#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);
void gall_laplace(size_t m, size_t n, size_t *IA, size_t *JA, double *AN) {
  size_t i, j, k, l, N, nz;
  N = n * m;
  nz = 5 * N - 2 * (m + n);
  for (i = 0, k = 0, l = 0; i < m; i++)
    for (j = 0; j < n; j++, k++) {
      IA[k] = l;
      if (i > 0) {
        AN[l] = -1.;
        JA[l] = k - n;
        l++;
      }
      if (j > 0) {
        AN[l] = -1;
        JA[l] = k - 1;
        l++;
      }
      AN[l] = 4.;
      JA[l] = k;
      l++;
      if (j < n - 1) {
        AN[l] = -1.;
        JA[l] = k + 1;
        l++;
      }
      if (i < m - 1) {
        AN[l] = -1.;
        JA[l] = k + n;
        l++;
      }
    }
  assert(nz == l);
  IA[N] = nz;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gall_laplace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
imul   $0x5,-0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    131a <gall_laplace+0x20a>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1304 <gall_laplace+0x1f4>
mov    -0x48(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jbe    11dd <gall_laplace+0xcd>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  0xe48(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
sub    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jbe    121d <gall_laplace+0x10d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  0xe08(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  0xddb(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1298 <gall_laplace+0x188>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  0xd8d(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    12e2 <gall_laplace+0x1d2>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  0xd43(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
add    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    12e7 <gall_laplace+0x1d7>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    117f <gall_laplace+0x6f>
jmp    1309 <gall_laplace+0x1f9>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1169 <gall_laplace+0x59>
mov    -0x58(%rbp),%rax
cmp    -0x48(%rbp),%rax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gall_laplace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rax
imul   %rdi,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    (%rax,%rax,4),%rdx
lea    (%rsi,%rdi,1),%rax
add    %rax,%rax
sub    %rax,%rdx
mov    %rdx,0x8(%rsp)
test   %rdi,%rdi
je     130c <gall_laplace+0x1fc>
lea    -0x1(%rsi),%r10
lea    -0x1(%rdi),%rdx
mov    %rsi,%rax
neg    %rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
xor    %eax,%eax
movabs $0x4010000000000000,%r9
movaps 0xe91(%rip),%xmm0
xor    %ebx,%ebx
xor    %r13d,%r13d
mov    %r14,0x20(%rsp)
jmp    119f <gall_laplace+0x8f>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14,%r13
mov    0x20(%rsp),%r14
movabs $0x4010000000000000,%r9
add    $0x1,%rax
cmp    %rdi,%rax
je     130e <gall_laplace+0x1fe>
test   %rsi,%rsi
je     1192 <gall_laplace+0x82>
mov    %rbx,(%r14,%r13,8)
test   %rax,%rax
je     11c9 <gall_laplace+0xb9>
movabs $0xbff0000000000000,%rbp
mov    %rbp,(%r8,%rbx,8)
mov    %r13,%rbp
sub    %rsi,%rbp
mov    %rbp,(%rcx,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
mov    %r9,(%r8,%rbx,8)
mov    %r13,(%rcx,%rbx,8)
test   %r10,%r10
je     1210 <gall_laplace+0x100>
movabs $0xbff0000000000000,%rbp
mov    %rbp,0x8(%r8,%rbx,8)
lea    0x1(%r13),%rbp
mov    %rbp,0x8(%rcx,%rbx,8)
add    $0x2,%rbx
cmp    %rdx,%rax
jb     1219 <gall_laplace+0x109>
cmp    $0x1,%rsi
jne    1239 <gall_laplace+0x129>
add    $0x1,%r13
jmp    1192 <gall_laplace+0x82>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rdx,%rax
