#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*/ copy(double *, double **, int, int);
int /*<<< orphan*/ eye(int, double **);
int /*<<< orphan*/ mult(double *, double *, int, int, int, int, double **);
int /*<<< orphan*/ subtract(double *, double *, int, int, double **);
int /*<<< orphan*/ zeros(int, int, double **);
void LUIterate(double *A, int n, int k, double **L, double **A2) {
  double *id;
  eye(n, &id);
  double *Ltemp;
  double *A2temp;
  zeros(n, n, &Ltemp);
  zeros(n, n, &A2temp);
  for (int i = k + 1; i < n; i++) {
    Ltemp[i * n + k] = A[i * n + k] / A[k * n + k];
  }
  double *diff;
  subtract(id, Ltemp, n, n, &diff);
  mult(diff, A, n, n, n, n, &A2temp);
  copy(diff, L, n, n);
  copy(A2temp, A2, n, n);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<LUIterate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
lea    -0x28(%rbp),%rsi
call   1040 <eye@plt>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    -0x30(%rbp),%rdx
call   1070 <zeros@plt>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    -0x38(%rbp),%rdx
call   1070 <zeros@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11f9 <LUIterate+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    119d <LUIterate+0x4d>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
lea    -0x48(%rbp),%r8
call   1060 <subtract@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%r8d
mov    -0xc(%rbp),%r9d
lea    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,(%rsp)
call   1050 <mult@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
call   1030 <copy@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
call   1030 <copy@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<LUIterate>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %r8,%rbp
mov    %rcx,%r12
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
lea    0x60(%rsp),%rsi
mov    %r15d,%edi
call   1040 <eye@plt>
lea    0x48(%rsp),%rdx
mov    %r15d,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1070 <zeros@plt>
lea    0x18(%rsp),%rbx
mov    %r15d,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %rbx,%rdx
call   1070 <zeros@plt>
lea    0x1(%r13),%eax
cmp    %r15d,%eax
jge    1310 <LUIterate+0x1c0>
mov    %r13d,%ecx
imul   %r15d,%ecx
add    %r13d,%ecx
movslq %ecx,%r11
mov    0x48(%rsp),%rsi
movslq %eax,%rdi
movslq %r15d,%r10
movslq %r13d,%rdx
mov    %r15d,%ecx
sub    %r13d,%ecx
add    $0xfffffffe,%ecx
je     13a4 <LUIterate+0x254>
cmp    $0x1,%r15d
jne    13a4 <LUIterate+0x254>
mov    %r10,0x30(%rsp)
mov    %rdi,0x10(%rsp)
lea    (%rdx,%rdi,1),%rax
lea    (%rsi,%rax,8),%r8
mov    %rcx,0x28(%rsp)
lea    (%rcx,%rax,1),%rdi
mov    %rsi,0x20(%rsp)
lea    (%rsi,%rdi,8),%rbx
add    $0x8,%rbx
add    %r13d,%r13d
movslq %r13d,%rcx
lea    (%r14,%rcx,8),%r9
lea    (%r14,%rcx,8),%rcx
add    $0x8,%rcx
lea    (%r14,%rax,8),%r10
lea    (%r14,%rdi,8),%rax
add    $0x8,%rax
cmp    %rcx,%r8
setb   %dil
cmp    %rbx,%r9
setb   %cl
cmp    %rax,%r8
setb   %al
cmp    %rbx,%r10
setb   %bl
test   %cl,%dil
jne    131a <LUIterate+0x1ca>
and    %bl,%al
mov    0x30(%rsp),%r10
jne    1330 <LUIterate+0x1e0>
mov    0x28(%rsp),%rbx
add    $0x1,%rbx
mov    %rbx,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,0x38(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    %rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rax,%rax
