void matinv(void *pa, int n) {
  int ipiv, irow, icol;
  double pivot;
  double npivot;
  double *a = (double *)pa;
  for (ipiv = 0; ipiv < n; ipiv++) {
    pivot = 1.0 / *(a + ipiv * n + ipiv);
    npivot = -pivot;
    for (irow = 0; irow < n; irow++) {
      for (icol = 0; icol < n; icol++) {
        if (irow != ipiv && icol != ipiv) {
          *(a + irow * n + icol) -=
              *(a + ipiv * n + icol) * *(a + irow * n + ipiv) * pivot;
        }
      }
    }
    for (icol = 0; icol < n; icol++) {
      if (ipiv != icol)
        *(a + ipiv * n + icol) *= npivot;
    }
    for (irow = 0; irow < n; irow++) {
      if (ipiv != irow)
        *(a + irow * n + ipiv) *= pivot;
    }
    *(a + ipiv * n + ipiv) = pivot;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matinv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    133e <matinv+0x23e>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  0xeb9(%rip),%xmm0
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1259 <matinv+0x159>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1246 <matinv+0x146>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
je     1233 <matinv+0x133>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
je     1233 <matinv+0x133>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm2
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movq   %xmm0,%rdx
movabs $0x8000000000000000,%rsi
xor    %rsi,%rdx
movq   %rdx,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    1238 <matinv+0x138>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118c <matinv+0x8c>
jmp    124b <matinv+0x14b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1179 <matinv+0x79>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12b3 <matinv+0x1b3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     12a0 <matinv+0x1a0>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    12a5 <matinv+0x1a5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1260 <matinv+0x160>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    130d <matinv+0x20d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
je     12fa <matinv+0x1fa>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    12ff <matinv+0x1ff>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    12ba <matinv+0x1ba>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111a <matinv+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matinv>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1300 <matinv+0x200>
mov    %esi,%r13d
lea    -0x1(%r13),%r8
mov    %r13d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
lea    0x0(,%r13,8),%r15
mov    %r13,%r9
shl    $0x4,%r9
xor    %ecx,%ecx
movsd  0xec8(%rip),%xmm0
movapd 0xed0(%rip),%xmm1
mov    %rdi,%r10
mov    %rdi,%r12
jmp    116a <matinv+0x6a>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm2,(%r14,%rcx,8)
add    $0x1,%rcx
add    %r15,%r12
add    $0x8,%r10
cmp    %r13,%rcx
je     1300 <matinv+0x200>
mov    %rcx,%rax
imul   %r13,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%r14
movapd %xmm0,%xmm2
divsd  (%r14,%rcx,8),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
xorpd  %xmm1,%xmm3
mov    %rdi,%rbx
xor    %esi,%esi
jmp    119c <matinv+0x9c>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rsi
add    %r15,%rbx
cmp    %r13,%rsi
je     11f0 <matinv+0xf0>
mov    %rsi,%rax
imul   %r13,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%rdx
xor    %eax,%eax
jmp    11b9 <matinv+0xb9>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
je     1190 <matinv+0x90>
cmp    %rcx,%rsi
je     11b0 <matinv+0xb0>
cmp    %rax,%rcx
je     11b0 <matinv+0xb0>
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm4
mulsd  (%r12,%rax,8),%xmm4
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm4
subsd  %xmm4,%xmm5
movsd  %xmm5,(%rbx,%rax,8)
jmp    11b0 <matinv+0xb0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
test   %r8,%r8
je     1250 <matinv+0x150>
xor    %eax,%eax
jmp    1209 <matinv+0x109>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rax
cmp    %r11,%rax
je     1240 <matinv+0x140>
mov    %rax,%rsi
cmp    %rax,%rcx
je     1221 <matinv+0x121>
movsd  (%r12,%rsi,8),%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
movsd  %xmm4,(%r12,%rsi,8)
lea    0x1(%rsi),%rax
cmp    %rax,%rcx
je     1200 <matinv+0x100>
movsd  0x8(%r12,%rsi,8),%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
movsd  %xmm4,0x8(%r12,%rsi,8)
jmp    1200 <matinv+0x100>
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%rsi
test   $0x1,%r13b
jne    1258 <matinv+0x158>
jmp    1269 <matinv+0x169>
nopl   0x0(%rax)
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%r13b
je     1269 <matinv+0x169>
cmp    %rsi,%rcx
je     1269 <matinv+0x169>
mulsd  (%r14,%rsi,8),%xmm3
movsd  %xmm3,(%r14,%rsi,8)
test   %r8,%r8
je     12d0 <matinv+0x1d0>
mov    %r10,%rsi
xor    %eax,%eax
jmp    128c <matinv+0x18c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %r9,%rsi
add    $0x1,%rax
cmp    %r11,%rax
je     12c0 <matinv+0x1c0>
mov    %rax,%rbx
cmp    %rax,%rcx
je     12a0 <matinv+0x1a0>