jae    11f7 <gall_laplace+0xe7>
movabs $0xbff0000000000000,%rbp
mov    %rbp,(%r8,%rbx,8)
lea    (%rsi,%r13,1),%rbp
mov    %rbp,(%rcx,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x1,%rsi
je     11fd <gall_laplace+0xed>
lea    (%rsi,%r13,1),%r15
lea    (%r14,%r13,8),%r11
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    %rbp,%r9
add    %r13,%r9
mov    $0x1,%r14d
jmp    126d <gall_laplace+0x15d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%rsi
je     1180 <gall_laplace+0x70>
lea    (%r14,%r13,1),%r12
mov    %rbx,(%r11,%r14,8)
test   %rax,%rax
je     1294 <gall_laplace+0x184>
movabs $0xbff0000000000000,%rbp
mov    %rbp,(%r8,%rbx,8)
lea    (%r9,%r14,1),%rbp
mov    %rbp,(%rcx,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
lea    (%r14,%r13,1),%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
mov    %rbp,(%rcx,%rbx,8)
movups %xmm0,(%r8,%rbx,8)
mov    %r12,0x8(%rcx,%rbx,8)
cmp    %r10,%r14
jae    12e0 <gall_laplace+0x1d0>
movabs $0xbff0000000000000,%rbp
mov    %rbp,0x10(%r8,%rbx,8)
lea    (%r14,%r13,1),%rbp
add    $0x1,%rbp
mov    %rbp,0x10(%rcx,%rbx,8)
add    $0x3,%rbx
cmp    %rdx,%rax
jae    1260 <gall_laplace+0x150>
jmp    12ed <gall_laplace+0x1dd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rbx
cmp    %rdx,%rax
jae    1260 <gall_laplace+0x150>
movabs $0xbff0000000000000,%rbp
mov    %rbp,(%r8,%rbx,8)
lea    (%r15,%r14,1),%rbp
mov    %rbp,(%rcx,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
jmp    1260 <gall_laplace+0x150>
xor    %ebx,%ebx
xor    %edi,%edi
mov    0x8(%rsp),%rbp
cmp    %rbx,%rbp
sete   %dil
call   1030 <assert@plt>
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %rbp,(%r14,%rax,8)
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @gall_laplace(i64 %0, i64 %1, i64* %2, i64* %3, double* %4) {
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64*
%9 = alloca i64*
%10 = alloca double*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
store i64 %0, i64* %6
store i64 %1, i64* %7
store i64* %2, i64** %8
store i64* %3, i64** %9
store double* %4, double** %10
%17 = load i64, i64* %7
%18 = load i64, i64* %6
%19 = mul i64 %17, %18
store i64 %19, i64* %15
%20 = load i64, i64* %15
%21 = mul i64 5, %20
%22 = load i64, i64* %6
%23 = load i64, i64* %7
%24 = add i64 %22, %23
%25 = mul i64 2, %24
%26 = sub i64 %21, %25
store i64 %26, i64* %16
store i64 0, i64* %11
store i64 0, i64* %13
store i64 0, i64* %14
br label %27
27: ; preds = %118, %5
%28 = load i64, i64* %11
%29 = load i64, i64* %6
%30 = icmp ult i64 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %121
31: ; preds = %27
store i64 0, i64* %12
br label %32
32: ; preds = %112, %31
%33 = load i64, i64* %12
%34 = load i64, i64* %7
%35 = icmp ult i64 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %117
36: ; preds = %32
%37 = load i64, i64* %14
%38 = load i64*, i64** %8
%39 = load i64, i64* %13
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %38, i64 %39
store i64 %37, i64* %40
%41 = load i64, i64* %11
%42 = icmp ugt i64 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %55
43: ; preds = %36
%44 = load double*, double** %10
%45 = load i64, i64* %14
%46 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %45
store double -1.000000e+00, double* %46
%47 = load i64, i64* %13
%48 = load i64, i64* %7
%49 = sub i64 %47, %48
%50 = load i64*, i64** %9
%51 = load i64, i64* %14
%52 = getelementptr inbounds i64, i64* %50, i64 %51
store i64 %49, i64* %52
%53 = load i64, i64* %14
%54 = add i64 %53, 1
store i64 %54, i64* %14
br label %55
55: ; preds = %43, %36
%56 = load i64, i64* %12
%57 = icmp ugt i64 %56, 0
br i1 %57, label %58, label %69
58: ; preds = %55