mov    %r12,0x58(%rsp)
mov    %rbp,0x50(%rsp)
mov    %rcx,0x28(%rsp)
je     1341 <LUIterate+0x1f1>
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
movsd  (%r14,%r11,8),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
mov    0x10(%rsp),%rbp
lea    0x2(%rbp),%rax
imul   %r10,%rax
mov    0x20(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rax,8),%r13
lea    0x0(,%rdx,4),%r9
mov    %r10,%r12
shl    $0x4,%r12
lea    (%r14,%rax,8),%rsi
mov    %r10,%rax
imul   %rbp,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%r10
lea    (%r14,%rax,8),%r8
xor    %edi,%edi
mov    0x38(%rsp),%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%r8,%r9,2),%xmm1
divpd  %xmm0,%xmm1
movupd %xmm1,(%r10,%r9,2)
movupd (%rsi,%r9,2),%xmm1
divpd  %xmm0,%xmm1
movupd %xmm1,0x0(%r13,%r9,2)
add    $0x4,%rdi
add    %r12,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    12e0 <LUIterate+0x190>
jmp    1348 <LUIterate+0x1f8>
mov    0x48(%rsp),%rsi
jmp    143f <LUIterate+0x2ef>
lea    0x18(%rsp),%rbx
mov    0x20(%rsp),%rsi
mov    0x30(%rsp),%r10
mov    0x10(%rsp),%rdi
jmp    13a4 <LUIterate+0x254>
lea    0x18(%rsp),%rbx
mov    0x20(%rsp),%rsi
mov    0x10(%rsp),%rdi
jmp    13a4 <LUIterate+0x254>
xor    %edi,%edi
mov    0x38(%rsp),%rax
testb  $0x1,0x28(%rsp)
mov    0x20(%rsp),%rsi
mov    0x30(%rsp),%r10
je     137e <LUIterate+0x22e>
add    0x10(%rsp),%rdi
imul   %r10,%rdi
add    %rdx,%rdi
movupd (%r14,%rdi,8),%xmm0
movsd  (%r14,%r11,8),%xmm1
unpcklpd %xmm1,%xmm1
divpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,(%rsi,%rdi,8)
cmp    %rax,%rbx
mov    0x50(%rsp),%rbp
mov    0x58(%rsp),%r12
jne    1397 <LUIterate+0x247>
lea    0x18(%rsp),%rbx
jmp    143f <LUIterate+0x2ef>
mov    0x10(%rsp),%rdi
add    %rax,%rdi
lea    0x18(%rsp),%rbx
mov    %r15d,%eax
sub    %edi,%eax
mov    %edi,%ecx
not    %ecx
test   $0x1,%al
je     13d0 <LUIterate+0x280>
mov    %rdi,%rax
imul   %r10,%rax
add    %rdx,%rax
movsd  (%r14,%rax,8),%xmm0
divsd  (%r14,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rax,8)
add    $0x1,%rdi
add    %r15d,%ecx
je     143f <LUIterate+0x2ef>
mov    %rbp,%r9
mov    %rbx,%r8
mov    %r15d,%ecx
sub    %edi,%ecx
mov    %rdi,%rbx
imul   %r10,%rbx
mov    %rdi,%rax
lea    (%r14,%rbx,8),%rdi
shl    $0x3,%rdx
lea    (%rsi,%rbx,8),%rbp
add    $0x1,%rax
imul   %r10,%rax
shl    $0x4,%r10
lea    (%rsi,%rax,8),%rbx
lea    (%r14,%rax,8),%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rdx,1),%xmm0
divsd  (%r14,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%rdx,1)
movsd  (%rax,%rdx,1),%xmm0
divsd  (%r14,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%rdx,1)
add    %r10,%rdx
add    $0xfffffffe,%ecx
jne    1410 <LUIterate+0x2c0>
mov    %r8,%rbx
mov    %r9,%rbp
mov    0x60(%rsp),%rdi
lea    0x40(%rsp),%r8
mov    %r15d,%edx
mov    %r15d,%ecx
call   1060 <subtract@plt>
mov    0x40(%rsp),%rdi
mov    %rbx,(%rsp)
mov    %r14,%rsi
mov    %r15d,%edx
mov    %r15d,%ecx
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%r9d
call   1050 <mult@plt>
mov    0x40(%rsp),%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15d,%edx
mov    %r15d,%ecx
call   1030 <copy@plt>
mov    0x18(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r15d,%edx
mov    %r15d,%ecx
call   1030 <copy@plt>
