extern int inverse(double *A, int lda, int n) {
  double d, *B;
  int i, j, *indx;
  indx = imat(n, 1);
  B = mat(n, n);
  for (i = 0; i < n; i++)
    memcpy(B + i * n, A + lda * i, sizeof(double) * n);
  if (ludcmp(B, n, indx, &d)) {
    free(indx);
    free(B);
    return -1;
  }
  for (j = 0; j < n; j++) {
    for (i = 0; i < n; i++)
      A[i + j * lda] = 0.0;
    A[j + j * lda] = 1.0;
    lubksb(B, n, indx, A + j * lda);
  }
  free(indx);
  free(B);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<inverse>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    $0x1,%esi
mov    $0x0,%al
call   1060 <imat@plt>
cltq
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    $0x0,%al
call   1050 <mat@plt>
cltq
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11f0 <inverse+0x90>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x2c(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rdx
shl    $0x3,%rdx
call   1070 <memcpy@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11a1 <inverse+0x41>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
lea    -0x20(%rbp),%rcx
mov    $0x0,%al
call   1040 <ludcmp@plt>
cmp    $0x0,%eax
je     122d <inverse+0xcd>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    12e9 <inverse+0x189>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    12d0 <inverse+0x170>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    127c <inverse+0x11c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1247 <inverse+0xe7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  0xd69(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rcx
mov    $0x0,%al
call   1080 <lubksb@plt>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1234 <inverse+0xd4>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<inverse>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r12
mov    %edx,%edi
mov    $0x1,%esi
xor    %eax,%eax
call   1070 <imat@plt>
movslq %eax,%r15
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1050 <mat@plt>
movslq %eax,%r13
test   %ebp,%ebp
mov    %r15,0x10(%rsp)
mov    %r13,0x8(%rsp)
jle    11e4 <inverse+0x74>
mov    %ebp,%eax
mov    %ebp,%r14d
lea    0x0(,%r14,8),%r15
mov    %ebx,0x2c(%rsp)
movslq %ebx,%rbp
mov    %eax,0x28(%rsp)
cmp    $0x1,%eax
mov    %r12,0x30(%rsp)
mov    %r14,0x38(%rsp)
mov    %rbp,(%rsp)
jne    120a <inverse+0x9a>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1264 <inverse+0xf4>
lea    0x40(%rsp),%rcx
mov    %r13,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r15,%rdx
xor    %eax,%eax
call   1040 <ludcmp@plt>
mov    $0xffffffff,%ebx
test   %eax,%eax
jne    136c <inverse+0x1fc>
jmp    136a <inverse+0x1fa>
mov    %r14d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
shl    $0x4,%r14
lea    0x0(,%rbp,8),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
shl    $0x4,%rbp
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    %r13,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1080 <memcpy@plt>
lea    (%r15,%r13,1),%rdi
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    (%r12,%rax,1),%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1080 <memcpy@plt>
add    $0x2,%rbx
add    %r14,%r13
add    %rbp,%r12
cmp    %rbx,0x20(%rsp)
jne    1230 <inverse+0xc0>
mov    0x38(%rsp),%rbp
test   $0x1,%bpl
mov    0x8(%rsp),%r13
je     129c <inverse+0x12c>
mov    %rbx,%rax
imul   %rbp,%rax
lea    0x0(,%rax,8),%rdi
add    %r13,%rdi
imul   (%rsp),%rbx
mov    0x30(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rbx,8),%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1080 <memcpy@plt>
lea    0x40(%rsp),%rcx
mov    %r13,%rdi
mov    0x28(%rsp),%r14d
mov    %r14d,%esi
mov    0x10(%rsp),%rdx
xor    %eax,%eax
call   1040 <ludcmp@plt>
mov    $0xffffffff,%ebx
test   %eax,%eax
mov    0x30(%rsp),%r13
mov    (%rsp),%rdx
jne    136c <inverse+0x1fc>
test   %r14d,%r14d
jle    136a <inverse+0x1fa>
mov    %rbp,%r15
lea    0x0(,%rbp,8),%rsi
mov    %rsi,0x20(%rsp)
lea    0x8(,%rdx,8),%rsi
mov    %rsi,0x18(%rsp)
shl    $0x3,%rdx
mov    %r13,%r14
mov    %r13,%rbp
xor    %ebx,%ebx
xor    %r12d,%r12d
mov    %rdx,(%rsp)
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebx,%rbx
