#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 /*<<< orphan*/ eig2t(float *, int);
int /*<<< orphan*/ francis_iter(float *, int, float *);
int /*<<< orphan*/ free(float *);
scalar_t__ malloc(int);
float sqrtf(float);
void eig(float *A, int N, float *eigre, float *eigim) {
  int i, t, u, n;
  float *H;
  float t1, t2, cs;
  H = (float *)malloc(sizeof(float) * N * N);
  n = N - 1;
  francis_iter(A, N, H);
  i = 0;
  while (i < n) {
    u = i * N;
    t = (i + 1) * N;
    if (H[t + i] != 0.) {
      eig2t(H + u + i, N);
      i = i + 2;
    } else {
      i++;
    }
  }
  i = 0;
  while (i < n) {
    u = i * N;
    t = (i + 1) * N;
    if (H[t + i] != 0.) {
      if (H[u + i + 1] * H[t + i] < 0.) {
        eigre[i] = H[u + i];
        eigre[i + 1] = H[t + i + 1];
        eigim[i] = sqrtf(-H[u + i + 1] * H[t + i]);
        eigim[i + 1] = -sqrtf(-H[u + i + 1] * H[t + i]);
      } else {
        if (H[u + i + 1] == 0.) {
          cs = 0.;
        } else {
          t1 = sqrtf(H[t + i] / H[u + i + 1]);
          t2 = t1 * t1;
          cs = t1 / (1 + t2);
        }
        eigre[i] = H[u + i] - cs * (H[u + i + 1] + H[t + i]);
        eigre[i + 1] = H[u + i] + cs * (H[u + i + 1] + H[t + i]);
        eigim[i] = 0.;
        eigim[i + 1] = 0.;
      }
      i = i + 2;
    } else {
      eigre[i] = H[u + i];
      eigim[i] = 0.;
      i++;
    }
  }
  if (i == n) {
    eigre[i] = H[N * N - 1];
    eigim[i] = 0.;
  }
  free(H);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eig>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1060 <francis_iter@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1231 <eig+0xe1>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    11f3 <eig+0xa3>
jp     11f3 <eig+0xa3>
jmp    1223 <eig+0xd3>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1070 <eig2t@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    122c <eig+0xdc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11a2 <eig+0x52>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1566 <eig+0x416>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1289 <eig+0x139>
jp     1289 <eig+0x139>
jmp    1529 <eig+0x3d9>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    13aa <eig+0x25a>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
call   1050 <sqrtf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
call   1050 <sqrtf@plt>
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    151b <eig+0x3cb>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    13e3 <eig+0x293>
jp     13e3 <eig+0x293>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
jmp    143e <eig+0x2ee>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
divss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
call   1050 <sqrtf@plt>
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x3c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
movss  0xbd0(%rip),%xmm1
addss  -0x40(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movss  -0x44(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movss  -0x44(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1561 <eig+0x411>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1238 <eig+0xe8>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jne    15a5 <eig+0x455>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eig>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,0x8(%rsp)
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r13
mov    %esi,%eax
imul   %eax,%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
lea    -0x1(%r12),%eax
mov    %r13,%rdi
mov    %eax,%r13d
mov    %r12d,%esi
mov    %r15,%rdx
call   1060 <francis_iter@plt>
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x2,%r12d
jl     13f4 <eig+0x2a4>
xor    %ebx,%ebx
jmp    11b7 <eig+0x67>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ebx
cmp    %r13d,%eax
jge    11f8 <eig+0xa8>
lea    0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,%ecx
imul   %r12d,%ecx
add    %ebx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%r15,%rcx,4),%xmm0
