#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 */
double **mm_init(int);
double **mm_gen(int n) {
  double **m, tmp = 1. / n / n;
  int i, j;
  m = mm_init(n);
  for (i = 0; i < n; ++i)
    for (j = 0; j < n; ++j)
      m[i][j] = tmp * (i - j) * (i + j);
  return m;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mm_gen>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
cvtsi2sdl -0x4(%rbp),%xmm1
movsd  0xed8(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x4(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1030 <mm_init@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c3 <mm_gen+0xb3>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b0 <mm_gen+0xa0>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1160 <mm_gen+0x50>
jmp    11b5 <mm_gen+0xa5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114d <mm_gen+0x3d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mm_gen>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
call   1030 <mm_init@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    128f <mm_gen+0x17f>
cvtsi2sd %r14d,%xmm1
movsd  0xece(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    %r14d,%r9d
mov    %r9d,%r8d
and    $0xfffffffc,%r8d
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    0x0(,%r9,8),%r11
and    $0xffffffffffffffe0,%r11
xor    %r10d,%r10d
movdqa 0xeac(%rip),%xmm8
movdqa 0xeb3(%rip),%xmm9
movdqa 0xeba(%rip),%xmm10
jmp    118d <mm_gen+0x7d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
cmp    %r9,%r10
je     128f <mm_gen+0x17f>
mov    (%rax,%r10,8),%rbx
cmp    $0x4,%r14d
jae    11a0 <mm_gen+0x90>
xor    %edi,%edi
jmp    123e <mm_gen+0x12e>
xchg   %ax,%ax
movq   %r10,%xmm5
pshufd $0x44,%xmm5,%xmm3
xor    %ebp,%ebp
movdqa %xmm8,%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm4,%xmm7
paddq  %xmm9,%xmm7
movdqa %xmm3,%xmm5
psubq  %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm3,%xmm2
psubq  %xmm7,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
cvtdq2pd %xmm5,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
cvtdq2pd %xmm2,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm4,%xmm6
paddq  %xmm3,%xmm6
paddq  %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
cvtdq2pd %xmm6,%xmm6
mulpd  %xmm5,%xmm6
cvtdq2pd %xmm7,%xmm5
mulpd  %xmm2,%xmm5
movupd %xmm6,(%rbx,%rbp,1)
movupd %xmm5,0x10(%rbx,%rbp,1)
paddq  %xmm10,%xmm4
add    $0x20,%rbp
cmp    %rbp,%r11
jne    11c0 <mm_gen+0xb0>
mov    %r8,%rdi
cmp    %r9,%r8
je     1180 <mm_gen+0x70>
lea    (%r10,%rdi,1),%ebp
mov    %r10d,%edx
sub    %edi,%edx
lea    (%rbx,%rdi,8),%rbx
mov    %r9,%rcx
sub    %rdi,%rcx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edx,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
lea    (%rdi,%rbp,1),%esi
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %esi,%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rbx,%rdi,8)
add    $0x1,%rdi
add    $0xffffffff,%edx
cmp    %rdi,%rcx
jne    1260 <mm_gen+0x150>
jmp    1180 <mm_gen+0x70>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double** @mm_gen(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca double**
%4 = alloca double
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%7 = load i32, i32* %2
%8 = sitofp i32 %7 to double
%9 = fdiv double 1.000000e+00, %8
%10 = load i32, i32* %2
%11 = sitofp i32 %10 to double
%12 = fdiv double %9, %11
store double %12, double* %4
%13 = load i32, i32* %2
%14 = call double** @mm_init(i32 %13)
store double** %14, double*** %3
store i32 0, i32* %5
br label %15
15: ; preds = %48, %1
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %2
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %51
19: ; preds = %15
store i32 0, i32* %6
br label %20
20: ; preds = %44, %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %2
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %47
24: ; preds = %20
%25 = load double, double* %4
%26 = load i32, i32* %5
%27 = load i32, i32* %6
%28 = sub nsw i32 %26, %27
%29 = sitofp i32 %28 to double
%30 = fmul double %25, %29
