#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 */
double const get_A(int, int);
void eval_A_times_u(int N, const double u[], double Au[]) {
  int i, j, n2;
  double t0, t1;
  n2 = N & ~1;
  for (i = 0; i < n2; i += 2) {
    t0 = 0;
    t1 = 0;
    for (j = 0; j < N; j++) {
      t0 += get_A(i, j) * u[j];
      t1 += get_A(i + 1, j) * u[j];
    }
    Au[i] = t0;
    Au[i + 1] = t1;
  }
  if (i != N) {
    t0 = 0;
    for (j = 0; j < N; j++) {
      t0 += get_A(i, j) * u[j];
    }
    Au[i] = t0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eval_A_times_u>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0xfffffffe,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11fe <eval_A_times_u+0xee>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c7 <eval_A_times_u+0xb7>
mov    -0x1c(%rbp),%edi
mov    -0x20(%rbp),%esi
call   1030 <get_A@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    -0x20(%rbp),%esi
call   1030 <get_A@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1156 <eval_A_times_u+0x46>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1133 <eval_A_times_u+0x23>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
je     126f <eval_A_times_u+0x15f>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    125d <eval_A_times_u+0x14d>
mov    -0x1c(%rbp),%edi
mov    -0x20(%rbp),%esi
call   1030 <get_A@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1219 <eval_A_times_u+0x109>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eval_A_times_u>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %rsi,%r13
mov    %edi,%r14d
mov    %edi,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
jle    11e3 <eval_A_times_u+0xd3>
mov    %eax,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r14d,%r12d
xor    %r15d,%r15d
jmp    116a <eval_A_times_u+0x5a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorpd  %xmm2,%xmm2
mov    0x10(%rsp),%rax
movupd %xmm2,(%rax,%r15,8)
add    $0x2,%r15
cmp    0x18(%rsp),%r15
jae    11e6 <eval_A_times_u+0xd6>
test   %r14d,%r14d
jle    1150 <eval_A_times_u+0x40>
mov    %r15d,%ebp
or     $0x1,%ebp
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movaps %xmm0,(%rsp)
mov    %r15d,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <get_A@plt>
movaps %xmm0,0x30(%rsp)
movsd  0x0(%r13,%rbx,8),%xmm0
movapd %xmm0,0x20(%rsp)
mov    %ebp,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <get_A@plt>
movapd 0x20(%rsp),%xmm2
movapd (%rsp),%xmm1
movapd 0x30(%rsp),%xmm3
unpcklpd %xmm0,%xmm3
movhpd 0x0(%r13,%rbx,8),%xmm2
mulpd  %xmm3,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm0
addpd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r12
jne    1180 <eval_A_times_u+0x70>
addpd  %xmm1,%xmm2
jmp    1154 <eval_A_times_u+0x44>
xor    %r15d,%r15d
cmp    %r14d,%r15d
je     1245 <eval_A_times_u+0x135>
test   %r14d,%r14d
jle    1234 <eval_A_times_u+0x124>
mov    %r14d,%ebp
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    %r15d,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <get_A@plt>
mulsd  0x0(%r13,%rbx,8),%xmm0
movsd  (%rsp),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsp)
movsd  (%rsp),%xmm0
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    1200 <eval_A_times_u+0xf0>
jmp    1238 <eval_A_times_u+0x128>
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r15d,%eax
mov    0x10(%rsp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @eval_A_times_u(i32 %0, double* %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double
%11 = alloca double
store i32 %0, i32* %4
store double* %1, double** %5
store double* %2, double** %6
%12 = load i32, i32* %4
%13 = and i32 %12, -2
store i32 %13, i32* %9
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %60, %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %63
18: ; preds = %14
store double 0.000000e+00, double* %10
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %45, %18
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %48
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %8
%26 = call double @get_A(i32 %24, i32 %25)
%27 = load double*, double** %5
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = load double, double* %10
%33 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %26, double %31, double %32)
store double %33, double* %10
%34 = load i32, i32* %7
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = load i32, i32* %8
%37 = call double @get_A(i32 %35, i32 %36)
%38 = load double*, double** %5
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = load double, double* %11
%44 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %42, double %43)
store double %44, double* %11
