#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 */
size_t matrix_mult(int len, double *restrict a, double *restrict b,
                   double *restrict c) {
  int i, j, k, l, m;
  size_t fpops;
  fpops = (size_t)2 * len * len * len;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    for (j = 0; j < len; j++) {
      for (k = 0; k < len; k++) {
        a[i * len + k] += b[i * len + j] * c[j * len + k];
      }
    }
  }
  return fpops;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11eb <matrix_mult+0xeb>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d8 <matrix_mult+0xd8>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c5 <matrix_mult+0xc5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%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    115c <matrix_mult+0x5c>
jmp    11ca <matrix_mult+0xca>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1149 <matrix_mult+0x49>
jmp    11dd <matrix_mult+0xdd>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1136 <matrix_mult+0x36>
mov    -0x40(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
movslq %edi,%rax
mov    %rax,-0x38(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    1323 <matrix_mult+0x223>
mov    -0x38(%rsp),%rax
mov    %eax,%r9d
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
lea    -0x4(%r11),%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
mov    %rcx,%rbp
shr    $0x2,%rbp
add    $0x1,%rbp
mov    %rbp,%rcx
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    %rbp,-0x18(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rcx
add    $0x30,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%r12
lea    0x30(%rsi),%rbx
xor    %r13d,%r13d
mov    %rsi,%rbp
jmp    1198 <matrix_mult+0x98>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    -0x20(%rsp),%r13
add    $0x1,%r13
add    %r12,%rbx
add    %r12,%rbp
cmp    %r9,%r13
je     1323 <matrix_mult+0x223>
mov    %r13,-0x20(%rsp)
imul   -0x38(%rsp),%r13
mov    -0x30(%rsp),%rcx
mov    -0x28(%rsp),%r8
xor    %r15d,%r15d
jmp    11cf <matrix_mult+0xcf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
add    %r12,%r8
add    %r12,%rcx
cmp    %r9,%r15
je     1180 <matrix_mult+0x80>
lea    (%r15,%r13,1),%rax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
cmp    $0x4,%edi
jae    11f0 <matrix_mult+0xf0>
xor    %eax,%eax
jmp    12f0 <matrix_mult+0x1f0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
cmpq   $0x0,-0x8(%rsp)
je     1313 <matrix_mult+0x213>
mov    -0x18(%rsp),%r10
xor    %r14d,%r14d
nopl   0x0(%rax)
movupd -0x30(%r8,%r14,8),%xmm2
movupd -0x20(%r8,%r14,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
movupd -0x30(%rbx,%r14,8),%xmm4
addpd  %xmm2,%xmm4
movupd -0x20(%rbx,%r14,8),%xmm2
movupd -0x10(%rbx,%r14,8),%xmm5
movupd (%rbx,%r14,8),%xmm6
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm2,%xmm3
movupd %xmm4,-0x30(%rbx,%r14,8)
movupd %xmm3,-0x20(%rbx,%r14,8)
movupd -0x10(%r8,%r14,8),%xmm2
movupd (%r8,%r14,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm5,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm6,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%rbx,%r14,8)
movupd %xmm3,(%rbx,%r14,8)
add    $0x8,%r14
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1210 <matrix_mult+0x110>
testb  $0x1,-0x10(%rsp)
je     12dd <matrix_mult+0x1dd>
mov    %r15,%rax
imul   -0x38(%rsp),%rax
add    %r14,%rax
mov    -0x30(%rsp),%r10
movupd (%r10,%rax,8),%xmm2
movupd 0x10(%r10,%rax,8),%xmm3
add    %r13,%r14
movupd (%rsi,%r14,8),%xmm4
movupd 0x10(%rsi,%r14,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,(%rsi,%r14,8)
movupd %xmm3,0x10(%rsi,%r14,8)
mov    %r11,%rax
cmp    %r9,%r11
je     11c0 <matrix_mult+0xc0>
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  0x0(%rbp,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x0(%rbp,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    12f0 <matrix_mult+0x1f0>
jmp    11c0 <matrix_mult+0xc0>
xor    %r14d,%r14d
testb  $0x1,-0x10(%rsp)
jne    1292 <matrix_mult+0x192>
jmp    12dd <matrix_mult+0x1dd>
mov    -0x38(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
imul   %rcx,%rax
imul   %rcx,%rax
add    %rax,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @matrix_mult(i32 %0, double* noalias %1, double* noalias %2, double* noalias %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i64
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 2, %16
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = mul i64 %17, %19
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 %20, %22
store i64 %23, i64* %14
store i32 0, i32* %9
br label %24
24: ; preds = %75, %4
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %78
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %10
br label %29
29: ; preds = %71, %28
%30 = load i32, i32* %10
%31 = load i32, i32* %5
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %74
33: ; preds = %29
store i32 0, i32* %11
br label %34
34: ; preds = %67, %33
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %5
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %70
38: ; preds = %34
%39 = load double*, double** %7
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* %5
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double*, double** %8
%49 = load i32, i32* %10
%50 = load i32, i32* %5
%51 = mul nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %11
%53 = add nsw i32 %51, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %6
%58 = load i32, i32* %9
%59 = load i32, i32* %5
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %11
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %56, double %65)
store double %66, double* %64
br label %67
67: ; preds = %38
%68 = load i32, i32* %11
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %11
br label %34
70: ; preds = %34
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %10
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %10
br label %29
74: ; preds = %29
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %9
