void lu_upgrade(int n, double *l, double *u, double *b) {
  int i, j, k;
  double v;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    for (j = 0; j < n; ++j) {
      v = l[j + i * n];
      for (k = 0; k < n; ++k) {
        b[k + i * n] -= v * u[k + j * n];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lu_upgrade>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f6 <lu_upgrade+0xf6>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11e3 <lu_upgrade+0xe3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d0 <lu_upgrade+0xd0>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%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)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    115d <lu_upgrade+0x5d>
jmp    11d5 <lu_upgrade+0xd5>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    112d <lu_upgrade+0x2d>
jmp    11e8 <lu_upgrade+0xe8>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <lu_upgrade+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lu_upgrade>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    138c <lu_upgrade+0x28c>
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%r13d
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
mov    %rax,%rsi
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,%rax
mov    %rsi,-0x30(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %rsi,-0x38(%rsp)
mov    %r13,%rax
neg    %rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x30(%rdx),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
lea    0x0(,%r13,8),%r12
lea    0x30(%rcx),%rbx
lea    0x8(%rcx),%rax
xor    %esi,%esi
movapd 0xe8a(%rip),%xmm0
jmp    1198 <lu_upgrade+0x98>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x40(%rsp),%rsi
add    $0x1,%rsi
add    %r12,%rbx
add    %r12,%rax
cmp    %r13,%rsi
je     138c <lu_upgrade+0x28c>
mov    %rsi,-0x40(%rsp)
imul   %r13,%rsi
lea    (%rcx,%rsi,8),%rbp
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
lea    (%rsi,%r13,1),%rbp
lea    (%rcx,%rbp,8),%rbp
mov    %rbp,-0x18(%rsp)
mov    %rdx,%r10
mov    -0x48(%rsp),%r14
xor    %r9d,%r9d
jmp    11df <lu_upgrade+0xdf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r9
add    %r12,%r14
add    %r12,%r10
cmp    %r13,%r9
je     1180 <lu_upgrade+0x80>
mov    %r9,%r8
imul   %r13,%r8
lea    (%r9,%rsi,1),%rbp
movsd  (%r15,%rbp,8),%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm1
cmp    $0x4,%edi
jb     1217 <lu_upgrade+0x117>
lea    (%r8,%r13,1),%rbp
lea    (%rdx,%rbp,8),%rbp
cmp    %rbp,-0x10(%rsp)
jae    1290 <lu_upgrade+0x190>
lea    (%rdx,%r8,8),%rbp
cmp    -0x18(%rsp),%rbp
jae    1290 <lu_upgrade+0x190>
xor    %r11d,%r11d
mov    %r11,%rbp
test   $0x1,%r13b
je     1245 <lu_upgrade+0x145>
add    %r11,%r8
lea    (%r11,%rsi,1),%rbp
movsd  (%rdx,%r8,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
addsd  (%rcx,%rbp,8),%xmm2
movsd  %xmm2,(%rcx,%rbp,8)
mov    %r11,%rbp
or     $0x1,%rbp
not    %r11
cmp    -0x8(%rsp),%r11
je     11d0 <lu_upgrade+0xd0>
nop
movsd  (%r10,%rbp,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
addsd  -0x8(%rax,%rbp,8),%xmm2
movsd  %xmm2,-0x8(%rax,%rbp,8)
movsd  0x8(%r10,%rbp,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
addsd  (%rax,%rbp,8),%xmm2
movsd  %xmm2,(%rax,%rbp,8)
add    $0x2,%rbp
cmp    %rbp,%r13
jne    1250 <lu_upgrade+0x150>
jmp    11d0 <lu_upgrade+0xd0>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r15,%rbp
movapd %xmm1,%xmm2
unpcklpd %xmm1,%xmm2
cmpq   $0x0,-0x28(%rsp)
je     132d <lu_upgrade+0x22d>
mov    -0x38(%rsp),%r15
xor    %r11d,%r11d
nop
movupd -0x30(%r14,%r11,8),%xmm3
movupd -0x20(%r14,%r11,8),%xmm4
mulpd  %xmm2,%xmm3
movupd -0x30(%rbx,%r11,8),%xmm5
addpd  %xmm3,%xmm5
movupd -0x20(%rbx,%r11,8),%xmm3
movupd -0x10(%rbx,%r11,8),%xmm6
movupd (%rbx,%r11,8),%xmm7
mulpd  %xmm2,%xmm4
addpd  %xmm3,%xmm4
movupd %xmm5,-0x30(%rbx,%r11,8)
movupd %xmm4,-0x20(%rbx,%r11,8)
movupd -0x10(%r14,%r11,8),%xmm3
movupd (%r14,%r11,8),%xmm4
mulpd  %xmm2,%xmm3
addpd  %xmm6,%xmm3
mulpd  %xmm2,%xmm4
addpd  %xmm7,%xmm4
movupd %xmm3,-0x10(%rbx,%r11,8)
movupd %xmm4,(%rbx,%r11,8)
add    $0x8,%r11
add    $0xfffffffffffffffe,%r15
jne    12b0 <lu_upgrade+0x1b0>
jmp    1330 <lu_upgrade+0x230>
xor    %r11d,%r11d
testb  $0x1,-0x30(%rsp)
mov    %rbp,%r15
je     1376 <lu_upgrade+0x276>
lea    (%r11,%r8,1),%rbp
movupd (%rdx,%rbp,8),%xmm3
movupd 0x10(%rdx,%rbp,8),%xmm4
add    %rsi,%r11
movupd (%rcx,%r11,8),%xmm5
movupd 0x10(%rcx,%r11,8),%xmm6
mulpd  %xmm2,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
mulpd  %xmm2,%xmm4
addpd  %xmm6,%xmm4
movupd %xmm3,(%rcx,%r11,8)
movupd %xmm4,0x10(%rcx,%r11,8)