lea    0x0(,%rbx,8),%rdi
add    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    0x20(%rsp),%rdx
call   1060 <memset@plt>
movabs $0x3ff0000000000000,%rax
mov    %rax,0x0(%rbp)
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    %r14,%rcx
xor    %eax,%eax
call   1090 <lubksb@plt>
mov    (%rsp),%rdx
mov    0x2c(%rsp),%eax
add    $0x1,%r12
add    %eax,%ebx
add    0x18(%rsp),%rbp
add    %rdx,%r14
cmp    %r12,%r15
jne    1310 <inverse+0x1a0>
xor    %ebx,%ebx
mov    0x10(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @inverse(double* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32*
store double* %0, double** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%13 = load i32, i32* %7
%14 = call i32 (i32, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @imat to i32 (i32, i32, ...)*)(i32 %13, i32 1)
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = inttoptr i64 %15 to i32*
store i32* %16, i32** %12
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %7
%19 = call i32 (i32, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @mat to i32 (i32, i32, ...)*)(i32 %17, i32 %18)
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = inttoptr i64 %20 to double*
store double* %21, double** %9
store i32 0, i32* %10
br label %22
22: ; preds = %44, %3
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %47
26: ; preds = %22
%27 = load double*, double** %9
%28 = load i32, i32* %10
%29 = load i32, i32* %7
%30 = mul nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %31
%33 = bitcast double* %32 to i8*
%34 = load double*, double** %5
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %38
%40 = bitcast double* %39 to i8*
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = mul i64 8, %42
br label %44
44: ; preds = %26
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %10
br label %22
47: ; preds = %22
%48 = load double*, double** %9
%49 = load i32, i32* %7
%50 = load i32*, i32** %12
%51 = call i32 (double*, i32, i32*, double*, ...) bitcast (i32 (...)* @ludcmp to i32 (double*, i32, i32*, double*, ...)*)(double* %48, i32 %49, i32* %50, double* %8)
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %58
53: ; preds = %47
%54 = load i32*, i32** %12
%55 = bitcast i32* %54 to i8*
%56 = load double*, double** %9
%57 = bitcast double* %56 to i8*
store i32 -1, i32* %4
br label %107
58: ; preds = %47
store i32 0, i32* %11
br label %59
59: ; preds = %99, %58
%60 = load i32, i32* %11
%61 = load i32, i32* %7
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %102
63: ; preds = %59
store i32 0, i32* %10
br label %64
64: ; preds = %77, %63
%65 = load i32, i32* %10
%66 = load i32, i32* %7
%67 = icmp slt i32 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %80
68: ; preds = %64
%69 = load double*, double** %5
%70 = load i32, i32* %10
%71 = load i32, i32* %11
%72 = load i32, i32* %6
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = add nsw i32 %70, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %75
store double 0.000000e+00, double* %76
br label %77
77: ; preds = %68
%78 = load i32, i32* %10
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %10
br label %64
80: ; preds = %64
%81 = load double*, double** %5
%82 = load i32, i32* %11
%83 = load i32, i32* %11
%84 = load i32, i32* %6
%85 = mul nsw i32 %83, %84
%86 = add nsw i32 %82, %85
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %87
store double 1.000000e+00, double* %88
%89 = load double*, double** %9
%90 = load i32, i32* %7
%91 = load i32*, i32** %12
%92 = load double*, double** %5
%93 = load i32, i32* %11
%94 = load i32, i32* %6
%95 = mul nsw i32 %93, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds double, double* %92, i64 %96
%98 = call i32 (double*, i32, i32*, double*, ...) bitcast (i32 (...)* @lubksb to i32 (double*, i32, i32*, double*, ...)*)(double* %89, i32 %90, i32* %91, double* %97)
br label %99
99: ; preds = %80
%100 = load i32, i32* %11
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %11
br label %59
102: ; preds = %59
%103 = load i32*, i32** %12
%104 = bitcast i32* %103 to i8*
%105 = load double*, double** %9
%106 = bitcast double* %105 to i8*