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %9
br label %24
78: ; preds = %24
%79 = load i64, i64* %14
ret i64 %79
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @matrix_mult(i32 %0, double* noalias nocapture %1, double* noalias nocapture %2, double* noalias nocapture %3) {
%5 = sext i32 %0 to i64
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %118
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = and i64 %8, 4294967292
%10 = add nsw i64 %9, -4
%11 = lshr exact i64 %10, 2
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = icmp ult i32 %0, 4
%14 = and i64 %8, 4294967292
%15 = and i64 %12, 1
%16 = icmp eq i64 %10, 0
%17 = and i64 %12, 9223372036854775806
%18 = icmp eq i64 %15, 0
%19 = icmp eq i64 %14, %8
br label %20
20: ; preds = %115, %7
%21 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %116, %115 ]
%22 = mul nsw i64 %21, %5
br label %23
23: ; preds = %112, %20
%24 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %113, %112 ]
%25 = add nsw i64 %24, %22
%26 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = mul nsw i64 %24, %5
br i1 %13, label %99, label %29
29: ; preds = %23
%30 = insertelement <2 x double> poison, double %27, i64 0
%31 = shufflevector <2 x double> %30, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%32 = insertelement <2 x double> poison, double %27, i64 0
%33 = shufflevector <2 x double> %32, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br i1 %16, label %77, label %34
34: ; preds = %29, %34
%35 = phi i64 [ %74, %34 ], [ 0, %29 ]
%36 = phi i64 [ %75, %34 ], [ 0, %29 ]
%37 = add nsw i64 %35, %28
%38 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %37
%39 = bitcast double* %38 to <2 x double>*
%40 = load <2 x double>, <2 x double>* %39
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 2
%42 = bitcast double* %41 to <2 x double>*
%43 = load <2 x double>, <2 x double>* %42
%44 = add nsw i64 %35, %22
%45 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %44
%46 = bitcast double* %45 to <2 x double>*
%47 = load <2 x double>, <2 x double>* %46
%48 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 2
%49 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
%50 = load <2 x double>, <2 x double>* %49
%51 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %31, <2 x double> %40, <2 x double> %47)
%52 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %33, <2 x double> %43, <2 x double> %50)
%53 = bitcast double* %45 to <2 x double>*
store <2 x double> %51, <2 x double>* %53
%54 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
store <2 x double> %52, <2 x double>* %54
%55 = or i64 %35, 4
%56 = add nsw i64 %55, %28
%57 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %56
%58 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
%59 = load <2 x double>, <2 x double>* %58
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 2
%61 = bitcast double* %60 to <2 x double>*
%62 = load <2 x double>, <2 x double>* %61
%63 = add nsw i64 %55, %22
%64 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %63
%65 = bitcast double* %64 to <2 x double>*
%66 = load <2 x double>, <2 x double>* %65
%67 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 2
%68 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
%69 = load <2 x double>, <2 x double>* %68
%70 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %31, <2 x double> %59, <2 x double> %66)
%71 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %33, <2 x double> %62, <2 x double> %69)
%72 = bitcast double* %64 to <2 x double>*
store <2 x double> %70, <2 x double>* %72
%73 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %73
%74 = add nuw i64 %35, 8
%75 = add i64 %36, 2
%76 = icmp eq i64 %75, %17
br i1 %76, label %77, label %34
77: ; preds = %34, %29
%78 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %74, %34 ]
br i1 %18, label %98, label %79
79: ; preds = %77
%80 = add nsw i64 %78, %28
%81 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %80
%82 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
%83 = load <2 x double>, <2 x double>* %82
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 2
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = add nsw i64 %78, %22
%88 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %87
%89 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
%90 = load <2 x double>, <2 x double>* %89
%91 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 2
%92 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
%93 = load <2 x double>, <2 x double>* %92
%94 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %31, <2 x double> %83, <2 x double> %90)
%95 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %33, <2 x double> %86, <2 x double> %93)
%96 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
store <2 x double> %94, <2 x double>* %96
%97 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
store <2 x double> %95, <2 x double>* %97
br label %98
98: ; preds = %77, %79
br i1 %19, label %112, label %99
99: ; preds = %23, %98
%100 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %14, %98 ]
br label %101
101: ; preds = %99, %101
%102 = phi i64 [ %110, %101 ], [ %100, %99 ]
%103 = add nsw i64 %102, %28
%104 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %103
%105 = load double, double* %104
%106 = add nsw i64 %102, %22
%107 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %106
%108 = load double, double* %107
%109 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %105, double %108)
store double %109, double* %107
%110 = add nuw nsw i64 %102, 1
%111 = icmp eq i64 %110, %8
br i1 %111, label %112, label %101
112: ; preds = %101, %98
%113 = add nuw nsw i64 %24, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %8
br i1 %114, label %115, label %23
115: ; preds = %112
%116 = add nuw nsw i64 %21, 1
%117 = icmp eq i64 %116, %8
br i1 %117, label %118, label %20
118: ; preds = %115, %4
%119 = shl nsw i64 %5, 1
%120 = mul i64 %119, %5
%121 = mul i64 %120, %5
ret i64 %121
}