ucomiss 0xe32(%rip),%xmm0
jne    11d6 <eig+0x86>
jnp    11b0 <eig+0x60>
mov    %ebx,%eax
imul   %r12d,%eax
cltq
lea    (%r15,%rax,4),%rax
movslq %ebx,%rcx
lea    (%rax,%rcx,4),%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1070 <eig2t@plt>
add    $0x2,%ebx
mov    %ebx,%eax
jmp    11b0 <eig+0x60>
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x2,%r12d
jl     13f4 <eig+0x2a4>
xor    %ebp,%ebp
xorps  %xmm3,%xmm3
movaps 0xe00(%rip),%xmm4
mov    %r14,0x18(%rsp)
mov    %r13d,0x4(%rsp)
jmp    124d <eig+0xfd>
nopl   0x0(%rax)
cltq
movss  (%r15,%rax,4),%xmm0
movslq %ebp,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movss  %xmm0,(%rcx,%rax,4)
movl   $0x0,(%r14,%rax,4)
mov    0x4(%rsp),%r13d
mov    %ebx,%ebp
cmp    %r13d,%ebx
jge    13f4 <eig+0x2a4>
mov    %ebp,%eax
imul   %r12d,%eax
lea    0x1(%rbp),%ebx
mov    %ebx,%ecx
imul   %r12d,%ecx
add    %ebp,%ecx
movslq %ecx,%r13
movss  (%r15,%r13,4),%xmm0
add    %ebp,%eax
ucomiss %xmm3,%xmm0
jne    1270 <eig+0x120>
jnp    1220 <eig+0xd0>
movslq %eax,%r14
lea    0x1(%r14),%rdx
movss  0x4(%r15,%r14,4),%xmm2
movaps %xmm0,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm3
jbe    12d0 <eig+0x180>
movss  (%r15,%r14,4),%xmm0
movslq %ebp,%r14
mov    0x8(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%r14,4)
movss  0x4(%r15,%r13,4),%xmm0
movslq %ebx,%rbx
movss  %xmm0,(%rax,%rbx,4)
movss  (%r15,%rdx,4),%xmm0
xorps  %xmm4,%xmm0
mulss  (%r15,%r13,4),%xmm0
ucomiss %xmm3,%xmm0
jb     12e2 <eig+0x192>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    12fb <eig+0x1ab>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm5,%xmm5
ucomiss %xmm5,%xmm2
jne    1345 <eig+0x1f5>
jp     1345 <eig+0x1f5>
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    1395 <eig+0x245>
mov    %rdx,0x10(%rsp)
call   1050 <sqrtf@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdx
movaps 0xd18(%rip),%xmm4
xorps  %xmm3,%xmm3
mov    0x18(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%r14,4)
mov    %rax,%r14
movss  (%r15,%rdx,4),%xmm0
xorps  %xmm4,%xmm0
mulss  (%r15,%r13,4),%xmm0
ucomiss %xmm3,%xmm0
jb     1326 <eig+0x1d6>
xorps  %xmm5,%xmm5
sqrtss %xmm0,%xmm5
jmp    1338 <eig+0x1e8>
call   1050 <sqrtf@plt>
movaps 0xcde(%rip),%xmm4
xorps  %xmm3,%xmm3
movaps %xmm0,%xmm5
mov    0x4(%rsp),%r13d
xorps  %xmm4,%xmm5
jmp    13e4 <eig+0x294>
divss  %xmm2,%xmm0
ucomiss %xmm3,%xmm0
jb     1357 <eig+0x207>
xorps  %xmm1,%xmm1
sqrtss %xmm0,%xmm1
jmp    1376 <eig+0x226>
mov    %rdx,0x10(%rsp)
call   1050 <sqrtf@plt>
xorps  %xmm5,%xmm5
mov    0x10(%rsp),%rdx
movaps 0xca0(%rip),%xmm4
xorps  %xmm3,%xmm3
movaps %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
addss  0xc7b(%rip),%xmm0
divss  %xmm0,%xmm1
movss  (%r15,%rdx,4),%xmm2
movss  (%r15,%r13,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
movss  (%r15,%r14,4),%xmm2
mulss  %xmm1,%xmm0
subss  %xmm0,%xmm2
movslq %ebp,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movss  %xmm2,(%rcx,%rax,4)
movss  (%r15,%rdx,4),%xmm0
addss  (%r15,%r13,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
addss  (%r15,%r14,4),%xmm0
movslq %ebx,%rbx
movss  %xmm0,(%rcx,%rbx,4)
mov    0x18(%rsp),%r14
movl   $0x0,(%r14,%rax,4)
mov    0x4(%rsp),%r13d
movss  %xmm5,(%r14,%rbx,4)
add    $0x2,%ebp
mov    %ebp,%ebx
jmp    1242 <eig+0xf2>
cmp    %r13d,%ebx
jne    141a <eig+0x2ca>
movslq 0x20(%rsp),%rax
movss  -0x4(%r15,%rax,4),%xmm0
movslq %r13d,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movss  %xmm0,(%rcx,%rax,4)
movl   $0x0,(%r14,%rax,4)
mov    %r15,%rdi
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @eig(float* %0, i32 %1, float* %2, float* %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca float*
%14 = alloca float
%15 = alloca float
%16 = alloca float
store float* %0, float** %5
store i32 %1, i32* %6
store float* %2, float** %7
store float* %3, float** %8
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = mul i64 4, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 %19, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to float*
