void LU_decomp(int const n, int const lda, double *const A) {
  int i, j, k;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    double *const Ai = A + i * lda;
    for (k = 0; k < i; k++) {
      double *const Ak = A + k * lda;
      Ai[k] /= Ak[k];
      for (j = k + 1; j < n; j++)
        Ai[j] -= Ai[k] * Ak[j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<LU_decomp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    121d <LU_decomp+0x11d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    120a <LU_decomp+0x10a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f7 <LU_decomp+0xf7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movq   %xmm0,%rdx
movabs $0x8000000000000000,%rsi
xor    %rsi,%rdx
movq   %rdx,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1192 <LU_decomp+0x92>
jmp    11fc <LU_decomp+0xfc>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1141 <LU_decomp+0x41>
jmp    120f <LU_decomp+0x10f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <LU_decomp+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<LU_decomp>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
cmp    $0x2,%edi
jl     1493 <LU_decomp+0x393>
movslq %esi,%rsi
mov    %edi,%r11d
lea    0x2(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
lea    (%rsi,%r11,1),%rax
mov    %rax,-0x38(%rsp)
lea    0x1(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x40(%rsp)
lea    0x10(%rdx),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    0x0(,%rsi,8),%rax
mov    %rax,-0x58(%rsp)
lea    0x8(,%rsi,8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rsp)
lea    -0x2(%r11),%rax
mov    %rax,-0x68(%rsp)
mov    %r11,%rax
neg    %rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    0x20(%rdx),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
lea    (%rdx,%rsi,8),%r12
add    $0x20,%r12
lea    (%rdx,%rsi,8),%rbx
mov    $0x1,%edi
xor    %eax,%eax
movapd 0xe6d(%rip),%xmm0
mov    %r11,-0x80(%rsp)
mov    %rdx,-0x70(%rsp)
mov    %rsi,-0x78(%rsp)
jmp    11d6 <LU_decomp+0xd6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rdi
mov    -0x28(%rsp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    -0x20(%rsp),%r12
mov    -0x58(%rsp),%rcx
add    %rcx,%r12
add    %rcx,%rbx
cmp    %r11,%rdi
je     1493 <LU_decomp+0x393>
mov    %rax,-0x28(%rsp)
mov    %rax,%rbp
imul   %rsi,%rbp
mov    -0x30(%rsp),%rax
add    %rbp,%rax
mov    %rax,(%rsp)
mov    -0x38(%rsp),%rax
add    %rbp,%rax
lea    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    -0x40(%rsp),%rax
add    %rbp,%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
add    %rsi,%rbp
mov    %rbp,0x8(%rsp)
mov    %rdi,%rax
imul   %rsi,%rax
lea    (%rdx,%rax,8),%r10
mov    %rdx,%rax
mov    %r12,-0x20(%rsp)
mov    -0x48(%rsp),%r14
mov    -0x68(%rsp),%r13
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x1,%r9d
mov    %rdi,0x30(%rsp)
jmp    1274 <LU_decomp+0x174>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
add    $0xffffffffffffffff,%r13
add    -0x50(%rsp),%r14
add    $0x8,%r12
add    -0x58(%rsp),%rax
mov    0x30(%rsp),%rdi
cmp    %rdi,%r8
je     11b0 <LU_decomp+0xb0>
mov    %r8,%r15
mov    %r8,%rbp
imul   %rsi,%rbp
lea    (%rdx,%rbp,8),%rdi
movsd  (%r10,%r8,8),%xmm1
divsd  (%rdi,%r8,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r10,%r8,8)
add    $0x1,%r8
cmp    %r11,%r8
jae    1250 <LU_decomp+0x150>
movsd  (%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  (%rdi,%r9,8),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r10,%r9,8)
mov    %rsi,%rcx
lea    0x1(%r9),%rsi
mov    %rsi,-0x60(%rsp)
cmp    %r11,%rsi
mov    %rcx,%rsi
je     1250 <LU_decomp+0x150>
mov    -0x68(%rsp),%rcx
sub    %r15,%rcx
cmp    $0x4,%rcx
mov    %rdi,0x28(%rsp)
jb     13f9 <LU_decomp+0x2f9>
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    (%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%r15,1),%rdi
mov    %r11,%rcx
lea    (%rdx,%rdi,8),%r11
mov    0x8(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%r15,1),%rdi
lea    (%rdx,%rdi,8),%rsi
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    -0x10(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%r15,1),%rdi
lea    (%rdx,%rdi,8),%rdi
mov    -0x50(%rsp),%rsi
imul   %r15,%rsi
add    -0x18(%rsp),%rsi
add    %rcx,%rbp
lea    (%rdx,%rbp,8),%rbp
cmp    %rdi,%r11
setb   %cl
mov    -0x8(%rsp),%rdx
cmp    %rdx,0x20(%rsp)
setb   %dil
cmp    %rbp,%r11
setb   %r11b
cmp    %rdx,%rsi
setb   %bpl
test   %dil,%cl
jne    13ea <LU_decomp+0x2ea>
and    %bpl,%r11b
jne    13ea <LU_decomp+0x2ea>
mov    %r13,%rbp
and    $0xfffffffffffffffc,%rbp
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
add    %rdx,-0x60(%rsp)
movsd  (%r10,%r15,8),%xmm1
unpcklpd %xmm1,%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm1
xor    %r11d,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movupd -0x10(%r14,%r11,8),%xmm2
movupd (%r14,%r11,8),%xmm3
