#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*/ cons(size_t, size_t, int **, int /*<<< orphan*/);
void mulsq(size_t n, int A[n][n], int B[n][n], int C[n][n]) {
  size_t i, j, k;
  cons(n, n, C, 0);
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      for (k = 0; k < n; k++)
        C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mulsq>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
xor    %ecx,%ecx
call   1030 <cons@plt>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    1227 <mulsq+0x117>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    1211 <mulsq+0x101>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    11fb <mulsq+0xeb>
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rsi
mov    -0x50(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rdx
shl    $0x2,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rsi
shl    $0x2,%rsi
add    %rsi,%rax
mov    -0x30(%rbp),%rsi
imul   (%rax,%rsi,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1187 <mulsq+0x77>
jmp    1200 <mulsq+0xf0>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1171 <mulsq+0x61>
jmp    1216 <mulsq+0x106>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    115b <mulsq+0x4b>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mulsq>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,(%rsp)
mov    %rdi,%r13
mov    %rdi,%rsi
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    %rcx,%rdx
xor    %ecx,%ecx
call   1030 <cons@plt>
test   %r13,%r13
je     122c <mulsq+0x11c>
mov    %r13,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
mov    (%rsp),%rax
lea    0x4(%rax),%rcx
lea    0x0(,%r13,4),%rdx
lea    0x0(,%r13,8),%rsi
xor    %eax,%eax
jmp    1185 <mulsq+0x75>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x1,%rax
add    %rdx,%rcx
cmp    %r13,%rax
je     122c <mulsq+0x11c>
mov    %rax,0x10(%rsp)
imul   %r13,%rax
mov    (%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rax,4),%r9
mov    0x8(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
mov    %r15,%r12
xor    %ebx,%ebx
jmp    11bd <mulsq+0xad>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
add    $0x4,%r12
cmp    %r13,%rbx
je     1170 <mulsq+0x60>
mov    (%rdi,%rbx,4),%eax
cmp    $0x1,%r13
jne    11d0 <mulsq+0xc0>
xor    %r8d,%r8d
jmp    120b <mulsq+0xfb>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%r10
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r10),%r14d
imul   -0x4(%rcx,%r8,4),%r14d
add    %eax,%r14d
mov    %r14d,(%rdi,%rbx,4)
mov    (%r10,%rdx,1),%eax
imul   (%rcx,%r8,4),%eax
add    %r14d,%eax
mov    %eax,(%rdi,%rbx,4)
add    $0x2,%r8
add    %rsi,%r10
cmp    %r8,%r11
jne    11e0 <mulsq+0xd0>
test   $0x1,%r13b
je     11b0 <mulsq+0xa0>
lea    (%r15,%rbx,4),%r10
mov    %r8,%rbp
imul   %r13,%rbp
mov    (%r10,%rbp,4),%ebp
imul   (%r9,%r8,4),%ebp
add    %ebp,%eax
mov    %eax,(%rdi,%rbx,4)
jmp    11b0 <mulsq+0xa0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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