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @LUIterate(double* %0, i32 %1, i32 %2, double** %3, double** %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = bitcast double** %6 to i8*
%11 = call i32 @eye(i32 %1, double** %6)
%12 = bitcast double** %7 to i8*
%13 = bitcast double** %8 to i8*
%14 = call i32 @zeros(i32 %1, i32 %1, double** %7)
%15 = call i32 @zeros(i32 %1, i32 %1, double** %8)
%16 = add i32 %2, 1
%17 = icmp slt i32 %16, %1
br i1 %17, label %20, label %18
18: ; preds = %5
%19 = load double*, double** %7
br label %138
20: ; preds = %5
%21 = mul nsw i32 %2, %1
%22 = add nsw i32 %21, %2
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %23
%25 = load double*, double** %7
%26 = sext i32 %16 to i64
%27 = sext i32 %1 to i64
%28 = sext i32 %2 to i64
%29 = add i32 %1, -2
%30 = sub i32 %29, %2
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = add nuw nsw i64 %31, 1
%33 = icmp ne i32 %30, 0
%34 = icmp eq i32 %1, 1
%35 = and i1 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %118
36: ; preds = %20
%37 = add nsw i64 %28, %26
%38 = getelementptr double, double* %25, i64 %37
%39 = add i32 %1, -2
%40 = sub i32 %39, %2
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = add nsw i64 %37, %41
%43 = add nsw i64 %42, 1
%44 = getelementptr double, double* %25, i64 %43
%45 = shl i32 %2, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr double, double* %0, i64 %46
%48 = or i64 %46, 1
%49 = getelementptr double, double* %0, i64 %48
%50 = getelementptr double, double* %0, i64 %37
%51 = getelementptr double, double* %0, i64 %43
%52 = icmp ult double* %38, %49
%53 = icmp ult double* %47, %44
%54 = and i1 %52, %53
%55 = icmp ult double* %38, %51
%56 = icmp ult double* %50, %44
%57 = and i1 %55, %56
%58 = or i1 %54, %57
br i1 %58, label %118, label %59
59: ; preds = %36
%60 = and i64 %32, 8589934590
%61 = add nsw i64 %60, %26
%62 = add nsw i64 %60, -2
%63 = lshr exact i64 %62, 1
%64 = add nuw i64 %63, 1
%65 = and i64 %64, 1
%66 = icmp eq i64 %62, 0
br i1 %66, label %100, label %67
67: ; preds = %59
%68 = and i64 %64, -2
%69 = load double, double* %24
%70 = insertelement <2 x double> poison, double %69, i64 0
%71 = shufflevector <2 x double> %70, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%72 = load double, double* %24
%73 = insertelement <2 x double> poison, double %72, i64 0
%74 = shufflevector <2 x double> %73, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %75
75: ; preds = %75, %67
%76 = phi i64 [ 0, %67 ], [ %97, %75 ]
%77 = phi i64 [ 0, %67 ], [ %98, %75 ]
%78 = add i64 %76, %26
%79 = mul nsw i64 %78, %27
%80 = add nsw i64 %79, %28
%81 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %80
%82 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
%83 = load <2 x double>, <2 x double>* %82
%84 = fdiv <2 x double> %83, %71
%85 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %80
%86 = bitcast double* %85 to <2 x double>*
store <2 x double> %84, <2 x double>* %86
%87 = or i64 %76, 2
%88 = add i64 %87, %26
%89 = mul nsw i64 %88, %27
%90 = add nsw i64 %89, %28
%91 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %90
%92 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
%93 = load <2 x double>, <2 x double>* %92
%94 = fdiv <2 x double> %93, %74
%95 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %90
