#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 EXIT_SUCCESS;
int atoi(int /*<<< orphan*/);
double *calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ getenv(char *);
double *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
double rand();
int /*<<< orphan*/ srand(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ time(int /*<<< orphan*/ *);
int main() {
  int n = atoi(getenv("N"));
  double *a = malloc(n * sizeof(double));
  double *b = malloc(n * sizeof(double));
  double *c = calloc(n, sizeof(double));
  int i, j, k;
  srand(time(NULL));
  for (i = 0; i < n; i++)
    a[i] = rand();
  for (i = 0; i < n; i++)
    b[i] = rand();
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++)
      for (k = 0; k < n; k++)
        c[i * n + j] += a[i * n + k] * b[k * n + j];
  printf("N=%d\n", n);
  return EXIT_SUCCESS;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xe6a(%rip),%rdi
call   1030 <getenv@plt>
mov    %eax,%edi
call   1090 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%edi
call   1070 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <srand@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1221 <main+0xa1>
mov    $0x0,%al
call   10a0 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11f3 <main+0x73>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1256 <main+0xd6>
mov    $0x0,%al
call   10a0 <rand@plt>
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    1228 <main+0xa8>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1312 <main+0x192>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12ff <main+0x17f>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12ec <main+0x16c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1283 <main+0x103>
jmp    12f1 <main+0x171>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1270 <main+0xf0>
jmp    1304 <main+0x184>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    125d <main+0xdd>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xce6(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
mov    0x2cb8(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
lea    0xe6b(%rip),%rdi
call   1030 <getenv@plt>
mov    %eax,%edi
call   1090 <atoi@plt>
mov    %eax,%r12d
lea    0x0(,%r12,8),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %ebx,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %r12d,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,%r13
xor    %edi,%edi
call   1070 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <srand@plt>
test   %r12d,%r12d
jle    1342 <main+0x1c2>
mov    %r12d,%r14d
xor    %ebx,%ebx
mov    0x8(%rsp),%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %eax,%eax
call   10a0 <rand@plt>
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1200 <main+0x80>
test   %r12d,%r12d
jle    1342 <main+0x1c2>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   10a0 <rand@plt>
movsd  %xmm0,(%r15,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1230 <main+0xb0>
test   %r12d,%r12d
jle    1342 <main+0x1c2>
mov    %r14d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
mov    0x8(%rsp),%rcx
add    $0x8,%rcx
lea    0x0(,%r14,8),%rdx
mov    %r14,%rsi
shl    $0x4,%rsi
xor    %r9d,%r9d
mov    0x8(%rsp),%r8
jmp    1295 <main+0x115>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp),%r9
add    $0x1,%r9
add    %rdx,%rcx
cmp    %r14,%r9
je     1342 <main+0x1c2>
mov    %r9,0x10(%rsp)
imul   %r14,%r9
mov    %r15,%r11
xor    %ebp,%ebp
jmp    12c4 <main+0x144>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  %xmm0,0x0(%r13,%r10,8)
add    $0x1,%rbp
add    $0x8,%r11
cmp    %r14,%rbp
je     1280 <main+0x100>
lea    (%r9,%rbp,1),%r10
movsd  0x0(%r13,%r10,8),%xmm0
cmp    $0x1,%r12d
jne    12e0 <main+0x160>
xor    %edi,%edi
jmp    131c <main+0x19c>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r11,%rbx
xor    %edi,%edi
movapd %xmm0,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x8(%rcx,%rdi,8),%xmm2
mulsd  (%rbx),%xmm2
movsd  (%rcx,%rdi,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  (%rbx,%rdx,1),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rdi
add    %rsi,%rbx
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %rdi,%rax
jne    12f0 <main+0x170>
test   $0x1,%r14b
je     12b0 <main+0x130>
lea    (%rdi,%r9,1),%rbx
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm1
imul   %r14,%rdi
add    %rbp,%rdi
mulsd  (%r15,%rdi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    12b0 <main+0x130>
lea    0xcb9(%rip),%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <printf@plt>
mov    0x2c88(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [2 x i8] c"N\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"N=%d\0A\00"
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca double*
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
%9 = call i32 @getenv(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%10 = call i32 @atoi(i32 %9)
store i32 %10, i32* %2
%11 = load i32, i32* %2
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 %12, 8
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call double* @malloc(i32 %14)
store double* %15, double** %3
%16 = load i32, i32* %2
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 %17, 8
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = call double* @malloc(i32 %19)
store double* %20, double** %4
%21 = load i32, i32* %2
%22 = call double* @calloc(i32 %21, i32 8)
store double* %22, double** %5
%23 = call i32 @time(i32* null)
%24 = call i32 @srand(i32 %23)
store i32 0, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %35, %0
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %2
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %38
29: ; preds = %25
%30 = call double (...) @rand()
%31 = load double*, double** %3
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
store double %30, double* %34
br label %35
35: ; preds = %29
%36 = load i32, i32* %6
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %6
br label %25
38: ; preds = %25
store i32 0, i32* %6
br label %39
39: ; preds = %49, %38
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32, i32* %2