store float* %25, float** %13
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sub nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %12
%28 = load float*, float** %5
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load float*, float** %13
%31 = call i32 @francis_iter(float* %28, i32 %29, float* %30)
store i32 0, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %68, %4
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %12
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %69
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %6
%39 = mul nsw i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %11
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = load i32, i32* %6
%43 = mul nsw i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %10
%44 = load float*, float** %13
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %9
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = fpext float %50 to double
%52 = fcmp une double %51, 0.000000e+00
br i1 %52, label %53, label %65
53: ; preds = %36
%54 = load float*, float** %13
%55 = load i32, i32* %11
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %6
%62 = call i32 @eig2t(float* %60, i32 %61)
%63 = load i32, i32* %9
%64 = add nsw i32 %63, 2
store i32 %64, i32* %9
br label %68
65: ; preds = %36
%66 = load i32, i32* %9
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %9
br label %68
68: ; preds = %65, %53
br label %32
69: ; preds = %32
store i32 0, i32* %9
br label %70
70: ; preds = %309, %69
%71 = load i32, i32* %9
%72 = load i32, i32* %12
%73 = icmp slt i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %310
74: ; preds = %70
%75 = load i32, i32* %9
%76 = load i32, i32* %6
%77 = mul nsw i32 %75, %76
store i32 %77, i32* %11
%78 = load i32, i32* %9
%79 = add nsw i32 %78, 1
%80 = load i32, i32* %6
%81 = mul nsw i32 %79, %80
store i32 %81, i32* %10
%82 = load float*, float** %13
%83 = load i32, i32* %10
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %83, %84
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds float, float* %82, i64 %86
%88 = load float, float* %87
%89 = fpext float %88 to double
%90 = fcmp une double %89, 0.000000e+00
br i1 %90, label %91, label %291
91: ; preds = %74
%92 = load float*, float** %13
%93 = load i32, i32* %11
%94 = load i32, i32* %9
%95 = add nsw i32 %93, %94
%96 = add nsw i32 %95, 1
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds float, float* %92, i64 %97
%99 = load float, float* %98
%100 = load float*, float** %13
%101 = load i32, i32* %10
%102 = load i32, i32* %9
%103 = add nsw i32 %101, %102
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds float, float* %100, i64 %104
%106 = load float, float* %105
%107 = fmul float %99, %106
%108 = fpext float %107 to double
%109 = fcmp olt double %108, 0.000000e+00
br i1 %109, label %110, label %181
110: ; preds = %91
%111 = load float*, float** %13
%112 = load i32, i32* %11
%113 = load i32, i32* %9
%114 = add nsw i32 %112, %113
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds float, float* %111, i64 %115
%117 = load float, float* %116
%118 = load float*, float** %7
%119 = load i32, i32* %9
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds float, float* %118, i64 %120
store float %117, float* %121
%122 = load float*, float** %13
%123 = load i32, i32* %10
%124 = load i32, i32* %9
%125 = add nsw i32 %123, %124
%126 = add nsw i32 %125, 1
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds float, float* %122, i64 %127
%129 = load float, float* %128
%130 = load float*, float** %7
%131 = load i32, i32* %9
%132 = add nsw i32 %131, 1
%133 = sext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds float, float* %130, i64 %133
store float %129, float* %134
%135 = load float*, float** %13
%136 = load i32, i32* %11
%137 = load i32, i32* %9
%138 = add nsw i32 %136, %137
%139 = add nsw i32 %138, 1
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds float, float* %135, i64 %140
%142 = load float, float* %141
%143 = fneg float %142
%144 = load float*, float** %13
%145 = load i32, i32* %10
