non converging eigenvalues! Exiting\0A\00"
define void @eigen(double** %0, i64 %1, double* %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca i64
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store double** %0, double*** %4
store i64 %1, i64* %5
store double* %2, double** %6
%13 = load i64, i64* %5
%14 = trunc i64 %13 to i32
store i32 %14, i32* %12
%15 = load i32, i32* %12
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 8, %16
%18 = load i32, i32* %12
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = mul i64 %17, %19
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = call i64 @malloc(i32 %21)
%23 = inttoptr i64 %22 to double*
store double* %23, double** %7
%24 = call i32 @check_alloc(double* %23)
%25 = load i32, i32* %12
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 8, %26
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = call i64 @malloc(i32 %28)
%30 = inttoptr i64 %29 to double*
store double* %30, double** %8
%31 = call i32 @check_alloc(double* %30)
%32 = load double**, double*** %4
%33 = getelementptr inbounds double*, double** %32, i64 0
%34 = load double*, double** %33
%35 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 0
%36 = load double*, double** %6
%37 = load double*, double** %8
%38 = load double*, double** %7
%39 = call i32 @tred2(i32* %12, i32* %12, double* %35, double* %36, double* %37, double* %38)
%40 = load double*, double** %6
%41 = load double*, double** %8
%42 = load double*, double** %7
%43 = call i32 @tql2(i32* %12, i32* %12, double* %40, double* %41, double* %42, i32* %9)
%44 = load i32, i32* %9
%45 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %50
46: ; preds = %3
%47 = load i32, i32* @stderr
%48 = call i32 @fprintf(i32 %47, i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%49 = call i32 @exit(i32 24)
unreachable
50: ; preds = %3
store i32 0, i32* %10
br label %51
51: ; preds = %82, %50
%52 = load i32, i32* %10
%53 = load i32, i32* %12
%54 = icmp slt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %85
55: ; preds = %51
store i32 0, i32* %11
br label %56
56: ; preds = %78, %55
%57 = load i32, i32* %11
%58 = load i32, i32* %12
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %81
60: ; preds = %56
%61 = load double*, double** %7
%62 = load i32, i32* %10
%63 = load i32, i32* %12
%64 = load i32, i32* %11
%65 = mul nsw i32 %63, %64
%66 = add nsw i32 %62, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = load double**, double*** %4
%71 = load i32, i32* %10
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double*, double** %70, i64 %72
%74 = load double*, double** %73
%75 = load i32, i32* %11
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %76
store double %69, double* %77
br label %78
78: ; preds = %60
%79 = load i32, i32* %11
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %11
br label %56
81: ; preds = %56
br label %82
82: ; preds = %81
%83 = load i32, i32* %10
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %10
br label %51
85: ; preds = %51
%86 = load double*, double** %7
%87 = call i32 @free(double* %86)
%88 = load double*, double** %8
%89 = call i32 @free(double* %88)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [37 x i8] c"Non converging eigenvalues! Exiting\0A\00"
define void @eigen(double** nocapture %0, i64 %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = bitcast i32* %4 to i8*
%7 = bitcast i32* %5 to i8*
%8 = trunc i64 %1 to i32
store i32 %8, i32* %5
%9 = shl i64 %1, 32
%10 = ashr exact i64 %9, 32
%11 = ashr exact i64 %9, 29
%12 = mul i64 %11, %10
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = tail call i64 @malloc(i32 %13)
%15 = inttoptr i64 %14 to double*
%16 = tail call i32 @check_alloc(double* %15)
%17 = shl i32 %8, 3
%18 = tail call i64 @malloc(i32 %17)
%19 = inttoptr i64 %18 to double*
%20 = tail call i32 @check_alloc(double* %19)
%21 = load double*, double** %0
%22 = call i32 @tred2(i32* %5, i32* %5, double* %21, double* %2, double* %19, double* %15)
%23 = call i32 @tql2(i32* %5, i32* %5, double* %2, double* %19, double* %15, i32* %4)
%24 = load i32, i32* %4
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %37
26: ; preds = %3
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp sgt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %90
29: ; preds = %26
%30 = zext i32 %27 to i64
%31 = zext i32 %27 to i64
%32 = add nsw i64 %31, -1
%33 = and i64 %31, 3
%34 = icmp ult i64 %32, 3
%35 = and i64 %31, 4294967292
%36 = icmp eq i64 %33, 0
br label %41
37: ; preds = %3
%38 = load i32, i32* @stderr
%39 = call i32 @fprintf(i32 %38, i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%40 = call i32 @exit(i32 24)
unreachable
41: ; preds = %87, %29
%42 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %88, %87 ]
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %42
%44 = load double*, double** %43
br i1 %34, label %74, label %45
45: ; preds = %41, %45
%46 = phi i64 [ %71, %45 ], [ 0, %41 ]
%47 = phi i64 [ %72, %45 ], [ 0, %41 ]
%48 = mul nsw i64 %46, %30
%49 = add nuw nsw i64 %48, %42
%50 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %46
store double %51, double* %52
%53 = or i64 %46, 1
%54 = mul nsw i64 %53, %30
%55 = add nuw nsw i64 %54, %42
%56 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %53
store double %57, double* %58
%59 = or i64 %46, 2
%60 = mul nsw i64 %59, %30
%61 = add nuw nsw i64 %60, %42
%62 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %59
store double %63, double* %64
%65 = or i64 %46, 3
%66 = mul nsw i64 %65, %30
%67 = add nuw nsw i64 %66, %42
%68 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %65
store double %69, double* %70
%71 = add nuw nsw i64 %46, 4
%72 = add i64 %47, 4
%73 = icmp eq i64 %72, %35
br i1 %73, label %74, label %45
74: ; preds = %45, %41
%75 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %71, %45 ]
br i1 %36, label %87, label %76
76: ; preds = %74, %76
%77 = phi i64 [ %84, %76 ], [ %75, %74 ]
%78 = phi i64 [ %85, %76 ], [ 0, %74 ]
%79 = mul nsw i64 %77, %30
%80 = add nuw nsw i64 %79, %42
%81 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %80
%82 = load double, double* %81
%83 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %77
store double %82, double* %83
%84 = add nuw nsw i64 %77, 1
%85 = add i64 %78, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %33
br i1 %86, label %87, label %76
87: ; preds = %76, %74
%88 = add nuw nsw i64 %42, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %31
br i1 %89, label %90, label %41
90: ; preds = %87, %26
%91 = call i32 @free(double* %15)
%92 = call i32 @free(double* %19)
ret void
}