%59 = load double*, double** %10
%60 = load i64, i64* %14
%61 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %60
store double -1.000000e+00, double* %61
%62 = load i64, i64* %13
%63 = sub i64 %62, 1
%64 = load i64*, i64** %9
%65 = load i64, i64* %14
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %65
store i64 %63, i64* %66
%67 = load i64, i64* %14
%68 = add i64 %67, 1
store i64 %68, i64* %14
br label %69
69: ; preds = %58, %55
%70 = load double*, double** %10
%71 = load i64, i64* %14
%72 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %71
store double 4.000000e+00, double* %72
%73 = load i64, i64* %13
%74 = load i64*, i64** %9
%75 = load i64, i64* %14
%76 = getelementptr inbounds i64, i64* %74, i64 %75
store i64 %73, i64* %76
%77 = load i64, i64* %14
%78 = add i64 %77, 1
store i64 %78, i64* %14
%79 = load i64, i64* %12
%80 = load i64, i64* %7
%81 = sub i64 %80, 1
%82 = icmp ult i64 %79, %81
br i1 %82, label %83, label %94
83: ; preds = %69
%84 = load double*, double** %10
%85 = load i64, i64* %14
%86 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 %85
store double -1.000000e+00, double* %86
%87 = load i64, i64* %13
%88 = add i64 %87, 1
%89 = load i64*, i64** %9
%90 = load i64, i64* %14
%91 = getelementptr inbounds i64, i64* %89, i64 %90
store i64 %88, i64* %91
%92 = load i64, i64* %14
%93 = add i64 %92, 1
store i64 %93, i64* %14
br label %94
94: ; preds = %83, %69
%95 = load i64, i64* %11
%96 = load i64, i64* %6
%97 = sub i64 %96, 1
%98 = icmp ult i64 %95, %97
br i1 %98, label %99, label %111
99: ; preds = %94
%100 = load double*, double** %10
%101 = load i64, i64* %14
%102 = getelementptr inbounds double, double* %100, i64 %101
store double -1.000000e+00, double* %102
%103 = load i64, i64* %13
%104 = load i64, i64* %7
%105 = add i64 %103, %104
%106 = load i64*, i64** %9
%107 = load i64, i64* %14
%108 = getelementptr inbounds i64, i64* %106, i64 %107
store i64 %105, i64* %108
%109 = load i64, i64* %14
%110 = add i64 %109, 1
store i64 %110, i64* %14
br label %111
111: ; preds = %99, %94
br label %112
112: ; preds = %111
%113 = load i64, i64* %12
%114 = add i64 %113, 1
store i64 %114, i64* %12
%115 = load i64, i64* %13
%116 = add i64 %115, 1
store i64 %116, i64* %13
br label %32
117: ; preds = %32
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i64, i64* %11
%120 = add i64 %119, 1
store i64 %120, i64* %11
br label %27
121: ; preds = %27
%122 = load i64, i64* %16
%123 = load i64, i64* %14
%124 = icmp eq i64 %122, %123
%125 = zext i1 %124 to i32
%126 = call i32 @assert(i32 %125)
%127 = load i64, i64* %16
%128 = load i64*, i64** %8
%129 = load i64, i64* %15
%130 = getelementptr inbounds i64, i64* %128, i64 %129
store i64 %127, i64* %130
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gall_laplace(i64 %0, i64 %1, i64* nocapture writeonly %2, i64* nocapture writeonly %3, double* nocapture writeonly %4) {
%6 = mul i64 %1, %0
%7 = mul i64 %6, 5
%8 = add i64 %1, %0
%9 = mul i64 %8, -2
%10 = add i64 %9, %7
%11 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %11, label %93, label %12
12: ; preds = %5
%13 = icmp eq i64 %1, 0
%14 = add i64 %1, -1
%15 = add i64 %0, -1
%16 = icmp eq i64 %14, 0
%17 = icmp eq i64 %1, 1
br label %18
18: ; preds = %12, %88
%19 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %91, %88 ]
%20 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %90, %88 ]
%21 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %89, %88 ]
br i1 %13, label %88, label %22
22: ; preds = %18
%23 = icmp eq i64 %19, 0
%24 = icmp ult i64 %19, %15
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %21
store i64 %20, i64* %25
br i1 %23, label %31, label %26