%146 = load i32, i32* %9
%147 = add nsw i32 %145, %146
%148 = sext i32 %147 to i64
%149 = getelementptr inbounds float, float* %144, i64 %148
%150 = load float, float* %149
%151 = fmul float %143, %150
%152 = call float @sqrtf(float %151)
%153 = load float*, float** %8
%154 = load i32, i32* %9
%155 = sext i32 %154 to i64
%156 = getelementptr inbounds float, float* %153, i64 %155
store float %152, float* %156
%157 = load float*, float** %13
%158 = load i32, i32* %11
%159 = load i32, i32* %9
%160 = add nsw i32 %158, %159
%161 = add nsw i32 %160, 1
%162 = sext i32 %161 to i64
%163 = getelementptr inbounds float, float* %157, i64 %162
%164 = load float, float* %163
%165 = fneg float %164
%166 = load float*, float** %13
%167 = load i32, i32* %10
%168 = load i32, i32* %9
%169 = add nsw i32 %167, %168
%170 = sext i32 %169 to i64
%171 = getelementptr inbounds float, float* %166, i64 %170
%172 = load float, float* %171
%173 = fmul float %165, %172
%174 = call float @sqrtf(float %173)
%175 = fneg float %174
%176 = load float*, float** %8
%177 = load i32, i32* %9
%178 = add nsw i32 %177, 1
%179 = sext i32 %178 to i64
%180 = getelementptr inbounds float, float* %176, i64 %179
store float %175, float* %180
br label %288
181: ; preds = %91
%182 = load float*, float** %13
%183 = load i32, i32* %11
%184 = load i32, i32* %9
%185 = add nsw i32 %183, %184
%186 = add nsw i32 %185, 1
%187 = sext i32 %186 to i64
%188 = getelementptr inbounds float, float* %182, i64 %187
%189 = load float, float* %188
%190 = fpext float %189 to double
%191 = fcmp oeq double %190, 0.000000e+00
br i1 %191, label %192, label %193
192: ; preds = %181
store float 0.000000e+00, float* %16
br label %218
193: ; preds = %181
%194 = load float*, float** %13
%195 = load i32, i32* %10
%196 = load i32, i32* %9
%197 = add nsw i32 %195, %196
%198 = sext i32 %197 to i64
%199 = getelementptr inbounds float, float* %194, i64 %198
%200 = load float, float* %199
%201 = load float*, float** %13
%202 = load i32, i32* %11
%203 = load i32, i32* %9
%204 = add nsw i32 %202, %203
%205 = add nsw i32 %204, 1
%206 = sext i32 %205 to i64
%207 = getelementptr inbounds float, float* %201, i64 %206
%208 = load float, float* %207
%209 = fdiv float %200, %208
%210 = call float @sqrtf(float %209)
store float %210, float* %14
%211 = load float, float* %14
%212 = load float, float* %14
%213 = fmul float %211, %212
store float %213, float* %15
%214 = load float, float* %14
%215 = load float, float* %15
%216 = fadd float 1.000000e+00, %215
%217 = fdiv float %214, %216
store float %217, float* %16
br label %218
218: ; preds = %193, %192
%219 = load float*, float** %13
%220 = load i32, i32* %11
%221 = load i32, i32* %9
%222 = add nsw i32 %220, %221
%223 = sext i32 %222 to i64
%224 = getelementptr inbounds float, float* %219, i64 %223
%225 = load float, float* %224
%226 = load float, float* %16
%227 = load float*, float** %13
%228 = load i32, i32* %11
%229 = load i32, i32* %9
%230 = add nsw i32 %228, %229
%231 = add nsw i32 %230, 1
%232 = sext i32 %231 to i64
%233 = getelementptr inbounds float, float* %227, i64 %232
%234 = load float, float* %233
%235 = load float*, float** %13
%236 = load i32, i32* %10
%237 = load i32, i32* %9
%238 = add nsw i32 %236, %237
%239 = sext i32 %238 to i64
%240 = getelementptr inbounds float, float* %235, i64 %239
%241 = load float, float* %240
%242 = fadd float %234, %241
%243 = fneg float %226
%244 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %243, float %242, float %225)
%245 = load float*, float** %7
%246 = load i32, i32* %9
%247 = sext i32 %246 to i64
%248 = getelementptr inbounds float, float* %245, i64 %247
store float %244, float* %248
%249 = load float*, float** %13
%250 = load i32, i32* %11
%251 = load i32, i32* %9
%252 = add nsw i32 %250, %251
%253 = sext i32 %252 to i64
%254 = getelementptr inbounds float, float* %249, i64 %253
%255 = load float, float* %254
%256 = load float, float* %16
%257 = load float*, float** %13
%258 = load i32, i32* %11
%259 = load i32, i32* %9
