#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*/ assert(int, char *);
double fabs(double);
double *malloc(int);
void Jacobi(int n, int ks, double *A, double *x, double *b) {
  int i, j, k;
  double w, pivot, _alpha = 1E-8, _eps = 1E-16;
  double *xnext;
  xnext = malloc(n * sizeof(double));
  for (k = 0; k < ks; k++) {
    for (i = 0; i < n; i++) {
      pivot = A[i * n + i];
      w = b[i];
      assert(fabs(pivot) > _eps, "Matriz singular.");
      for (j = 0; j < i; j++) {
        w -= A[i * n + j] * x[j];
      }
      for (j = i + 1; j < n; j++) {
        w -= A[i * n + j] * x[j];
      }
      xnext[i] = w / pivot;
    }
    for (i = 0; i < n; i++) {
      x[i] = xnext[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Jacobi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movsd  0xec6(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  0xeb1(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x58(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1332 <Jacobi+0x212>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12e4 <Jacobi+0x1c4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movaps 0xe4a(%rip),%xmm1
pand   %xmm1,%xmm0
ucomisd -0x50(%rbp),%xmm0
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
lea    0xe42(%rip),%rsi
call   1030 <assert@plt>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1250 <Jacobi+0x130>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11ea <Jacobi+0xca>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12bf <Jacobi+0x19f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1259 <Jacobi+0x139>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
divsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1181 <Jacobi+0x61>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    131f <Jacobi+0x1ff>
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12eb <Jacobi+0x1cb>
jmp    1324 <Jacobi+0x204>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    116e <Jacobi+0x4e>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Jacobi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x88,%rsp
mov    %r8,0x80(%rsp)
mov    %rcx,%rbp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rdi,8),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %ebx,0x24(%rsp)
test   %ebx,%ebx
jle    1387 <Jacobi+0x257>
mov    0x8(%rsp),%rax
movslq %eax,%rcx
mov    %eax,%eax
mov    %rax,0x30(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%rax
mov    %rax,0x58(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,0x60(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,8),%rax
mov    %rax,0x78(%rsp)
mov    %rcx,0x38(%rsp)
lea    0x8(,%rcx,8),%rax
mov    %rax,0x70(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
jmp    11dd <Jacobi+0xad>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
cmp    0x24(%rsp),%ebx
je     1387 <Jacobi+0x257>
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
jle    11d0 <Jacobi+0xa0>
mov    %rbx,0x68(%rsp)
mov    0x30(%rsp),%r14
mov    %rbp,%rbx
mov    0x10(%rsp),%r15
mov    0x60(%rsp),%r13
xor    %r12d,%r12d
jmp    122f <Jacobi+0xff>
divsd  %xmm2,%xmm3
mov    0x28(%rsp),%rcx
movsd  %xmm3,(%rcx,%r12,8)
add    0x78(%rsp),%r13
add    0x70(%rsp),%r15
add    $0x8,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%r14
mov    %rax,%r12
cmp    0x30(%rsp),%rax
je     1360 <Jacobi+0x230>
mov    %r12d,%eax
imul   0x8(%rsp),%eax
cltq
add    %r12,%rax
mov    0x10(%rsp),%rcx
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
mov    0x80(%rsp),%rax
movsd  (%rax,%r12,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x18(%rsp)
movapd %xmm0,0x40(%rsp)
andpd  0xd98(%rip),%xmm0
xor    %edi,%edi
ucomisd 0xd9e(%rip),%xmm0
seta   %dil
lea    0xd9b(%rip),%rsi
call   1030 <assert@plt>
test   %r12,%r12
je     12a0 <Jacobi+0x170>
cmp    $0x1,%r12
jne    12b0 <Jacobi+0x180>
xor    %eax,%eax
movapd 0x40(%rsp),%xmm2
movsd  0x18(%rsp),%xmm3
jmp    12fb <Jacobi+0x1cb>
nopl   (%rax)
movapd 0x40(%rsp),%xmm2
movsd  0x18(%rsp),%xmm3
jmp    1321 <Jacobi+0x1f1>
xchg   %ax,%ax
mov    %r12,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
xor    %eax,%eax
movapd 0x40(%rsp),%xmm2
movsd  0x18(%rsp),%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  -0x8(%r13,%rax,8),%xmm0
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x0(%rbp,%rax,8),%xmm0
mulsd  0x8(%rbp,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    12d0 <Jacobi+0x1a0>
test   $0x1,%r12b
je     1321 <Jacobi+0x1f1>
mov    %r12,%rcx
imul   0x38(%rsp),%rcx
add    %rax,%rcx
mov    0x10(%rsp),%rdx
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  0x0(%rbp,%rax,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm3
