#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 abs(int);
void covariance_expand(double *_cov, int _sz, int _n, const double *_r) {
  int i;
  int j;
  int u;
  int v;
  int m;
  m = _sz / _n;
  for (v = 0; v < _n; v++) {
    for (u = 0; u < _n; u++) {
      for (j = 0; j < m; j++) {
        for (i = 0; i < m; i++) {
          _cov[(v * m + j) * _sz + u * m + i] = _r[abs(v - u) * m + abs(i - j)];
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<covariance_expand>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1221 <covariance_expand+0x111>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    120e <covariance_expand+0xfe>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    11fb <covariance_expand+0xeb>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    11e8 <covariance_expand+0xd8>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
sub    -0x24(%rbp),%edi
call   1030 <abs@plt>
imul   -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
sub    -0x20(%rbp),%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x2c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1170 <covariance_expand+0x60>
jmp    11ed <covariance_expand+0xdd>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    115d <covariance_expand+0x4d>
jmp    1200 <covariance_expand+0xf0>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    114a <covariance_expand+0x3a>
jmp    1213 <covariance_expand+0x103>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1137 <covariance_expand+0x27>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<covariance_expand>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r8d
mov    %rdi,-0x38(%rsp)
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %r8d
test   %r8d,%r8d
jle    12fb <covariance_expand+0x1fb>
movslq %esi,%rdi
movslq %eax,%rbp
mov    %r8d,%edx
mov    %rdx,-0x40(%rsp)
mov    %ebp,%r14d
mov    %r14d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
mov    -0x38(%rsp),%rdx
add    $0x8,%rdx
mov    %rbp,%rbx
imul   %rdi,%rbx
shl    $0x3,%rbx
mov    %rbx,-0x30(%rsp)
mov    %rbp,-0x50(%rsp)
lea    0x0(,%rbp,8),%rbp
mov    %rbp,-0x20(%rsp)
mov    %rdi,-0x18(%rsp)
lea    0x0(,%rdi,8),%r13
xor    %edi,%edi
jmp    119e <covariance_expand+0x9e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    -0x48(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    -0x28(%rsp),%rdx
add    -0x30(%rsp),%rdx
cmp    -0x40(%rsp),%rdi
je     12fb <covariance_expand+0x1fb>
mov    %rdi,-0x48(%rsp)
imul   -0x50(%rsp),%rdi
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
mov    %rdx,-0x28(%rsp)
mov    %rdx,-0x58(%rsp)
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,-0x60(%rsp)
jmp    11f7 <covariance_expand+0xf7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x60(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    -0x58(%rsp),%rdx
add    -0x20(%rsp),%rdx
mov    %rdx,-0x58(%rsp)
mov    %rdi,%rdx
mov    %rdi,-0x60(%rsp)
cmp    -0x40(%rsp),%rdi
je     1180 <covariance_expand+0x80>
test   %eax,%eax
jle    11d0 <covariance_expand+0xd0>
mov    -0x48(%rsp),%rdx
mov    %edx,%ebp
mov    -0x60(%rsp),%rdx
sub    %edx,%ebp
mov    %ebp,%r11d
neg    %r11d
cmovs  %ebp,%r11d
imul   %eax,%r11d
imul   -0x50(%rsp),%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
mov    $0x1,%r12d
mov    -0x58(%rsp),%rbp
xor    %r15d,%r15d
jmp    1250 <covariance_expand+0x150>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
add    $0xffffffff,%r12d
add    %r13,%rbp
cmp    %r14,%r15
je     11d0 <covariance_expand+0xd0>
cmp    $0x1,%eax
jne    1260 <covariance_expand+0x160>
xor    %r8d,%r8d
jmp    12b7 <covariance_expand+0x1b7>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12d,%r10d
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%r10),%r9d
mov    %r9d,%edi
neg    %edi
cmovs  %r9d,%edi
add    %r11d,%edi
movslq %edi,%rdi
movsd  (%rcx,%rdi,8),%xmm0
mov    %r10d,%edi
neg    %edi
cmovs  %r10d,%edi
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp,%r8,8)
add    %r11d,%edi
movslq %edi,%rdi
movsd  (%rcx,%rdi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%r8,8)
add    $0x2,%r8
add    $0x2,%r10d
cmp    %r8,%rsi
jne    1270 <covariance_expand+0x170>
test   $0x1,%r14b
je     1240 <covariance_expand+0x140>
mov    -0x10(%rsp),%rdx
lea    (%r15,%rdx,1),%rdi
imul   -0x18(%rsp),%rdi
add    -0x8(%rsp),%rdi
mov    %r8d,%edx
sub    %r15d,%edx
mov    %edx,%ebx
neg    %ebx
cmovs  %edx,%ebx
add    %r11d,%ebx
movslq %ebx,%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
add    %r8,%rdi
mov    -0x38(%rsp),%rdx
movsd  %xmm0,(%rdx,%rdi,8)
jmp    1240 <covariance_expand+0x140>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @covariance_expand(double* %0, i32 %1, i32 %2, double* %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store double* %0, double** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store double* %3, double** %8
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sdiv i32 %14, %15
store i32 %16, i32* %13
store i32 0, i32* %12
br label %17
17: ; preds = %80, %4
%18 = load i32, i32* %12