%260 = add nsw i32 %258, %259
%261 = add nsw i32 %260, 1
%262 = sext i32 %261 to i64
%263 = getelementptr inbounds float, float* %257, i64 %262
%264 = load float, float* %263
%265 = load float*, float** %13
%266 = load i32, i32* %10
%267 = load i32, i32* %9
%268 = add nsw i32 %266, %267
%269 = sext i32 %268 to i64
%270 = getelementptr inbounds float, float* %265, i64 %269
%271 = load float, float* %270
%272 = fadd float %264, %271
%273 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %256, float %272, float %255)
%274 = load float*, float** %7
%275 = load i32, i32* %9
%276 = add nsw i32 %275, 1
%277 = sext i32 %276 to i64
%278 = getelementptr inbounds float, float* %274, i64 %277
store float %273, float* %278
%279 = load float*, float** %8
%280 = load i32, i32* %9
%281 = sext i32 %280 to i64
%282 = getelementptr inbounds float, float* %279, i64 %281
store float 0.000000e+00, float* %282
%283 = load float*, float** %8
%284 = load i32, i32* %9
%285 = add nsw i32 %284, 1
%286 = sext i32 %285 to i64
%287 = getelementptr inbounds float, float* %283, i64 %286
store float 0.000000e+00, float* %287
br label %288
288: ; preds = %218, %110
%289 = load i32, i32* %9
%290 = add nsw i32 %289, 2
store i32 %290, i32* %9
br label %309
291: ; preds = %74
%292 = load float*, float** %13
%293 = load i32, i32* %11
%294 = load i32, i32* %9
%295 = add nsw i32 %293, %294
%296 = sext i32 %295 to i64
%297 = getelementptr inbounds float, float* %292, i64 %296
%298 = load float, float* %297
%299 = load float*, float** %7
%300 = load i32, i32* %9
%301 = sext i32 %300 to i64
%302 = getelementptr inbounds float, float* %299, i64 %301
store float %298, float* %302
%303 = load float*, float** %8
%304 = load i32, i32* %9
%305 = sext i32 %304 to i64
%306 = getelementptr inbounds float, float* %303, i64 %305
store float 0.000000e+00, float* %306
%307 = load i32, i32* %9
%308 = add nsw i32 %307, 1
store i32 %308, i32* %9
br label %309
309: ; preds = %291, %288
br label %70
310: ; preds = %70
%311 = load i32, i32* %9
%312 = load i32, i32* %12
%313 = icmp eq i32 %311, %312
br i1 %313, label %314, label %331
314: ; preds = %310
%315 = load float*, float** %13
%316 = load i32, i32* %6
%317 = load i32, i32* %6
%318 = mul nsw i32 %316, %317
%319 = sub nsw i32 %318, 1
%320 = sext i32 %319 to i64
%321 = getelementptr inbounds float, float* %315, i64 %320
%322 = load float, float* %321
%323 = load float*, float** %7
%324 = load i32, i32* %9
%325 = sext i32 %324 to i64
%326 = getelementptr inbounds float, float* %323, i64 %325
store float %322, float* %326
%327 = load float*, float** %8
%328 = load i32, i32* %9
%329 = sext i32 %328 to i64
%330 = getelementptr inbounds float, float* %327, i64 %329
store float 0.000000e+00, float* %330
br label %331
331: ; preds = %314, %310
%332 = load float*, float** %13
%333 = call i32 @free(float* %332)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @eig(float* %0, i32 %1, float* nocapture writeonly %2, float* nocapture writeonly %3) {
%5 = shl i32 %1, 2
%6 = mul i32 %5, %1
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = inttoptr i64 %7 to float*
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = tail call i32 @francis_iter(float* %0, i32 %1, float* %8)
%11 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %11, label %13, label %120
12: ; preds = %30
br i1 %11, label %33, label %120
13: ; preds = %4, %30
%14 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 0, %4 ]
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = mul nsw i32 %15, %1
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %18
%20 = load float, float* %19
%21 = fcmp une float %20, 0.000000e+00
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %13
%23 = mul nsw i32 %14, %1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %24
%26 = sext i32 %14 to i64
%27 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %26
%28 = tail call i32 @eig2t(float* %27, i32 %1)
%29 = add nsw i32 %14, 2
br label %30
30: ; preds = %13, %22
%31 = phi i32 [ %29, %22 ], [ %15, %13 ]