movsd  (%rsi),%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rsi)
lea    0x1(%rbx),%rax
cmp    %rax,%rcx
je     1280 <matinv+0x180>
movsd  (%rsi,%r15,1),%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rsi,%r15,1)
jmp    1280 <matinv+0x180>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rbx
test   $0x1,%r13b
jne    12dc <matinv+0x1dc>
jmp    1150 <matinv+0x50>
nop
xor    %ebx,%ebx
test   $0x1,%r13b
je     1150 <matinv+0x50>
cmp    %rbx,%rcx
je     1150 <matinv+0x50>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rax
imul   %r13,%rbx
movsd  (%rax,%rbx,8),%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rax,%rbx,8)
jmp    1150 <matinv+0x50>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matinv(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double*
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = load i8*, i8** %3
%12 = bitcast i8* %11 to double*
store double* %12, double** %10
store i32 0, i32* %5
br label %13
13: ; preds = %154, %2
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %157
17: ; preds = %13
%18 = load double*, double** %10
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %4
%21 = mul nsw i32 %19, %20
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %22
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fdiv double 1.000000e+00, %27
store double %28, double* %8
%29 = load double, double* %8
%30 = fneg double %29
store double %30, double* %9
store i32 0, i32* %6
br label %31
31: ; preds = %88, %17
%32 = load i32, i32* %6
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %91
35: ; preds = %31
store i32 0, i32* %7
br label %36
36: ; preds = %84, %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %4
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %87
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %6
%42 = load i32, i32* %5
%43 = icmp ne i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %83
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %5
%47 = icmp ne i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %83
48: ; preds = %44
%49 = load double*, double** %10
%50 = load i32, i32* %5
%51 = load i32, i32* %4
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = load double*, double** %10
%60 = load i32, i32* %6
%61 = load i32, i32* %4
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %63
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = fmul double %58, %68
%70 = load double, double* %8
%71 = load double*, double** %10
%72 = load i32, i32* %6
%73 = load i32, i32* %4
%74 = mul nsw i32 %72, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %71, i64 %75
%77 = load i32, i32* %7
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = fneg double %69
%82 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %81, double %70, double %80)
store double %82, double* %79
br label %83
83: ; preds = %48, %44, %40
br label %84
84: ; preds = %83
%85 = load i32, i32* %7
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %7
br label %36
87: ; preds = %36
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i32, i32* %6
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %6
br label %31
91: ; preds = %31
store i32 0, i32* %7
br label %92
92: ; preds = %114, %91
%93 = load i32, i32* %7
%94 = load i32, i32* %4
%95 = icmp slt i32 %93, %94
br i1 %95, label %96, label %117
96: ; preds = %92
%97 = load i32, i32* %5
%98 = load i32, i32* %7
%99 = icmp ne i32 %97, %98
br i1 %99, label %100, label %113
100: ; preds = %96
%101 = load double, double* %9
%102 = load double*, double** %10
%103 = load i32, i32* %5
%104 = load i32, i32* %4
%105 = mul nsw i32 %103, %104
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds double, double* %102, i64 %106
%108 = load i32, i32* %7
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds double, double* %107, i64 %109
%111 = load double, double* %110
%112 = fmul double %111, %101
store double %112, double* %110
br label %113
113: ; preds = %100, %96
br label %114
114: ; preds = %113
%115 = load i32, i32* %7
%116 = add nsw i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %7
br label %92
117: ; preds = %92
store i32 0, i32* %6
br label %118
118: ; preds = %140, %117
%119 = load i32, i32* %6
%120 = load i32, i32* %4
%121 = icmp slt i32 %119, %120
br i1 %121, label %122, label %143
122: ; preds = %118
%123 = load i32, i32* %5
%124 = load i32, i32* %6
%125 = icmp ne i32 %123, %124
br i1 %125, label %126, label %139
126: ; preds = %122
%127 = load double, double* %8
%128 = load double*, double** %10
%129 = load i32, i32* %6
%130 = load i32, i32* %4
%131 = mul nsw i32 %129, %130
%132 = sext i32 %131 to i64
%133 = getelementptr inbounds double, double* %128, i64 %132
%134 = load i32, i32* %5
%135 = sext i32 %134 to i64
%136 = getelementptr inbounds double, double* %133, i64 %135
%137 = load double, double* %136
%138 = fmul double %137, %127
store double %138, double* %136
br label %139
139: ; preds = %126, %122
br label %140
140: ; preds = %139
%141 = load i32, i32* %6
%142 = add nsw i32 %141, 1