br label %45
45: ; preds = %23
%46 = load i32, i32* %8
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %8
br label %19
48: ; preds = %19
%49 = load double, double* %10
%50 = load double*, double** %6
%51 = load i32, i32* %7
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %52
store double %49, double* %53
%54 = load double, double* %11
%55 = load double*, double** %6
%56 = load i32, i32* %7
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %58
store double %54, double* %59
br label %60
60: ; preds = %48
%61 = load i32, i32* %7
%62 = add nsw i32 %61, 2
store i32 %62, i32* %7
br label %14
63: ; preds = %14
%64 = load i32, i32* %7
%65 = load i32, i32* %4
%66 = icmp ne i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %92
67: ; preds = %63
store double 0.000000e+00, double* %10
store i32 0, i32* %8
br label %68
68: ; preds = %83, %67
%69 = load i32, i32* %8
%70 = load i32, i32* %4
%71 = icmp slt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %86
72: ; preds = %68
%73 = load i32, i32* %7
%74 = load i32, i32* %8
%75 = call double @get_A(i32 %73, i32 %74)
%76 = load double*, double** %5
%77 = load i32, i32* %8
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = load double, double* %10
%82 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %80, double %81)
store double %82, double* %10
br label %83
83: ; preds = %72
%84 = load i32, i32* %8
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %8
br label %68
86: ; preds = %68
%87 = load double, double* %10
%88 = load double*, double** %6
%89 = load i32, i32* %7
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 %90
store double %87, double* %91
br label %92
92: ; preds = %86, %63
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @eval_A_times_u(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture writeonly %2) {
%4 = and i32 %0, -2
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %42
6: ; preds = %3
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
%8 = zext i32 %4 to i64
%9 = zext i32 %0 to i64
br label %10
10: ; preds = %6, %34
%11 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %38, %34 ]
br i1 %7, label %12, label %34
12: ; preds = %10
%13 = trunc i64 %11 to i32
%14 = trunc i64 %11 to i32
%15 = or i32 %14, 1
br label %16
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %30, %16 ]
%18 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %12 ], [ %29, %16 ]
%19 = trunc i64 %17 to i32
%20 = tail call double @get_A(i32 %13, i32 %19)
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %17
%22 = load double, double* %21
%23 = tail call double @get_A(i32 %15, i32 %19)
%24 = load double, double* %21
%25 = insertelement <2 x double> poison, double %20, i64 0
%26 = insertelement <2 x double> %25, double %23, i64 1
%27 = insertelement <2 x double> poison, double %22, i64 0
%28 = insertelement <2 x double> %27, double %24, i64 1
%29 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %26, <2 x double> %28, <2 x double> %18)
%30 = add nuw nsw i64 %17, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %9
br i1 %31, label %32, label %16
32: ; preds = %16
%33 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %26, <2 x double> %28, <2 x double> %18)
br label %34
34: ; preds = %32, %10
%35 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %10 ], [ %33, %32 ]
%36 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %11
%37 = bitcast double* %36 to <2 x double>*
store <2 x double> %35, <2 x double>* %37
%38 = add nuw nsw i64 %11, 2
%39 = icmp ult i64 %38, %8
br i1 %39, label %10, label %40
40: ; preds = %34
%41 = trunc i64 %38 to i32
br label %42
42: ; preds = %40, %3
%43 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %41, %40 ]
%44 = icmp eq i32 %43, %0
br i1 %44, label %63, label %45
45: ; preds = %42
%46 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %46, label %47, label %59
47: ; preds = %45
%48 = zext i32 %0 to i64
br label %49
49: ; preds = %47, %49
%50 = phi i64 [ 0, %47 ], [ %57, %49 ]
%51 = phi double [ 0.000000e+00, %47 ], [ %56, %49 ]
%52 = trunc i64 %50 to i32
%53 = tail call double @get_A(i32 %43, i32 %52)
%54 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %50
%55 = load double, double* %54
%56 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %53, double %55, double %51)
%57 = add nuw nsw i64 %50, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %48
br i1 %58, label %59, label %49
59: ; preds = %49, %45
%60 = phi double [ 0.000000e+00, %45 ], [ %56, %49 ]
%61 = zext i32 %43 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %61
store double %60, double* %62
br label %63
63: ; preds = %59, %42
ret void
}