%32 = icmp slt i32 %31, %9
br i1 %32, label %13, label %12
33: ; preds = %12, %117
%34 = phi i32 [ %118, %117 ], [ 0, %12 ]
%35 = mul nsw i32 %34, %1
%36 = add nsw i32 %34, 1
%37 = mul nsw i32 %36, %1
%38 = add nsw i32 %37, %34
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = fcmp une float %41, 0.000000e+00
%43 = add nsw i32 %35, %34
br i1 %42, label %44, label %110
44: ; preds = %33
%45 = add nsw i32 %43, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = fmul float %41, %48
%50 = fcmp olt float %49, 0.000000e+00
br i1 %50, label %51, label %75
51: ; preds = %44
%52 = sext i32 %43 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = sext i32 %34 to i64
%56 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %55
store float %54, float* %56
%57 = add nsw i32 %38, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = sext i32 %36 to i64
%62 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %61
store float %60, float* %62
%63 = load float, float* %47
%64 = fneg float %63
%65 = load float, float* %40
%66 = fmul float %65, %64
%67 = tail call float @sqrtf(float %66)
%68 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %55
store float %67, float* %68
%69 = load float, float* %47
%70 = fneg float %69
%71 = load float, float* %40
%72 = fmul float %71, %70
%73 = tail call float @sqrtf(float %72)
%74 = fneg float %73
br label %105
75: ; preds = %44
%76 = fcmp oeq float %48, 0.000000e+00
br i1 %76, label %85, label %77
77: ; preds = %75
%78 = fdiv float %41, %48
%79 = tail call float @sqrtf(float %78)
%80 = fmul float %79, %79
%81 = fadd float %80, 1.000000e+00
%82 = fdiv float %79, %81
%83 = load float, float* %47
%84 = load float, float* %40
br label %85
85: ; preds = %75, %77
%86 = phi float [ %84, %77 ], [ %41, %75 ]
%87 = phi float [ %83, %77 ], [ %48, %75 ]
%88 = phi float [ %82, %77 ], [ 0.000000e+00, %75 ]
%89 = sext i32 %43 to i64
%90 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %89
%91 = load float, float* %90
%92 = fadd float %87, %86
%93 = fneg float %88
%94 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %93, float %92, float %91)
%95 = sext i32 %34 to i64
%96 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %95
store float %94, float* %96
%97 = load float, float* %90
%98 = load float, float* %47
%99 = load float, float* %40
%100 = fadd float %98, %99
%101 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %88, float %100, float %97)
%102 = sext i32 %36 to i64
%103 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %102
store float %101, float* %103
%104 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %95
store float 0.000000e+00, float* %104
br label %105
105: ; preds = %85, %51
%106 = phi i64 [ %102, %85 ], [ %61, %51 ]
%107 = phi float [ 0.000000e+00, %85 ], [ %74, %51 ]
%108 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %106
store float %107, float* %108
%109 = add nsw i32 %34, 2
br label %117
110: ; preds = %33
%111 = sext i32 %43 to i64
%112 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %111
%113 = load float, float* %112
%114 = sext i32 %34 to i64
%115 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %114
store float %113, float* %115
%116 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %114
store float 0.000000e+00, float* %116
br label %117
117: ; preds = %110, %105
%118 = phi i32 [ %109, %105 ], [ %36, %110 ]
%119 = icmp slt i32 %118, %9
br i1 %119, label %33, label %120
120: ; preds = %117, %4, %12
%121 = phi i32 [ 0, %12 ], [ 0, %4 ], [ %118, %117 ]
%122 = icmp eq i32 %121, %9
br i1 %122, label %123, label %132
123: ; preds = %120
%124 = mul nsw i32 %1, %1
%125 = add nsw i32 %124, -1
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %126
%128 = load float, float* %127
%129 = sext i32 %9 to i64
%130 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %129
store float %128, float* %130
%131 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %129
store float 0.000000e+00, float* %131
br label %132
132: ; preds = %123, %120
%133 = tail call i32 @free(float* %8)
ret void
}