#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int chol(double *, int, double *, int *, double *);
int /*<<< orphan*/ free(double *);
int trinv(int, double *, double *);
int qform(int N, double *U, double *V, double *W, double *quad, int *rank) {
  int dynW = 0;
  if (!W) {
    dynW = 1;
    W = (double *)calloc((N * (N + 1)) / 2, sizeof(double));
  }
  int nullty;
  double log_det;
  int ifault = chol(V, N, W, &nullty, &log_det);
  if (ifault)
    return (ifault);
  nullty = trinv(N, W, W);
  double res = 0.0;
  for (int i = 0, ij = 0; i < N; i++) {
    double w = 0.0;
    for (int j = 0; j <= i; j++, ij++) {
      w += U[j] * W[ij];
    }
    res += w * w;
  }
  *rank = N - nullty;
  *quad = res;
  if (dynW)
    free(W);
  return (0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qform>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    119c <qform+0x5c>
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
lea    -0x38(%rbp),%rcx
lea    -0x40(%rbp),%r8
call   1040 <chol@plt>
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
je     11cc <qform+0x8c>
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12bc <qform+0x17c>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1060 <trinv@plt>
mov    %eax,-0x38(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
movl   $0x0,-0x58(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1289 <qform+0x149>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movl   $0x0,-0x64(%rbp)
mov    -0x64(%rbp),%eax
cmp    -0x54(%rbp),%eax
jg     125f <qform+0x11f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x64(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x58(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    1210 <qform+0xd0>
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  -0x60(%rbp),%xmm2
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    11f5 <qform+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
je     12b5 <qform+0x175>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qform>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %r9,0x8(%rsp)
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%r13d
mov    %rcx,%r12
test   %rcx,%rcx
jne    118a <qform+0x4a>
lea    0x1(%r13),%eax
imul   %r13d,%eax
mov    %eax,%edi
shr    $0x1f,%edi
add    %eax,%edi
sar    %edi
mov    $0x8,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,%r12
lea    0x1c(%rsp),%rcx
lea    0x20(%rsp),%r8
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <chol@plt>
mov    %eax,%ebp
test   %eax,%eax
jne    12f3 <qform+0x1b3>
mov    %r13d,%edi
mov    %r12,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1060 <trinv@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    12cc <qform+0x18c>
lea    0x1(%r13),%r9d
lea    0x18(%r12),%r8
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0x1,%ecx
xor    %r10d,%r10d
xor    %r11d,%r11d
jmp    11fc <qform+0xbc>
nopl   (%rax)
add    %rcx,%r11
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%r10
cmp    %r9,%rcx
je     12d0 <qform+0x190>
movslq %r11d,%r11
cmp    $0x3,%r10
jae    1220 <qform+0xe0>
mov    %r11,%rdi
xor    %edx,%edx
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   $0x3,%cl
jne    1294 <qform+0x154>
jmp    11e0 <qform+0xa0>
nopl   0x0(%rax)
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
lea    (%r8,%r11,8),%rdi
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rdx,8),%xmm2
movsd  0x8(%rbx,%rdx,8),%xmm3
mulsd  -0x18(%rdi,%rdx,8),%xmm2
mulsd  -0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm4
mulsd  -0x8(%rdi,%rdx,8),%xmm4
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  0x18(%rbx,%rdx,8),%xmm1
mulsd  (%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm1
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rsi
jne    1240 <qform+0x100>
lea    (%r11,%rdx,1),%rdi
test   $0x3,%cl
je     11e0 <qform+0xa0>
mov    %ecx,%esi
and    $0x3,%esi
lea    (%r12,%rdi,8),%rdi
lea    (%rbx,%rdx,8),%rdx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rdx,%rbp,8),%xmm2
mulsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%rsi
jne    12b0 <qform+0x170>
jmp    11e0 <qform+0xa0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