26: ; preds = %22
%27 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %20
store double -1.000000e+00, double* %27
%28 = sub i64 %21, %1
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %20
store i64 %28, i64* %29
%30 = add i64 %20, 1
br label %31
31: ; preds = %26, %22
%32 = phi i64 [ %30, %26 ], [ %20, %22 ]
%33 = add i64 %32, 1
%34 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %32
store double 4.000000e+00, double* %34
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %32
store i64 %21, i64* %35
br i1 %16, label %41, label %36
36: ; preds = %31
%37 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %33
store double -1.000000e+00, double* %37
%38 = add i64 %21, 1
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %33
store i64 %38, i64* %39
%40 = add i64 %32, 2
br label %41
41: ; preds = %36, %31
%42 = phi i64 [ %40, %36 ], [ %33, %31 ]
br i1 %24, label %43, label %48
43: ; preds = %41
%44 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %42
store double -1.000000e+00, double* %44
%45 = add i64 %21, %1
%46 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %42
store i64 %45, i64* %46
%47 = add i64 %42, 1
br label %48
48: ; preds = %43, %41
%49 = phi i64 [ %47, %43 ], [ %42, %41 ]
%50 = add i64 %21, 1
br i1 %17, label %88, label %51
51: ; preds = %48, %83
%52 = phi i64 [ %85, %83 ], [ 1, %48 ]
%53 = phi i64 [ %84, %83 ], [ %49, %48 ]
%54 = phi i64 [ %86, %83 ], [ %50, %48 ]
%55 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %54
store i64 %53, i64* %55
br i1 %23, label %61, label %56
56: ; preds = %51
%57 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %53
store double -1.000000e+00, double* %57
%58 = sub i64 %54, %1
%59 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %53
store i64 %58, i64* %59
%60 = add i64 %53, 1
br label %61
61: ; preds = %56, %51
%62 = phi i64 [ %60, %56 ], [ %53, %51 ]
%63 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %62
%64 = add i64 %54, -1
%65 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %62
store i64 %64, i64* %65
%66 = add i64 %62, 1
%67 = bitcast double* %63 to <2 x double>*
store <2 x double> <double -1.000000e+00, double 4.000000e+00>, <2 x double>* %67
%68 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %66
store i64 %54, i64* %68
%69 = add i64 %62, 2
%70 = icmp ult i64 %52, %14
br i1 %70, label %71, label %76
71: ; preds = %61
%72 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %69
store double -1.000000e+00, double* %72
%73 = add i64 %54, 1
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %69
store i64 %73, i64* %74
%75 = add i64 %62, 3
br label %76
76: ; preds = %71, %61
%77 = phi i64 [ %75, %71 ], [ %69, %61 ]
br i1 %24, label %78, label %83
78: ; preds = %76
%79 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %77
store double -1.000000e+00, double* %79
%80 = add i64 %54, %1
%81 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %77
store i64 %80, i64* %81
%82 = add i64 %77, 1
br label %83
83: ; preds = %76, %78
%84 = phi i64 [ %82, %78 ], [ %77, %76 ]
%85 = add nuw i64 %52, 1
%86 = add i64 %54, 1
%87 = icmp eq i64 %85, %1
br i1 %87, label %88, label %51
88: ; preds = %83, %48, %18
%89 = phi i64 [ %21, %18 ], [ %50, %48 ], [ %86, %83 ]
%90 = phi i64 [ %20, %18 ], [ %49, %48 ], [ %84, %83 ]
%91 = add nuw i64 %19, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %0
br i1 %92, label %93, label %18
93: ; preds = %88, %5
%94 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %90, %88 ]
%95 = icmp eq i64 %10, %94
%96 = zext i1 %95 to i32
%97 = tail call i32 @assert(i32 %96)
%98 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %6
store i64 %10, i64* %98
ret void
}