store i32 %142, i32* %6
br label %118
143: ; preds = %118
%144 = load double, double* %8
%145 = load double*, double** %10
%146 = load i32, i32* %5
%147 = load i32, i32* %4
%148 = mul nsw i32 %146, %147
%149 = sext i32 %148 to i64
%150 = getelementptr inbounds double, double* %145, i64 %149
%151 = load i32, i32* %5
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds double, double* %150, i64 %152
store double %144, double* %153
br label %154
154: ; preds = %143
%155 = load i32, i32* %5
%156 = add nsw i32 %155, 1
store i32 %156, i32* %5
br label %13
157: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matinv(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = bitcast i8* %0 to double*
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %113
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 1
%10 = icmp eq i64 %8, 0
%11 = and i64 %7, 4294967294
%12 = icmp eq i64 %9, 0
%13 = and i64 %7, 1
%14 = icmp eq i64 %8, 0
%15 = and i64 %7, 4294967294
%16 = icmp eq i64 %13, 0
br label %17
17: ; preds = %110, %5
%18 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %111, %110 ]
%19 = mul nsw i64 %18, %6
%20 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %19
%21 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %18
%22 = load double, double* %21
%23 = fdiv double 1.000000e+00, %22
%24 = fneg double %23
br label %25
25: ; preds = %47, %17
%26 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %48, %47 ]
%27 = icmp eq i64 %26, %18
%28 = mul nsw i64 %26, %6
%29 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %18
br label %31
31: ; preds = %25, %44
%32 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %45, %44 ]
%33 = icmp eq i64 %32, %18
%34 = select i1 %27, i1 true, i1 %33
br i1 %34, label %44, label %35
35: ; preds = %31
%36 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %32
%37 = load double, double* %36
%38 = load double, double* %30
%39 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %32
%40 = load double, double* %39
%41 = fneg double %37
%42 = fmul double %38, %41
%43 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %23, double %40)
store double %43, double* %39
br label %44
44: ; preds = %31, %35
%45 = add nuw nsw i64 %32, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %7
br i1 %46, label %47, label %31
47: ; preds = %44
%48 = add nuw nsw i64 %26, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %7
br i1 %49, label %50, label %25
50: ; preds = %47
br i1 %10, label %51, label %61
51: ; preds = %76, %50
%52 = phi i64 [ 0, %50 ], [ %77, %76 ]
%53 = icmp eq i64 %18, %52
%54 = select i1 %12, i1 true, i1 %53
br i1 %54, label %59, label %55
55: ; preds = %51
%56 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %52
%57 = load double, double* %56
%58 = fmul double %57, %24
store double %58, double* %56
br label %59
59: ; preds = %55, %51
%60 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %18
br i1 %14, label %101, label %80
61: ; preds = %50, %76
%62 = phi i64 [ %77, %76 ], [ 0, %50 ]
%63 = phi i64 [ %78, %76 ], [ 0, %50 ]
%64 = icmp eq i64 %18, %62
br i1 %64, label %69, label %65
65: ; preds = %61
%66 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %62
%67 = load double, double* %66
%68 = fmul double %67, %24
store double %68, double* %66
br label %69
69: ; preds = %61, %65
%70 = or i64 %62, 1
%71 = icmp eq i64 %18, %70
br i1 %71, label %76, label %72
72: ; preds = %69
%73 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %70
%74 = load double, double* %73
%75 = fmul double %74, %24
store double %75, double* %73
br label %76
76: ; preds = %72, %69
%77 = add nuw nsw i64 %62, 2
%78 = add i64 %63, 2
%79 = icmp eq i64 %78, %11
br i1 %79, label %51, label %61
80: ; preds = %59, %97
%81 = phi i64 [ %98, %97 ], [ 0, %59 ]
%82 = phi i64 [ %99, %97 ], [ 0, %59 ]
%83 = icmp eq i64 %18, %81
br i1 %83, label %89, label %84
84: ; preds = %80
%85 = mul nsw i64 %81, %6
%86 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %85
%87 = load double, double* %86
%88 = fmul double %23, %87
store double %88, double* %86
br label %89
89: ; preds = %80, %84
%90 = or i64 %81, 1
%91 = icmp eq i64 %18, %90
br i1 %91, label %97, label %92
92: ; preds = %89
%93 = mul nsw i64 %90, %6
%94 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = fmul double %23, %95
store double %96, double* %94
br label %97
97: ; preds = %92, %89
%98 = add nuw nsw i64 %81, 2
%99 = add i64 %82, 2
%100 = icmp eq i64 %99, %15
br i1 %100, label %101, label %80
101: ; preds = %97, %59
%102 = phi i64 [ 0, %59 ], [ %98, %97 ]
%103 = icmp eq i64 %18, %102
%104 = select i1 %16, i1 true, i1 %103
br i1 %104, label %110, label %105
105: ; preds = %101
%106 = mul nsw i64 %102, %6
%107 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %106
%108 = load double, double* %107
%109 = fmul double %23, %108
store double %109, double* %107
br label %110
110: ; preds = %105, %101
store double %23, double* %21
%111 = add nuw nsw i64 %18, 1
%112 = icmp eq i64 %111, %7
br i1 %112, label %113, label %17
113: ; preds = %110, %2
ret void
}