%31 = load i32, i32* %5
%32 = load i32, i32* %6
%33 = add nsw i32 %31, %32
%34 = sitofp i32 %33 to double
%35 = fmul double %30, %34
%36 = load double**, double*** %3
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double*, double** %36, i64 %38
%40 = load double*, double** %39
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %42
store double %35, double* %43
br label %44
44: ; preds = %24
%45 = load i32, i32* %6
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %6
br label %20
47: ; preds = %20
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %5
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %5
br label %15
51: ; preds = %15
%52 = load double**, double*** %3
ret double** %52
}

LLVM IR (-O2):
define double** @mm_gen(i32 %0) {
%2 = sitofp i32 %0 to double
%3 = fdiv double 1.000000e+00, %2
%4 = fdiv double %3, %2
%5 = tail call double** @mm_init(i32 %0)
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %71
7: ; preds = %1
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = icmp ult i32 %0, 4
%10 = and i64 %8, 4294967292
%11 = insertelement <2 x double> poison, double %4, i64 0
%12 = shufflevector <2 x double> %11, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%13 = insertelement <2 x double> poison, double %4, i64 0
%14 = shufflevector <2 x double> %13, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%15 = icmp eq i64 %10, %8
br label %16
16: ; preds = %68, %7
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %69, %68 ]
%18 = getelementptr inbounds double*, double** %5, i64 %17
%19 = load double*, double** %18
br i1 %9, label %53, label %20
20: ; preds = %16
%21 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %17, i64 0
%22 = shufflevector <2 x i64> %21, <2 x i64> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%23 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %17, i64 0
%24 = shufflevector <2 x i64> %23, <2 x i64> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %25
25: ; preds = %25, %20
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %49, %25 ]
%27 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %20 ], [ %50, %25 ]
%28 = add <2 x i64> %27, <i64 2, i64 2>
%29 = sub nsw <2 x i64> %22, %27
%30 = sub nsw <2 x i64> %24, %28
%31 = trunc <2 x i64> %29 to <2 x i32>
%32 = trunc <2 x i64> %30 to <2 x i32>
%33 = sitofp <2 x i32> %31 to <2 x double>
%34 = sitofp <2 x i32> %32 to <2 x double>
%35 = fmul <2 x double> %12, %33
%36 = fmul <2 x double> %14, %34
%37 = add nuw nsw <2 x i64> %27, %22
%38 = add nuw nsw <2 x i64> %28, %24
%39 = trunc <2 x i64> %37 to <2 x i32>
%40 = trunc <2 x i64> %38 to <2 x i32>
%41 = sitofp <2 x i32> %39 to <2 x double>
%42 = sitofp <2 x i32> %40 to <2 x double>
%43 = fmul <2 x double> %35, %41
%44 = fmul <2 x double> %36, %42
%45 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %26
%46 = bitcast double* %45 to <2 x double>*
store <2 x double> %43, <2 x double>* %46
%47 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 2
%48 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
store <2 x double> %44, <2 x double>* %48
%49 = add nuw i64 %26, 4
%50 = add <2 x i64> %27, <i64 4, i64 4>
%51 = icmp eq i64 %49, %10
br i1 %51, label %52, label %25
52: ; preds = %25
br i1 %15, label %68, label %53
53: ; preds = %16, %52
%54 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %10, %52 ]
br label %55
55: ; preds = %53, %55
%56 = phi i64 [ %66, %55 ], [ %54, %53 ]
%57 = sub nsw i64 %17, %56
%58 = trunc i64 %57 to i32
%59 = sitofp i32 %58 to double
%60 = fmul double %4, %59
%61 = add nuw nsw i64 %56, %17
%62 = trunc i64 %61 to i32
%63 = sitofp i32 %62 to double
%64 = fmul double %60, %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %56
store double %64, double* %65
%66 = add nuw nsw i64 %56, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %8
br i1 %67, label %68, label %55
68: ; preds = %55, %52
%69 = add nuw nsw i64 %17, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %8
br i1 %70, label %71, label %16
71: ; preds = %68, %1
ret double** %5
}