#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 */
scalar_t__ malloc(int);
double *mvp(const double *mtx, const double *vec, unsigned m, unsigned n) {
  double *_prd = (double *)malloc(sizeof(double) * m);
  register unsigned int i, j, nj;
  register double xj;
  register unsigned int i0, i1, i2;
  register double yi0, yi1, yi2;
  for (i = 0; i < m; i += 3) {
    i0 = i;
    i1 = i + 1;
    i2 = i + 2;
    yi0 = 0.0;
    yi1 = 0.0;
    yi2 = 0.0;
    for (j = 0; j < n; j++) {
      nj = n * j;
      xj = vec[j];
      yi0 += mtx[i0 + nj] * xj;
      yi1 += mtx[i1 + nj] * xj;
      yi2 += mtx[i2 + nj] * xj;
    }
    _prd[i0] = yi0;
    _prd[i1] = yi1;
    _prd[i2] = yi2;
  }
  return _prd;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mvp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    1270 <mvp+0x160>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jae    122f <mvp+0x11f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x58(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1182 <mvp+0x72>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113f <mvp+0x2f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mvp>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%r12d
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
lea    0x0(,%r14,8),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %r14d,%r14d
je     11ee <mvp+0xde>
mov    %r12d,%ecx
xor    %r10d,%r10d
jmp    1179 <mvp+0x69>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm1,%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r10d,%edx
movlpd %xmm1,(%rax,%rdx,8)
mov    %r9d,%edx
movhpd %xmm1,(%rax,%rdx,8)
mov    %r8d,%edx
movsd  %xmm0,(%rax,%rdx,8)
add    $0x3,%r10d
cmp    %r14d,%r10d
jae    11ee <mvp+0xde>
lea    0x1(%r10),%r9d
lea    0x2(%r10),%r8d
test   %r12d,%r12d
je     1150 <mvp+0x40>
xorpd  %xmm3,%xmm3
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r10d,%edx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movapd %xmm3,%xmm2
movsd  (%r15,%rdi,8),%xmm4
mov    %edx,%esi
lea    0x1(%rdx),%ebp
movsd  (%rbx,%rsi,8),%xmm3
movhpd (%rbx,%rbp,8),%xmm3
movapd %xmm4,%xmm1
unpcklpd %xmm4,%xmm1
mulpd  %xmm3,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm2,%xmm3
lea    0x2(%rdx),%esi
mulsd  (%rbx,%rsi,8),%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm0
add    $0x1,%rdi
add    %r12d,%edx
cmp    %rdi,%rcx
jne    11a0 <mvp+0x90>
addpd  %xmm2,%xmm1
jmp    1158 <mvp+0x48>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double* @mvp(double* %0, double* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca double
%18 = alloca double
%19 = alloca double
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%20 = load i32, i32* %7
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 8, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to double*
store double* %25, double** %9
store i32 0, i32* %10
br label %26
26: ; preds = %98, %4
%27 = load i32, i32* %10
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp ult i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %101
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %10
store i32 %31, i32* %14
%32 = load i32, i32* %10
%33 = add i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %15
%34 = load i32, i32* %10
%35 = add i32 %34, 2
store i32 %35, i32* %16
store double 0.000000e+00, double* %17
store double 0.000000e+00, double* %18
store double 0.000000e+00, double* %19
store i32 0, i32* %11
br label %36
36: ; preds = %79, %30
%37 = load i32, i32* %11
%38 = load i32, i32* %8
%39 = icmp ult i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %82
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32, i32* %11
%43 = mul i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %12
%44 = load double*, double** %6
%45 = load i32, i32* %11
%46 = zext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %46
%48 = load double, double* %47
store double %48, double* %13
%49 = load double*, double** %5
%50 = load i32, i32* %14
%51 = load i32, i32* %12
%52 = add i32 %50, %51
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = load double, double* %13
%57 = load double, double* %17
%58 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %56, double %57)
store double %58, double* %17
%59 = load double*, double** %5
%60 = load i32, i32* %15
%61 = load i32, i32* %12
%62 = add i32 %60, %61
%63 = zext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = load double, double* %13
%67 = load double, double* %18
%68 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %66, double %67)
store double %68, double* %18
%69 = load double*, double** %5
%70 = load i32, i32* %16
%71 = load i32, i32* %12
%72 = add i32 %70, %71
%73 = zext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = load double, double* %13
%77 = load double, double* %19
%78 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %76, double %77)
store double %78, double* %19
br label %79
79: ; preds = %40
%80 = load i32, i32* %11
%81 = add i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %11
br label %36
82: ; preds = %36
%83 = load double, double* %17
%84 = load double*, double** %9
%85 = load i32, i32* %14
%86 = zext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 %86
store double %83, double* %87
%88 = load double, double* %18
%89 = load double*, double** %9
%90 = load i32, i32* %15
%91 = zext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 %91
store double %88, double* %92
%93 = load double, double* %19
%94 = load double*, double** %9
%95 = load i32, i32* %16
%96 = zext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds double, double* %94, i64 %96
store double %93, double* %97
br label %98
98: ; preds = %82
%99 = load i32, i32* %10
%100 = add i32 %99, 3
store i32 %100, i32* %10
br label %26
101: ; preds = %26
%102 = load double*, double** %9
ret double* %102
}

LLVM IR (-O2):
define double* @mvp(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = shl i32 %2, 3
%6 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to double*
%8 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %8, label %59, label %9
9: ; preds = %4
%10 = icmp eq i32 %3, 0
%11 = zext i32 %3 to i64
br label %12
12: ; preds = %9, %46
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %57, %46 ]
%14 = add nuw i32 %13, 1
%15 = add i32 %13, 2
br i1 %10, label %46, label %16
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ %42, %16 ], [ 0, %12 ]
%18 = phi double [ %41, %16 ], [ 0.000000e+00, %12 ]
%19 = phi <2 x double> [ %36, %16 ], [ zeroinitializer, %12 ]
%20 = trunc i64 %17 to i32
%21 = mul i32 %20, %3
%22 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %17
%23 = load double, double* %22
%24 = add i32 %21, %13
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = add i32 %21, %14
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = insertelement <2 x double> poison, double %27, i64 0
%33 = insertelement <2 x double> %32, double %31, i64 1
%34 = insertelement <2 x double> poison, double %23, i64 0
%35 = shufflevector <2 x double> %34, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%36 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %33, <2 x double> %35, <2 x double> %19)
%37 = add i32 %21, %15
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %23, double %18)
%42 = add nuw nsw i64 %17, 1
%43 = icmp eq i64 %42, %11
br i1 %43, label %44, label %16
44: ; preds = %16
%45 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %33, <2 x double> %35, <2 x double> %19)
br label %46
46: ; preds = %44, %12
%47 = phi double [ 0.000000e+00, %12 ], [ %41, %44 ]
%48 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %12 ], [ %45, %44 ]
%49 = zext i32 %13 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %49
%51 = extractelement <2 x double> %48, i64 0
store double %51, double* %50
%52 = zext i32 %14 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %52
%54 = extractelement <2 x double> %48, i64 1
store double %54, double* %53
%55 = zext i32 %15 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %55
store double %47, double* %56
%57 = add i32 %13, 3
%58 = icmp ult i32 %57, %2
br i1 %58, label %12, label %59
59: ; preds = %46, %4
ret double* %7
}