%96 = bitcast double* %95 to <2 x double>*
store <2 x double> %94, <2 x double>* %96
%97 = add nuw i64 %76, 4
%98 = add nuw i64 %77, 2
%99 = icmp eq i64 %98, %68
br i1 %99, label %100, label %75
100: ; preds = %75, %59
%101 = phi i64 [ 0, %59 ], [ %97, %75 ]
%102 = icmp eq i64 %65, 0
br i1 %102, label %116, label %103
103: ; preds = %100
%104 = add i64 %101, %26
%105 = mul nsw i64 %104, %27
%106 = add nsw i64 %105, %28
%107 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %106
%108 = bitcast double* %107 to <2 x double>*
%109 = load <2 x double>, <2 x double>* %108
%110 = load double, double* %24
%111 = insertelement <2 x double> poison, double %110, i64 0
%112 = shufflevector <2 x double> %111, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%113 = fdiv <2 x double> %109, %112
%114 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %106
%115 = bitcast double* %114 to <2 x double>*
store <2 x double> %113, <2 x double>* %115
br label %116
116: ; preds = %100, %103
%117 = icmp eq i64 %32, %60
br i1 %117, label %138, label %118
118: ; preds = %36, %20, %116
%119 = phi i64 [ %26, %36 ], [ %26, %20 ], [ %61, %116 ]
%120 = trunc i64 %119 to i32
%121 = sub i32 %1, %120
%122 = xor i32 %120, -1
%123 = and i32 %121, 1
%124 = icmp eq i32 %123, 0
br i1 %124, label %134, label %125
125: ; preds = %118
%126 = mul nsw i64 %119, %27
%127 = add nsw i64 %126, %28
%128 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %127
%129 = load double, double* %128
%130 = load double, double* %24
%131 = fdiv double %129, %130
%132 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %127
store double %131, double* %132
%133 = add nsw i64 %119, 1
br label %134
134: ; preds = %125, %118
%135 = phi i64 [ %119, %118 ], [ %133, %125 ]
%136 = sub i32 0, %1
%137 = icmp eq i32 %122, %136
br i1 %137, label %138, label %149
138: ; preds = %134, %149, %116, %18
%139 = phi double* [ %19, %18 ], [ %25, %116 ], [ %25, %149 ], [ %25, %134 ]
%140 = bitcast double** %9 to i8*
%141 = load double*, double** %6
%142 = call i32 @subtract(double* %141, double* %139, i32 %1, i32 %1, double** %9)
%143 = load double*, double** %9
%144 = call i32 @mult(double* %143, double* %0, i32 %1, i32 %1, i32 %1, i32 %1, double** %8)
%145 = load double*, double** %9
%146 = call i32 @copy(double* %145, double** %3, i32 %1, i32 %1)
%147 = load double*, double** %8
%148 = call i32 @copy(double* %147, double** %4, i32 %1, i32 %1)
ret void
149: ; preds = %134, %149
%150 = phi i64 [ %166, %149 ], [ %135, %134 ]
%151 = mul nsw i64 %150, %27
%152 = add nsw i64 %151, %28
%153 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %152
%154 = load double, double* %153
%155 = load double, double* %24
%156 = fdiv double %154, %155
%157 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %152
store double %156, double* %157
%158 = add nsw i64 %150, 1
%159 = mul nsw i64 %158, %27
%160 = add nsw i64 %159, %28
%161 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %160
%162 = load double, double* %161
%163 = load double, double* %24
%164 = fdiv double %162, %163
%165 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %160
store double %164, double* %165
%166 = add nsw i64 %150, 2
%167 = trunc i64 %166 to i32
%168 = icmp eq i32 %167, %1
br i1 %168, label %138, label %149
}