sub    %eax,%r13d
xor    %ebp,%ebp
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    %r13d,(%rax)
mov    0x10(%rsp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
test   %r15,%r15
jne    12f3 <qform+0x1b3>
mov    %r12,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %ebp,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @qform(i32 %0, double* %1, double* %2, double* %3, double* %4, i32* %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
%17 = alloca i32
%18 = alloca double
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca double
%22 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store double* %1, double** %9
store double* %2, double** %10
store double* %3, double** %11
store double* %4, double** %12
store i32* %5, i32** %13
store i32 0, i32* %14
%23 = load double*, double** %11
%24 = icmp ne double* %23, null
br i1 %24, label %33, label %25
25: ; preds = %6
store i32 1, i32* %14
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = mul nsw i32 %26, %28
%30 = sdiv i32 %29, 2
%31 = call i64 @calloc(i32 %30, i32 8)
%32 = inttoptr i64 %31 to double*
store double* %32, double** %11
br label %33
33: ; preds = %25, %6
%34 = load double*, double** %10
%35 = load i32, i32* %8
%36 = load double*, double** %11
%37 = call i32 @chol(double* %34, i32 %35, double* %36, i32* %15, double* %16)
store i32 %37, i32* %17
%38 = load i32, i32* %17
%39 = icmp ne i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %42
40: ; preds = %33
%41 = load i32, i32* %17
store i32 %41, i32* %7
br label %95
42: ; preds = %33
%43 = load i32, i32* %8
%44 = load double*, double** %11
%45 = load double*, double** %11
%46 = call i32 @trinv(i32 %43, double* %44, double* %45)
store i32 %46, i32* %15
store double 0.000000e+00, double* %18
store i32 0, i32* %19
store i32 0, i32* %20
br label %47
47: ; preds = %79, %42
%48 = load i32, i32* %19
%49 = load i32, i32* %8
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %82
51: ; preds = %47
store double 0.000000e+00, double* %21
store i32 0, i32* %22
br label %52
52: ; preds = %69, %51
%53 = load i32, i32* %22
%54 = load i32, i32* %19
%55 = icmp sle i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %74
56: ; preds = %52
%57 = load double*, double** %9
%58 = load i32, i32* %22
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load double*, double** %11
%63 = load i32, i32* %20
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = load double, double* %21
%68 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %61, double %66, double %67)
store double %68, double* %21
br label %69
69: ; preds = %56
%70 = load i32, i32* %22
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %22
%72 = load i32, i32* %20
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %20
br label %52
74: ; preds = %52
%75 = load double, double* %21
%76 = load double, double* %21
%77 = load double, double* %18
%78 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %76, double %77)
store double %78, double* %18
br label %79
79: ; preds = %74
%80 = load i32, i32* %19
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %19
br label %47
82: ; preds = %47
%83 = load i32, i32* %8
%84 = load i32, i32* %15
%85 = sub nsw i32 %83, %84
%86 = load i32*, i32** %13
store i32 %85, i32* %86
%87 = load double, double* %18
%88 = load double*, double** %12
store double %87, double* %88
%89 = load i32, i32* %14
%90 = icmp ne i32 %89, 0
br i1 %90, label %91, label %94
91: ; preds = %82
%92 = load double*, double** %11
%93 = call i32 @free(double* %92)
br label %94
94: ; preds = %91, %82
store i32 0, i32* %7
br label %95
95: ; preds = %94, %40
%96 = load i32, i32* %7
ret i32 %96
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @qform(i32 %0, double* nocapture %1, double* %2, double* %3, double* nocapture writeonly %4, i32* nocapture writeonly %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = icmp eq double* %3, null
br i1 %9, label %10, label %16
10: ; preds = %6
%11 = add nsw i32 %0, 1
%12 = mul nsw i32 %11, %0
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = tail call i64 @calloc(i32 %13, i32 8)
%15 = inttoptr i64 %14 to double*