store i32 0, i32* %4
br label %107
107: ; preds = %102, %53
%108 = load i32, i32* %4
ret i32 %108
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @inverse(double* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca double
%5 = bitcast double* %4 to i8*
%6 = tail call i32 (i32, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @imat to i32 (i32, i32, ...)*)(i32 %2, i32 1)
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = inttoptr i64 %7 to i32*
%9 = tail call i32 (i32, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @mat to i32 (i32, i32, ...)*)(i32 %2, i32 %2)
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = inttoptr i64 %10 to double*
%12 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %12, label %13, label %54
13: ; preds = %3
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = shl nuw nsw i64 %14, 3
%16 = sext i32 %1 to i64
%17 = zext i32 %2 to i64
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %19, label %41, label %20
20: ; preds = %13
%21 = and i64 %17, 4294967294
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %38, %22 ]
%24 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %39, %22 ]
%25 = mul nsw i64 %23, %14
%26 = getelementptr inbounds double, double* %11, i64 %25
%27 = bitcast double* %26 to i8*
%28 = mul nsw i64 %23, %16
%29 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%30 = bitcast double* %29 to i8*
tail call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* align 8 %27, i8* align 8 %30, i64 %15, i1 false)
%31 = or i64 %23, 1
%32 = mul nsw i64 %31, %14
%33 = getelementptr inbounds double, double* %11, i64 %32
%34 = bitcast double* %33 to i8*
%35 = mul nsw i64 %31, %16
%36 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %35
%37 = bitcast double* %36 to i8*
tail call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* align 8 %34, i8* align 8 %37, i64 %15, i1 false)
%38 = add nuw nsw i64 %23, 2
%39 = add i64 %24, 2
%40 = icmp eq i64 %39, %21
br i1 %40, label %41, label %22
41: ; preds = %22, %13
%42 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %38, %22 ]
%43 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %43, label %51, label %44
44: ; preds = %41
%45 = mul nsw i64 %42, %14
%46 = getelementptr inbounds double, double* %11, i64 %45
%47 = bitcast double* %46 to i8*
%48 = mul nsw i64 %42, %16
%49 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %48
%50 = bitcast double* %49 to i8*
tail call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* align 8 %47, i8* align 8 %50, i64 %15, i1 false)
br label %51
51: ; preds = %41, %44
%52 = call i32 (double*, i32, i32*, double*, ...) bitcast (i32 (...)* @ludcmp to i32 (double*, i32, i32*, double*, ...)*)(double* %11, i32 %2, i32* %8, double* %4)
%53 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %53, label %57, label %77
54: ; preds = %3
%55 = call i32 (double*, i32, i32*, double*, ...) bitcast (i32 (...)* @ludcmp to i32 (double*, i32, i32*, double*, ...)*)(double* %11, i32 %2, i32* %8, double* %4)
%56 = icmp eq i32 %55, 0
br i1 %56, label %76, label %77
57: ; preds = %51
br i1 %12, label %58, label %76
58: ; preds = %57
%59 = zext i32 %2 to i64
%60 = shl nuw nsw i64 %59, 3
%61 = sext i32 %1 to i64
br label %62
62: ; preds = %58, %62
%63 = phi i64 [ 0, %58 ], [ %74, %62 ]
%64 = trunc i64 %63 to i32
%65 = mul i32 %64, %1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr double, double* %0, i64 %66
%68 = bitcast double* %67 to i8*
%69 = mul nsw i64 %63, %61
%70 = add nsw i64 %69, %63
%71 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %70
store double 1.000000e+00, double* %71
%72 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %69
%73 = call i32 (double*, i32, i32*, double*, ...) bitcast (i32 (...)* @lubksb to i32 (double*, i32, i32*, double*, ...)*)(double* %11, i32 %2, i32* %8, double* %72)
%74 = add nuw nsw i64 %63, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %59
br i1 %75, label %76, label %62
76: ; preds = %62, %54, %57
br label %77
77: ; preds = %51, %54, %76
%78 = phi i32 [ 0, %76 ], [ -1, %54 ], [ -1, %51 ]
%79 = inttoptr i64 %7 to i8*
%80 = inttoptr i64 %10 to i8*
ret i32 %78
}