lea    0x1(%r12),%rax
cmp    0x38(%rsp),%rax
jge    1200 <Jacobi+0xd0>
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r15,%rcx,8),%xmm0
mulsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm3
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r14
jne    1340 <Jacobi+0x210>
jmp    1200 <Jacobi+0xd0>
nopl   (%rax)
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
mov    0x68(%rsp),%rbx
jle    11d0 <Jacobi+0xa0>
mov    %rbp,%rdi
mov    0x28(%rsp),%rsi
mov    0x58(%rsp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
jmp    11d0 <Jacobi+0xa0>
add    $0x88,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"Matriz singular.\00"
define void @Jacobi(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3, double* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca double*
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store double* %2, double** %8
store double* %3, double** %9
store double* %4, double** %10
store double 1.000000e-08, double* %16
store double 0x3C9CD2B297D889BC, double* %17
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = mul i64 %20, 8
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = call double* @malloc(i32 %22)
store double* %23, double** %18
store i32 0, i32* %13
br label %24
24: ; preds = %137, %5
%25 = load i32, i32* %13
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %140
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %115, %28
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %6
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %118
33: ; preds = %29
%34 = load double*, double** %8
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %6
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %11
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %40
%42 = load double, double* %41
store double %42, double* %15
%43 = load double*, double** %10
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
store double %47, double* %14
%48 = load double, double* %15
%49 = call double @llvm.fabs.f64(double %48)
%50 = load double, double* %17
%51 = fcmp ogt double %49, %50
%52 = zext i1 %51 to i32
%53 = call i32 @assert(i32 %52, i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %12
br label %54
54: ; preds = %76, %33
%55 = load i32, i32* %12
%56 = load i32, i32* %11
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %79
58: ; preds = %54
%59 = load double*, double** %8
%60 = load i32, i32* %11
%61 = load i32, i32* %6
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %12
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = load double*, double** %9
%69 = load i32, i32* %12
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %70
%72 = load double, double* %71
%73 = load double, double* %14
%74 = fneg double %67
%75 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %72, double %73)
store double %75, double* %14
br label %76
76: ; preds = %58
%77 = load i32, i32* %12
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %12
br label %54
79: ; preds = %54
%80 = load i32, i32* %11
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %12
br label %82
82: ; preds = %104, %79
%83 = load i32, i32* %12
%84 = load i32, i32* %6
%85 = icmp slt i32 %83, %84
br i1 %85, label %86, label %107
86: ; preds = %82
%87 = load double*, double** %8
%88 = load i32, i32* %11
%89 = load i32, i32* %6
%90 = mul nsw i32 %88, %89
%91 = load i32, i32* %12
%92 = add nsw i32 %90, %91
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = load double*, double** %9
%97 = load i32, i32* %12
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = load double, double* %14
%102 = fneg double %95
%103 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %102, double %100, double %101)
store double %103, double* %14
br label %104
104: ; preds = %86
%105 = load i32, i32* %12
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %12
br label %82
107: ; preds = %82
%108 = load double, double* %14
%109 = load double, double* %15
%110 = fdiv double %108, %109
%111 = load double*, double** %18
%112 = load i32, i32* %11
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds double, double* %111, i64 %113
store double %110, double* %114
br label %115
115: ; preds = %107
%116 = load i32, i32* %11
%117 = add nsw i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %11
br label %29
118: ; preds = %29
store i32 0, i32* %11
br label %119
119: ; preds = %133, %118
%120 = load i32, i32* %11
%121 = load i32, i32* %6
%122 = icmp slt i32 %120, %121
br i1 %122, label %123, label %136
123: ; preds = %119
%124 = load double*, double** %18
%125 = load i32, i32* %11