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %83
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %11
br label %22
22: ; preds = %76, %21
%23 = load i32, i32* %11
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %79
26: ; preds = %22
store i32 0, i32* %10
br label %27
27: ; preds = %72, %26
%28 = load i32, i32* %10
%29 = load i32, i32* %13
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %75
31: ; preds = %27
store i32 0, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %68, %31
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %13
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %71
36: ; preds = %32
%37 = load double*, double** %8
%38 = load i32, i32* %12
%39 = load i32, i32* %11
%40 = sub nsw i32 %38, %39
%41 = call i32 @abs(i32 %40)
%42 = load i32, i32* %13
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sub nsw i32 %44, %45
%47 = call i32 @abs(i32 %46)
%48 = add nsw i32 %43, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = load double*, double** %5
%53 = load i32, i32* %12
%54 = load i32, i32* %13
%55 = mul nsw i32 %53, %54
%56 = load i32, i32* %10
%57 = add nsw i32 %55, %56
%58 = load i32, i32* %6
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = load i32, i32* %11
%61 = load i32, i32* %13
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = add nsw i32 %59, %62
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %63, %64
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %66
store double %51, double* %67
br label %68
68: ; preds = %36
%69 = load i32, i32* %9
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %9
br label %32
71: ; preds = %32
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %10
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %10
br label %27
75: ; preds = %27
br label %76
76: ; preds = %75
%77 = load i32, i32* %11
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %11
br label %22
79: ; preds = %22
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %12
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %12
br label %17
83: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @covariance_expand(double* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3) {
%5 = sdiv i32 %1, %2
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %79
7: ; preds = %4
%8 = icmp sgt i32 %5, 0
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = sext i32 %5 to i64
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = zext i32 %5 to i64
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i32 %5, 1
%15 = and i64 %12, 4294967294
%16 = icmp eq i64 %13, 0
br label %17
17: ; preds = %76, %7
%18 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %77, %76 ]
%19 = mul nsw i64 %18, %10
br label %20
20: ; preds = %17, %73
%21 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %74, %73 ]
br i1 %8, label %22, label %73
22: ; preds = %20
%23 = sub nsw i64 %18, %21
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %24, i1 true)
%26 = mul nsw i32 %25, %5
%27 = mul nsw i64 %21, %10
br label %28
28: ; preds = %70, %22
%29 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %71, %70 ]
%30 = add nsw i64 %29, %19
%31 = mul nsw i64 %30, %9
%32 = add nsw i64 %31, %27
br i1 %14, label %58, label %33
33: ; preds = %28, %33
%34 = phi i64 [ %55, %33 ], [ 0, %28 ]
%35 = phi i64 [ %56, %33 ], [ 0, %28 ]
%36 = sub nsw i64 %34, %29
%37 = trunc i64 %36 to i32
%38 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %37, i1 true)
%39 = add nsw i32 %38, %26
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = add nsw i64 %32, %34
%44 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
store double %42, double* %44
%45 = or i64 %34, 1
%46 = sub nsw i64 %45, %29
%47 = trunc i64 %46 to i32
%48 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %47, i1 true)
%49 = add nsw i32 %48, %26
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = add nsw i64 %32, %45
%54 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %53
store double %52, double* %54
%55 = add nuw nsw i64 %34, 2
%56 = add i64 %35, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %15
br i1 %57, label %58, label %33
58: ; preds = %33, %28
%59 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %55, %33 ]
br i1 %16, label %70, label %60
60: ; preds = %58
%61 = sub nsw i64 %59, %29
%62 = trunc i64 %61 to i32
%63 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %62, i1 true)
%64 = add nsw i32 %63, %26
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = add nsw i64 %32, %59
%69 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %68
store double %67, double* %69
br label %70
70: ; preds = %58, %60
%71 = add nuw nsw i64 %29, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %12
br i1 %72, label %73, label %28
73: ; preds = %70, %20
%74 = add nuw nsw i64 %21, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %11
br i1 %75, label %76, label %20
76: ; preds = %73
%77 = add nuw nsw i64 %18, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %11
br i1 %78, label %79, label %17
79: ; preds = %76, %4
ret void
}