mov    -0x20(%rsp),%rbp
mov    %rbp,%r11
cmp    %r13,%rbp
je     11d0 <lu_upgrade+0xd0>
jmp    121a <lu_upgrade+0x11a>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @lu_upgrade(i32 %0, double* %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
store i32 0, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %66, %4
%14 = load i32, i32* %9
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %69
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %62, %17
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %65
22: ; preds = %18
%23 = load double*, double** %6
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %5
%27 = mul nsw i32 %25, %26
%28 = add nsw i32 %24, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %29
%31 = load double, double* %30
store double %31, double* %12
store i32 0, i32* %11
br label %32
32: ; preds = %58, %22
%33 = load i32, i32* %11
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %61
36: ; preds = %32
%37 = load double, double* %12
%38 = load double*, double** %7
%39 = load i32, i32* %11
%40 = load i32, i32* %10
%41 = load i32, i32* %5
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = add nsw i32 %39, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = load double*, double** %8
%48 = load i32, i32* %11
%49 = load i32, i32* %9
%50 = load i32, i32* %5
%51 = mul nsw i32 %49, %50
%52 = add nsw i32 %48, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = fneg double %37
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %46, double %55)
store double %57, double* %54
br label %58
58: ; preds = %36
%59 = load i32, i32* %11
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %11
br label %32
61: ; preds = %32
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %10
br label %18
65: ; preds = %18
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %9
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %9
br label %13
69: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @lu_upgrade(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %155
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = and i64 %8, 4294967292
%10 = add nsw i64 %9, -4
%11 = lshr exact i64 %10, 2
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = icmp ult i32 %0, 4
%14 = and i64 %8, 4294967292
%15 = and i64 %12, 1
%16 = icmp eq i64 %10, 0
%17 = and i64 %12, 9223372036854775806
%18 = icmp eq i64 %15, 0
%19 = icmp eq i64 %14, %8
%20 = and i64 %8, 1
%21 = icmp eq i64 %20, 0
%22 = sub nsw i64 0, %8
br label %23
23: ; preds = %152, %6
%24 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %153, %152 ]
%25 = mul i64 %24, %8
%26 = getelementptr double, double* %3, i64 %25
%27 = add i64 %25, %8
%28 = getelementptr double, double* %3, i64 %27
%29 = mul nsw i64 %24, %7
br label %30
30: ; preds = %149, %23
%31 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %150, %149 ]
%32 = mul i64 %31, %8
%33 = add nuw nsw i64 %31, %29
%34 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = mul nsw i64 %31, %7
%37 = fneg double %35
br i1 %13, label %115, label %38
38: ; preds = %30
%39 = add i64 %32, %8
%40 = getelementptr double, double* %2, i64 %39
%41 = getelementptr double, double* %2, i64 %32
%42 = icmp ult double* %26, %40
%43 = icmp ult double* %41, %28
%44 = and i1 %42, %43
br i1 %44, label %115, label %45
45: ; preds = %38
%46 = insertelement <2 x double> poison, double %37, i64 0
%47 = shufflevector <2 x double> %46, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%48 = insertelement <2 x double> poison, double %37, i64 0
%49 = shufflevector <2 x double> %48, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br i1 %16, label %93, label %50
50: ; preds = %45, %50
%51 = phi i64 [ %90, %50 ], [ 0, %45 ]
%52 = phi i64 [ %91, %50 ], [ 0, %45 ]
%53 = add nuw nsw i64 %51, %36
%54 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %53
%55 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
%56 = load <2 x double>, <2 x double>* %55
%57 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 2
%58 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
%59 = load <2 x double>, <2 x double>* %58
%60 = add nuw nsw i64 %51, %29
%61 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %60
%62 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
%63 = load <2 x double>, <2 x double>* %62
%64 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 2
%65 = bitcast double* %64 to <2 x double>*
%66 = load <2 x double>, <2 x double>* %65
%67 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %47, <2 x double> %56, <2 x double> %63)
%68 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %49, <2 x double> %59, <2 x double> %66)