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds double, double* %124, i64 %126
%128 = load double, double* %127
%129 = load double*, double** %9
%130 = load i32, i32* %11
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds double, double* %129, i64 %131
store double %128, double* %132
br label %133
133: ; preds = %123
%134 = load i32, i32* %11
%135 = add nsw i32 %134, 1
store i32 %135, i32* %11
br label %119
136: ; preds = %119
br label %137
137: ; preds = %136
%138 = load i32, i32* %13
%139 = add nsw i32 %138, 1
store i32 %139, i32* %13
br label %24
140: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [17 x i8] c"Matriz singular.\00"
define void @Jacobi(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4) {
%6 = bitcast double* %3 to i8*
%7 = shl i32 %0, 3
%8 = tail call double* @malloc(i32 %7)
%9 = bitcast double* %8 to i8*
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %10, label %11, label %102
11: ; preds = %5
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
%13 = sext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %0 to i64
%15 = shl nuw nsw i64 %14, 3
br label %16
16: ; preds = %11, %99
%17 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %100, %99 ]
br i1 %12, label %20, label %99
18: ; preds = %93
br i1 %12, label %19, label %99
19: ; preds = %18
br label %99
20: ; preds = %16, %93
%21 = phi i64 [ %79, %93 ], [ 0, %16 ]
%22 = phi i64 [ %97, %93 ], [ 1, %16 ]
%23 = trunc i64 %21 to i32
%24 = mul nsw i64 %21, %13
%25 = mul nsw i32 %23, %0
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = add nsw i64 %21, %26
%28 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %21
%31 = load double, double* %30
%32 = tail call double @llvm.fabs.f64(double %29)
%33 = fcmp ogt double %32, 0x3C9CD2B297D889BC
%34 = zext i1 %33 to i32
%35 = tail call i32 @assert(i32 %34, i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%36 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %36, label %77, label %37
37: ; preds = %20
%38 = and i64 %21, 1
%39 = icmp eq i64 %21, 1
br i1 %39, label %64, label %40
40: ; preds = %37
%41 = and i64 %21, 9223372036854775806
br label %42
42: ; preds = %42, %40
%43 = phi i64 [ 0, %40 ], [ %61, %42 ]
%44 = phi double [ %31, %40 ], [ %60, %42 ]
%45 = phi i64 [ 0, %40 ], [ %62, %42 ]
%46 = add nsw i64 %43, %24
%47 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %43
%50 = load double, double* %49
%51 = fneg double %48
%52 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %51, double %50, double %44)
%53 = or i64 %43, 1
%54 = add nsw i64 %53, %24
%55 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %53
%58 = load double, double* %57
%59 = fneg double %56
%60 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %58, double %52)
%61 = add nuw nsw i64 %43, 2
%62 = add i64 %45, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %41
br i1 %63, label %64, label %42
64: ; preds = %42, %37
%65 = phi double [ undef, %37 ], [ %60, %42 ]
%66 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %61, %42 ]
%67 = phi double [ %31, %37 ], [ %60, %42 ]
%68 = icmp eq i64 %38, 0
br i1 %68, label %77, label %69
69: ; preds = %64
%70 = add nsw i64 %66, %24
%71 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %70
%72 = load double, double* %71
%73 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %66
%74 = load double, double* %73
%75 = fneg double %72
%76 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %74, double %67)
br label %77
77: ; preds = %69, %64, %20
%78 = phi double [ %31, %20 ], [ %65, %64 ], [ %76, %69 ]
%79 = add nuw nsw i64 %21, 1
%80 = icmp slt i64 %79, %13
br i1 %80, label %81, label %93
81: ; preds = %77, %81
%82 = phi i64 [ %91, %81 ], [ %22, %77 ]
%83 = phi double [ %90, %81 ], [ %78, %77 ]
%84 = add nsw i64 %82, %24
%85 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %84
%86 = load double, double* %85
%87 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %82
%88 = load double, double* %87
%89 = fneg double %86
%90 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %89, double %88, double %83)
%91 = add nuw nsw i64 %82, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %14
br i1 %92, label %93, label %81
93: ; preds = %81, %77
%94 = phi double [ %78, %77 ], [ %90, %81 ]
%95 = fdiv double %94, %29
%96 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %21
store double %95, double* %96
%97 = add nuw nsw i64 %22, 1
%98 = icmp eq i64 %79, %14
br i1 %98, label %18, label %20
99: ; preds = %16, %19, %18
%100 = add nuw nsw i32 %17, 1
%101 = icmp eq i32 %100, %1
br i1 %101, label %102, label %16
102: ; preds = %99, %5
ret void
}