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %52
43: ; preds = %39
%44 = call double (...) @rand()
%45 = load double*, double** %4
%46 = load i32, i32* %6
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %47
store double %44, double* %48
br label %49
49: ; preds = %43
%50 = load i32, i32* %6
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %6
br label %39
52: ; preds = %39
store i32 0, i32* %6
br label %53
53: ; preds = %104, %52
%54 = load i32, i32* %6
%55 = load i32, i32* %2
%56 = icmp slt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %107
57: ; preds = %53
store i32 0, i32* %7
br label %58
58: ; preds = %100, %57
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32, i32* %2
%61 = icmp slt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %103
62: ; preds = %58
store i32 0, i32* %8
br label %63
63: ; preds = %96, %62
%64 = load i32, i32* %8
%65 = load i32, i32* %2
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %99
67: ; preds = %63
%68 = load double*, double** %3
%69 = load i32, i32* %6
%70 = load i32, i32* %2
%71 = mul nsw i32 %69, %70
%72 = load i32, i32* %8
%73 = add nsw i32 %71, %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %74
%76 = load double, double* %75
%77 = load double*, double** %4
%78 = load i32, i32* %8
%79 = load i32, i32* %2
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = load i32, i32* %7
%82 = add nsw i32 %80, %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = load double*, double** %5
%87 = load i32, i32* %6
%88 = load i32, i32* %2
%89 = mul nsw i32 %87, %88
%90 = load i32, i32* %7
%91 = add nsw i32 %89, %90
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 %92
%94 = load double, double* %93
%95 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %76, double %85, double %94)
store double %95, double* %93
br label %96
96: ; preds = %67
%97 = load i32, i32* %8
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %8
br label %63
99: ; preds = %63
br label %100
100: ; preds = %99
%101 = load i32, i32* %7
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %7
br label %58
103: ; preds = %58
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %6
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %6
br label %53
107: ; preds = %53
%108 = load i32, i32* %2
%109 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %108)
%110 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
ret i32 %110
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [2 x i8] c"N\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"N=%d\0A\00"
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main() {
%1 = tail call i32 @getenv(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%2 = tail call i32 @atoi(i32 %1)
%3 = shl i32 %2, 3
%4 = tail call double* @malloc(i32 %3)
%5 = tail call double* @malloc(i32 %3)
%6 = tail call double* @calloc(i32 %2, i32 8)
%7 = tail call i32 @time(i32* null)
%8 = tail call i32 @srand(i32 %7)
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %9, label %10, label %87
10: ; preds = %0
%11 = zext i32 %2 to i64
br label %15
12: ; preds = %15
br i1 %9, label %13, label %87
13: ; preds = %12
%14 = zext i32 %2 to i64
br label %29
15: ; preds = %10, %15
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %19, %15 ]
%17 = tail call double (...) @rand()
%18 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %16
store double %17, double* %18
%19 = add nuw nsw i64 %16, 1
%20 = icmp eq i64 %19, %11
br i1 %20, label %12, label %15
21: ; preds = %29
br i1 %9, label %22, label %87
22: ; preds = %21
%23 = zext i32 %2 to i64
%24 = zext i32 %2 to i64
%25 = and i64 %11, 1
%26 = icmp eq i32 %2, 1
%27 = and i64 %11, 4294967294
%28 = icmp eq i64 %25, 0
br label %35
29: ; preds = %13, %29
%30 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %33, %29 ]
%31 = tail call double (...) @rand()
%32 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %30
store double %31, double* %32
%33 = add nuw nsw i64 %30, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %14
br i1 %34, label %21, label %29
35: ; preds = %84, %22
%36 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %85, %84 ]
%37 = mul nsw i64 %36, %23
br label %38
38: ; preds = %80, %35
%39 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %82, %80 ]
%40 = add nuw nsw i64 %39, %37
%41 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %40
%42 = load double, double* %41
br i1 %26, label %67, label %43
43: ; preds = %38, %43
%44 = phi i64 [ %64, %43 ], [ 0, %38 ]
%45 = phi double [ %63, %43 ], [ %42, %38 ]
%46 = phi i64 [ %65, %43 ], [ 0, %38 ]
%47 = add nuw nsw i64 %44, %37
%48 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = mul nsw i64 %44, %23
%51 = add nuw nsw i64 %50, %39
%52 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %53, double %45)
%55 = or i64 %44, 1
%56 = add nuw nsw i64 %55, %37
%57 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = mul nsw i64 %55, %23
%60 = add nuw nsw i64 %59, %39
%61 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %62, double %54)
%64 = add nuw nsw i64 %44, 2
%65 = add i64 %46, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %27
br i1 %66, label %67, label %43
67: ; preds = %43, %38
%68 = phi double [ undef, %38 ], [ %63, %43 ]
%69 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %64, %43 ]
%70 = phi double [ %42, %38 ], [ %63, %43 ]
br i1 %28, label %80, label %71
71: ; preds = %67
%72 = add nuw nsw i64 %69, %37
%73 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = mul nsw i64 %69, %23
%76 = add nuw nsw i64 %75, %39
%77 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %78, double %70)
br label %80
80: ; preds = %67, %71
%81 = phi double [ %68, %67 ], [ %79, %71 ]
store double %81, double* %41
%82 = add nuw nsw i64 %39, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %24
br i1 %83, label %84, label %38
84: ; preds = %80
%85 = add nuw nsw i64 %36, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %24
br i1 %86, label %87, label %35
87: ; preds = %84, %0, %12, %21
%88 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %2)
%89 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
ret i32 %89
}