movupd -0x10(%r12,%r11,8),%xmm4
movupd (%r12,%r11,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%r12,%r11,8)
movupd %xmm3,(%r12,%r11,8)
add    $0x4,%r11
cmp    %r11,%rbp
jne    1390 <LU_decomp+0x290>
cmp    %rdx,%rcx
mov    -0x70(%rsp),%rdx
mov    -0x78(%rsp),%rsi
mov    -0x80(%rsp),%r11
je     1250 <LU_decomp+0x150>
jmp    13f9 <LU_decomp+0x2f9>
mov    -0x70(%rsp),%rdx
mov    -0x78(%rsp),%rsi
mov    -0x80(%rsp),%r11
mov    %rsi,%rbp
mov    %r11d,%esi
mov    -0x60(%rsp),%r11
sub    %r11d,%esi
mov    %r11,%rdi
test   $0x1,%sil
je     1435 <LU_decomp+0x335>
movsd  (%r10,%r15,8),%xmm1
mov    0x28(%rsp),%rsi
mulsd  (%rsi,%r11,8),%xmm1
movsd  (%r10,%r11,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r10,%r11,8)
lea    0x1(%r11),%rdi
not    %r11
cmp    0x18(%rsp),%r11
mov    %rbp,%rsi
mov    -0x80(%rsp),%r11
je     1250 <LU_decomp+0x150>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r10,%r15,8),%xmm1
mulsd  (%rax,%rdi,8),%xmm1
movsd  (%rbx,%rdi,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x8(%rbx,%rdi,8),%xmm1
movsd  %xmm2,(%rbx,%rdi,8)
movsd  (%r10,%r15,8),%xmm2
mulsd  0x8(%rax,%rdi,8),%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rbx,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r11
jne    1450 <LU_decomp+0x350>
jmp    1250 <LU_decomp+0x150>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @LU_decomp(i32 %0, i32 %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store double* %2, double** %6
store i32 1, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %77, %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %80
16: ; preds = %12
%17 = load double*, double** %6
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %5
%20 = mul nsw i32 %18, %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %21
store double* %22, double** %10
store i32 0, i32* %9
br label %23
23: ; preds = %73, %16
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %76
27: ; preds = %23
%28 = load double*, double** %6
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %5
%31 = mul nsw i32 %29, %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %32
store double* %33, double** %11
%34 = load double*, double** %11
%35 = load i32, i32* %9
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = load double*, double** %10
%40 = load i32, i32* %9
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fdiv double %43, %38
store double %44, double* %42
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %8
br label %47
47: ; preds = %69, %27
%48 = load i32, i32* %8
%49 = load i32, i32* %4
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %72
51: ; preds = %47
%52 = load double*, double** %10
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %11
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load double*, double** %10
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = fneg double %56
%68 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %67, double %61, double %66)
store double %68, double* %65
br label %69
69: ; preds = %51
%70 = load i32, i32* %8
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %8
br label %47
72: ; preds = %47
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %9
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %9
br label %23
76: ; preds = %23
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %7
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %7
br label %12
80: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @LU_decomp(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %4, label %5, label %150
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %1 to i64
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = add nsw i64 %6, 2
%10 = add nsw i64 %6, %8
%11 = add nsw i64 %6, 1
%12 = getelementptr double, double* %2, i64 2
%13 = bitcast double* %12 to i8*
%14 = shl nsw i64 %6, 3
%15 = add nsw i64 %14, 8
%16 = add nsw i64 %8, -2
%17 = sub nsw i64 0, %8
br label %18
18: ; preds = %5, %146
%19 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %149, %146 ]
%20 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %147, %146 ]
%21 = mul i64 %19, %6
%22 = add i64 %9, %21
%23 = add i64 %10, %21
%24 = getelementptr double, double* %2, i64 %23
%25 = bitcast double* %24 to i8*
%26 = add i64 %21, %6
%27 = add i64 %11, %21
%28 = mul nsw i64 %20, %6
%29 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %28
br label %33
30: ; preds = %124, %127, %57, %107, %33
%31 = add nuw nsw i64 %35, 1
%32 = icmp eq i64 %55, %20
br i1 %32, label %146, label %33
33: ; preds = %18, %30
%34 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %55, %30 ]
%35 = phi i64 [ 1, %18 ], [ %31, %30 ]
%36 = sub i64 %16, %34
%37 = add i64 %22, %34
%38 = getelementptr double, double* %2, i64 %37
%39 = add i64 %26, %34
%40 = getelementptr double, double* %2, i64 %39
%41 = add i64 %27, %34