%69 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
store <2 x double> %67, <2 x double>* %69
%70 = bitcast double* %64 to <2 x double>*
store <2 x double> %68, <2 x double>* %70
%71 = or i64 %51, 4
%72 = add nuw nsw i64 %71, %36
%73 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %72
%74 = bitcast double* %73 to <2 x double>*
%75 = load <2 x double>, <2 x double>* %74
%76 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 2
%77 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
%78 = load <2 x double>, <2 x double>* %77
%79 = add nuw nsw i64 %71, %29
%80 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %79
%81 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
%82 = load <2 x double>, <2 x double>* %81
%83 = getelementptr inbounds double, double* %80, i64 2
%84 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
%85 = load <2 x double>, <2 x double>* %84
%86 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %47, <2 x double> %75, <2 x double> %82)
%87 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %49, <2 x double> %78, <2 x double> %85)
%88 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
store <2 x double> %86, <2 x double>* %88
%89 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
store <2 x double> %87, <2 x double>* %89
%90 = add nuw i64 %51, 8
%91 = add i64 %52, 2
%92 = icmp eq i64 %91, %17
br i1 %92, label %93, label %50
93: ; preds = %50, %45
%94 = phi i64 [ 0, %45 ], [ %90, %50 ]
br i1 %18, label %114, label %95
95: ; preds = %93
%96 = add nuw nsw i64 %94, %36
%97 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %96
%98 = bitcast double* %97 to <2 x double>*
%99 = load <2 x double>, <2 x double>* %98
%100 = getelementptr inbounds double, double* %97, i64 2
%101 = bitcast double* %100 to <2 x double>*
%102 = load <2 x double>, <2 x double>* %101
%103 = add nuw nsw i64 %94, %29
%104 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %103
%105 = bitcast double* %104 to <2 x double>*
%106 = load <2 x double>, <2 x double>* %105
%107 = getelementptr inbounds double, double* %104, i64 2
%108 = bitcast double* %107 to <2 x double>*
%109 = load <2 x double>, <2 x double>* %108
%110 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %47, <2 x double> %99, <2 x double> %106)
%111 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %49, <2 x double> %102, <2 x double> %109)
%112 = bitcast double* %104 to <2 x double>*
store <2 x double> %110, <2 x double>* %112
%113 = bitcast double* %107 to <2 x double>*
store <2 x double> %111, <2 x double>* %113
br label %114
114: ; preds = %93, %95
br i1 %19, label %149, label %115
115: ; preds = %38, %30, %114
%116 = phi i64 [ 0, %38 ], [ 0, %30 ], [ %14, %114 ]
%117 = xor i64 %116, -1
br i1 %21, label %127, label %118
118: ; preds = %115
%119 = add nuw nsw i64 %116, %36
%120 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %119
%121 = load double, double* %120
%122 = add nuw nsw i64 %116, %29
%123 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %122
%124 = load double, double* %123
%125 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %121, double %124)
store double %125, double* %123
%126 = or i64 %116, 1
br label %127
127: ; preds = %118, %115
%128 = phi i64 [ %116, %115 ], [ %126, %118 ]
%129 = icmp eq i64 %117, %22
br i1 %129, label %149, label %130
130: ; preds = %127, %130
%131 = phi i64 [ %147, %130 ], [ %128, %127 ]
%132 = add nuw nsw i64 %131, %36
%133 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %132
%134 = load double, double* %133
%135 = add nuw nsw i64 %131, %29
%136 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %135
%137 = load double, double* %136
%138 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %134, double %137)
store double %138, double* %136
%139 = add nuw nsw i64 %131, 1
%140 = add nuw nsw i64 %139, %36
%141 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %140
%142 = load double, double* %141
%143 = add nuw nsw i64 %139, %29
%144 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %143
%145 = load double, double* %144
%146 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %142, double %145)
store double %146, double* %144
%147 = add nuw nsw i64 %131, 2
%148 = icmp eq i64 %147, %8
br i1 %148, label %149, label %130
149: ; preds = %127, %130, %114
%150 = add nuw nsw i64 %31, 1
%151 = icmp eq i64 %150, %8
br i1 %151, label %152, label %30
152: ; preds = %149
%153 = add nuw nsw i64 %24, 1
%154 = icmp eq i64 %153, %8
br i1 %154, label %155, label %23
155: ; preds = %152, %4
ret void
}