br label %16
16: ; preds = %10, %6
%17 = phi double* [ %3, %6 ], [ %15, %10 ]
%18 = bitcast i32* %7 to i8*
%19 = bitcast double* %8 to i8*
%20 = call i32 @chol(double* %2, i32 %0, double* %17, i32* %7, double* %8)
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %106
22: ; preds = %16
%23 = call i32 @trinv(i32 %0, double* %17, double* %17)
%24 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %24, label %25, label %39
25: ; preds = %22
%26 = add nuw i32 %0, 1
%27 = zext i32 %26 to i64
br label %28
28: ; preds = %25, %62
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %68, %62 ]
%30 = phi i64 [ 1, %25 ], [ %66, %62 ]
%31 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %64, %62 ]
%32 = phi double [ 0.000000e+00, %25 ], [ %65, %62 ]
%33 = shl i64 %31, 32
%34 = ashr exact i64 %33, 32
%35 = and i64 %30, 3
%36 = icmp ult i64 %29, 3
br i1 %36, label %42, label %37
37: ; preds = %28
%38 = and i64 %30, 9223372036854775804
br label %69
39: ; preds = %62, %22
%40 = phi double [ 0.000000e+00, %22 ], [ %65, %62 ]
%41 = sub nsw i32 %0, %23
store i32 %41, i32* %5
store double %40, double* %4
br i1 %9, label %104, label %106
42: ; preds = %69, %28
%43 = phi double [ undef, %28 ], [ %99, %69 ]
%44 = phi i64 [ %34, %28 ], [ %101, %69 ]
%45 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %100, %69 ]
%46 = phi double [ 0.000000e+00, %28 ], [ %99, %69 ]
%47 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %47, label %62, label %48
48: ; preds = %42, %48
%49 = phi i64 [ %59, %48 ], [ %44, %42 ]
%50 = phi i64 [ %58, %48 ], [ %45, %42 ]
%51 = phi double [ %57, %48 ], [ %46, %42 ]
%52 = phi i64 [ %60, %48 ], [ 0, %42 ]
%53 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %50
%54 = load double, double* %53
%55 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %49
%56 = load double, double* %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %56, double %51)
%58 = add nuw nsw i64 %50, 1
%59 = add nsw i64 %49, 1
%60 = add i64 %52, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %35
br i1 %61, label %62, label %48
62: ; preds = %48, %42
%63 = phi double [ %43, %42 ], [ %57, %48 ]
%64 = add i64 %30, %34
%65 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %63, double %32)
%66 = add nuw nsw i64 %30, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %27
%68 = add i64 %29, 1
br i1 %67, label %39, label %28
69: ; preds = %69, %37
%70 = phi i64 [ %34, %37 ], [ %101, %69 ]
%71 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %100, %69 ]
%72 = phi double [ 0.000000e+00, %37 ], [ %99, %69 ]
%73 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %102, %69 ]
%74 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %71
%75 = load double, double* %74
%76 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %70
%77 = load double, double* %76
%78 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %77, double %72)
%79 = or i64 %71, 1
%80 = add nsw i64 %70, 1
%81 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %79
%82 = load double, double* %81
%83 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %80
%84 = load double, double* %83
%85 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %82, double %84, double %78)
%86 = or i64 %71, 2
%87 = add nsw i64 %70, 2
%88 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %86
%89 = load double, double* %88
%90 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %87
%91 = load double, double* %90
%92 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %89, double %91, double %85)
%93 = or i64 %71, 3
%94 = add nsw i64 %70, 3
%95 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %93
%96 = load double, double* %95
%97 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %94
%98 = load double, double* %97
%99 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %96, double %98, double %92)
%100 = add nuw nsw i64 %71, 4
%101 = add nsw i64 %70, 4
%102 = add i64 %73, 4
%103 = icmp eq i64 %102, %38
br i1 %103, label %42, label %69
104: ; preds = %39
%105 = call i32 @free(double* %17)
br label %106
106: ; preds = %39, %104, %16
%107 = phi i32 [ %20, %16 ], [ 0, %104 ], [ 0, %39 ]
ret i32 %107
}