%42 = getelementptr double, double* %2, i64 %41
%43 = mul i64 %15, %34
%44 = getelementptr i8, i8* %13, i64 %43
%45 = mul i64 %34, %6
%46 = add i64 %45, %8
%47 = getelementptr double, double* %2, i64 %46
%48 = mul nsw i64 %34, %6
%49 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %34
%51 = load double, double* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %34
%53 = load double, double* %52
%54 = fdiv double %53, %51
store double %54, double* %52
%55 = add nuw nsw i64 %34, 1
%56 = icmp ult i64 %55, %7
br i1 %56, label %57, label %30
57: ; preds = %33
%58 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %35
%59 = load double, double* %58
%60 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %35
%61 = load double, double* %60
%62 = fneg double %54
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %59, double %61)
store double %63, double* %60
%64 = add nuw nsw i64 %35, 1
%65 = icmp eq i64 %64, %8
br i1 %65, label %30, label %66
66: ; preds = %57
%67 = icmp ult i64 %36, 4
br i1 %67, label %109, label %68
68: ; preds = %66
%69 = icmp ult double* %38, %42
%70 = icmp ult double* %40, %24
%71 = and i1 %69, %70
%72 = icmp ult double* %38, %47
%73 = icmp ult i8* %44, %25
%74 = and i1 %72, %73
%75 = or i1 %71, %74
br i1 %75, label %109, label %76
76: ; preds = %68
%77 = and i64 %36, -4
%78 = add i64 %64, %77
%79 = load double, double* %52
%80 = insertelement <2 x double> poison, double %79, i64 0
%81 = shufflevector <2 x double> %80, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%82 = insertelement <2 x double> poison, double %79, i64 0
%83 = shufflevector <2 x double> %82, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%84 = fneg <2 x double> %81
%85 = fneg <2 x double> %83
br label %86
86: ; preds = %86, %76
%87 = phi i64 [ 0, %76 ], [ %105, %86 ]
%88 = add i64 %64, %87
%89 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %88
%90 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
%91 = load <2 x double>, <2 x double>* %90
%92 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 2
%93 = bitcast double* %92 to <2 x double>*
%94 = load <2 x double>, <2 x double>* %93
%95 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %88
%96 = bitcast double* %95 to <2 x double>*
%97 = load <2 x double>, <2 x double>* %96
%98 = getelementptr inbounds double, double* %95, i64 2
%99 = bitcast double* %98 to <2 x double>*
%100 = load <2 x double>, <2 x double>* %99
%101 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %84, <2 x double> %91, <2 x double> %97)
%102 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %85, <2 x double> %94, <2 x double> %100)
%103 = bitcast double* %95 to <2 x double>*
store <2 x double> %101, <2 x double>* %103
%104 = bitcast double* %98 to <2 x double>*
store <2 x double> %102, <2 x double>* %104
%105 = add nuw i64 %87, 4
%106 = icmp eq i64 %105, %77
br i1 %106, label %107, label %86
107: ; preds = %86
%108 = icmp eq i64 %36, %77
br i1 %108, label %30, label %109
109: ; preds = %68, %66, %107
%110 = phi i64 [ %64, %68 ], [ %64, %66 ], [ %78, %107 ]
%111 = sub i64 %8, %110
%112 = xor i64 %110, -1
%113 = and i64 %111, 1
%114 = icmp eq i64 %113, 0
br i1 %114, label %124, label %115
115: ; preds = %109
%116 = load double, double* %52
%117 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %110
%118 = load double, double* %117
%119 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %110
%120 = load double, double* %119
%121 = fneg double %116
%122 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %121, double %118, double %120)
store double %122, double* %119
%123 = add nuw nsw i64 %110, 1
br label %124
124: ; preds = %115, %109
%125 = phi i64 [ %110, %109 ], [ %123, %115 ]
%126 = icmp eq i64 %112, %17
br i1 %126, label %30, label %127
127: ; preds = %124, %127
%128 = phi i64 [ %144, %127 ], [ %125, %124 ]
%129 = load double, double* %52
%130 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %128
%131 = load double, double* %130
%132 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %128
%133 = load double, double* %132
%134 = fneg double %129
%135 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %134, double %131, double %133)
store double %135, double* %132
%136 = add nuw nsw i64 %128, 1
%137 = load double, double* %52
%138 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %136
%139 = load double, double* %138
%140 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %136
%141 = load double, double* %140
%142 = fneg double %137
%143 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %142, double %139, double %141)
store double %143, double* %140
%144 = add nuw nsw i64 %128, 2
%145 = icmp eq i64 %144, %8
br i1 %145, label %30, label %127
146: ; preds = %30
%147 = add nuw nsw i64 %20, 1
%148 = icmp eq i64 %147, %8
%149 = add i64 %19, 1
br i1 %148, label %150, label %18
150: ; preds = %146, %3
ret void
}