#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 */
double _sum_all(double *, int);
void _normalize_all(double *X, int n) {
  int i, j;
  double sum = _sum_all(X, n);
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++)
      X[i * n + j] /= sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_normalize_all>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <_sum_all@plt>
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    119b <_normalize_all+0x8b>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1188 <_normalize_all+0x78>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    114a <_normalize_all+0x3a>
jmp    118d <_normalize_all+0x7d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1137 <_normalize_all+0x27>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_normalize_all>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
call   1030 <_sum_all@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    1216 <_normalize_all+0x106>
mov    %r15d,%eax
mov    %eax,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
lea    -0x2(%r11),%r9
mov    %r9,%r10
shr    %r10
add    $0x1,%r10
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffffe,%r8
lea    0x10(%r14),%rdi
lea    0x0(,%rax,8),%rdx
xor    %esi,%esi
mov    %r14,%rbx
jmp    1183 <_normalize_all+0x73>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%rsi
add    %rdx,%rdi
add    %rdx,%rbx
cmp    %rax,%rsi
je     1216 <_normalize_all+0x106>
cmp    $0x2,%r15d
jae    1190 <_normalize_all+0x80>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11f0 <_normalize_all+0xe0>
nopl   (%rax)
test   %r9,%r9
je     120c <_normalize_all+0xfc>
mov    %r8,%rcx
xor    %ebp,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd -0x10(%rdi,%rbp,8),%xmm2
movupd (%rdi,%rbp,8),%xmm3
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,-0x10(%rdi,%rbp,8)
divpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm3,(%rdi,%rbp,8)
add    $0x4,%rbp
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    11a0 <_normalize_all+0x90>
test   $0x1,%r10b
je     11e8 <_normalize_all+0xd8>
mov    %rsi,%rcx
imul   %rax,%rcx
add    %rcx,%rbp
movupd (%r14,%rbp,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r14,%rbp,8)
mov    %r11,%rcx
cmp    %rax,%r11
je     1170 <_normalize_all+0x60>
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rbx,%rcx,8)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11f0 <_normalize_all+0xe0>
jmp    1170 <_normalize_all+0x60>
xor    %ebp,%ebp
test   $0x1,%r10b
jne    11ce <_normalize_all+0xbe>
jmp    11e8 <_normalize_all+0xd8>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @_normalize_all(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load double*, double** %3
%9 = load i32, i32* %4
%10 = call double @_sum_all(double* %8, i32 %9)
store double %10, double* %7
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %36, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %39
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %32, %15
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %35
20: ; preds = %16
%21 = load double, double* %7
%22 = load double*, double** %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = load i32, i32* %4
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = fdiv double %30, %21
store double %31, double* %29
br label %32
32: ; preds = %20
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %6
br label %16
35: ; preds = %16
br label %36
36: ; preds = %35
%37 = load i32, i32* %5
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %5
br label %11
39: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @_normalize_all(double* %0, i32 %1) {
%3 = tail call double @_sum_all(double* %0, i32 %1)
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %67
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = and i64 %7, 4294967294
%9 = add nsw i64 %8, -2
%10 = lshr exact i64 %9, 1
%11 = add nuw i64 %10, 1
%12 = icmp ult i32 %1, 2
%13 = and i64 %7, 4294967294
%14 = insertelement <2 x double> poison, double %3, i64 0
%15 = shufflevector <2 x double> %14, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%16 = and i64 %11, 1
%17 = icmp eq i64 %9, 0
%18 = and i64 %11, -2
%19 = icmp eq i64 %16, 0
%20 = icmp eq i64 %13, %7
br label %21
21: ; preds = %64, %5
%22 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %65, %64 ]
%23 = mul nsw i64 %22, %6
br i1 %12, label %54, label %24
24: ; preds = %21
br i1 %17, label %44, label %25
25: ; preds = %24, %25
%26 = phi i64 [ %41, %25 ], [ 0, %24 ]
%27 = phi i64 [ %42, %25 ], [ 0, %24 ]
%28 = add nuw nsw i64 %26, %23
%29 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%30 = bitcast double* %29 to <2 x double>*
%31 = load <2 x double>, <2 x double>* %30
%32 = fdiv <2 x double> %31, %15
%33 = bitcast double* %29 to <2 x double>*
store <2 x double> %32, <2 x double>* %33
%34 = or i64 %26, 2
%35 = add nuw nsw i64 %34, %23
%36 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %35
%37 = bitcast double* %36 to <2 x double>*
%38 = load <2 x double>, <2 x double>* %37
%39 = fdiv <2 x double> %38, %15
%40 = bitcast double* %36 to <2 x double>*
store <2 x double> %39, <2 x double>* %40
%41 = add nuw i64 %26, 4
%42 = add nuw i64 %27, 2
%43 = icmp eq i64 %42, %18
br i1 %43, label %44, label %25
44: ; preds = %25, %24
%45 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %41, %25 ]
br i1 %19, label %53, label %46
46: ; preds = %44
%47 = add nuw nsw i64 %45, %23
%48 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%49 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
%50 = load <2 x double>, <2 x double>* %49
%51 = fdiv <2 x double> %50, %15
%52 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
store <2 x double> %51, <2 x double>* %52
br label %53
53: ; preds = %44, %46
br i1 %20, label %64, label %54
54: ; preds = %21, %53
%55 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %13, %53 ]
br label %56
56: ; preds = %54, %56
%57 = phi i64 [ %62, %56 ], [ %55, %54 ]
%58 = add nuw nsw i64 %57, %23
%59 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = fdiv double %60, %3
store double %61, double* %59
%62 = add nuw nsw i64 %57, 1
%63 = icmp eq i64 %62, %7
br i1 %63, label %64, label %56
64: ; preds = %56, %53
%65 = add nuw nsw i64 %22, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %7
br i1 %66, label %67, label %21
67: ; preds = %64, %2
ret void
}