#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 */
int /*<<< orphan*/ eig2t(double *, int);
int /*<<< orphan*/ francis_iter(double *, int, double *);
int /*<<< orphan*/ free(double *);
scalar_t__ malloc(int);
double sqrt(double);
void eig(double *A, int N, double *eigre, double *eigim) {
  int i, t, u, n;
  double *H;
  double t1, t2, cs;
  H = (double *)malloc(sizeof(double) * N * N);
  n = N - 1;
  francis_iter(A, N, H);
  i = 0;
  while (i < n) {
    u = i * N;
    t = (i + 1) * N;
    if (H[t + i] != 0.) {
      eig2t(H + u + i, N);
      i = i + 2;
    } else {
      i++;
    }
  }
  i = 0;
  while (i < n) {
    u = i * N;
    t = (i + 1) * N;
    if (H[t + i] != 0.) {
      if (H[u + i + 1] * H[t + i] < 0.) {
        eigre[i] = H[u + i];
        eigre[i + 1] = H[t + i + 1];
        eigim[i] = sqrt(-H[u + i + 1] * H[t + i]);
        eigim[i + 1] = -sqrt(-H[u + i + 1] * H[t + i]);
      } else {
        if (H[u + i + 1] == 0.) {
          cs = 0.;
        } else {
          t1 = sqrt(H[t + i] / H[u + i + 1]);
          t2 = t1 * t1;
          cs = t1 / (1 + t2);
        }
        eigre[i] = H[u + i] - cs * (H[u + i + 1] + H[t + i]);
        eigre[i + 1] = H[u + i] + cs * (H[u + i + 1] + H[t + i]);
        eigim[i] = 0.;
        eigim[i + 1] = 0.;
      }
      i = i + 2;
    } else {
      eigre[i] = H[u + i];
      eigim[i] = 0.;
      i++;
    }
  }
  if (i == n) {
    eigre[i] = H[N * N - 1];
    eigim[i] = 0.;
  }
  free(H);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eig>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1050 <francis_iter@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    122d <eig+0xdd>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    11ef <eig+0x9f>
jp     11ef <eig+0x9f>
jmp    121f <eig+0xcf>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1070 <eig2t@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1228 <eig+0xd8>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11a2 <eig+0x52>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    157e <eig+0x42e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1281 <eig+0x131>
jp     1281 <eig+0x131>
jmp    1541 <eig+0x3f1>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    13bc <eig+0x26c>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
call   1060 <sqrt@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
call   1060 <sqrt@plt>
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    1533 <eig+0x3e3>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    13f1 <eig+0x2a1>
jp     13f1 <eig+0x2a1>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
jmp    144c <eig+0x2fc>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
call   1060 <sqrt@plt>
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  0xbc2(%rip),%xmm1
addsd  -0x48(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1579 <eig+0x429>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1234 <eig+0xe4>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jne    15bd <eig+0x46d>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eig>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,0x8(%rsp)
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r13
mov    %esi,%eax
imul   %eax,%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
lea    -0x1(%r12),%eax
mov    %r13,%rdi
mov    %eax,%r13d
mov    %r12d,%esi
mov    %r15,%rdx
call   1050 <francis_iter@plt>
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x2,%r12d
jl     1405 <eig+0x2b5>
xor    %ebx,%ebx
jmp    11b7 <eig+0x67>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ebx
cmp    %r13d,%eax
jge    11f9 <eig+0xa9>
lea    0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,%ecx
imul   %r12d,%ecx
add    %ebx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%r15,%rcx,8),%xmm0
ucomisd 0xe35(%rip),%xmm0
jne    11d7 <eig+0x87>
jnp    11b0 <eig+0x60>
mov    %ebx,%eax
imul   %r12d,%eax
cltq
lea    (%r15,%rax,8),%rax
movslq %ebx,%rcx
lea    (%rax,%rcx,8),%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1070 <eig2t@plt>
add    $0x2,%ebx
mov    %ebx,%eax
jmp    11b0 <eig+0x60>
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x2,%r12d
jl     1405 <eig+0x2b5>
xor    %ebp,%ebp
xorpd  %xmm3,%xmm3
movapd 0xdfd(%rip),%xmm4
mov    %r14,0x18(%rsp)
mov    %r13d,0x4(%rsp)
jmp    124d <eig+0xfd>
nop
cltq
movsd  (%r15,%rax,8),%xmm0
movslq %ebp,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
movq   $0x0,(%r14,%rax,8)
mov    0x4(%rsp),%r13d
mov    %ebx,%ebp
cmp    %r13d,%ebx
jge    1405 <eig+0x2b5>
mov    %ebp,%eax
imul   %r12d,%eax
lea    0x1(%rbp),%ebx
mov    %ebx,%ecx
imul   %r12d,%ecx
add    %ebp,%ecx
movslq %ecx,%r13
movsd  (%r15,%r13,8),%xmm0
add    %ebp,%eax
ucomisd %xmm3,%xmm0
jne    1271 <eig+0x121>
jnp    1220 <eig+0xd0>
movslq %eax,%r14
lea    0x1(%r14),%rdx
movsd  0x8(%r15,%r14,8),%xmm2
movapd %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm3
jbe    12d0 <eig+0x180>
movsd  (%r15,%r14,8),%xmm0
movslq %ebp,%r14
mov    0x8(%rsp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%r14,8)
movsd  0x8(%r15,%r13,8),%xmm0
movslq %ebx,%rbx
movsd  %xmm0,(%rax,%rbx,8)
movsd  (%r15,%rdx,8),%xmm0
xorpd  %xmm4,%xmm0
mulsd  (%r15,%r13,8),%xmm0
ucomisd %xmm3,%xmm0
jb     12e5 <eig+0x195>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    1300 <eig+0x1b0>
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm5,%xmm5
ucomisd %xmm5,%xmm2
jne    1350 <eig+0x200>
jp     1350 <eig+0x200>
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    13a6 <eig+0x256>
mov    %rdx,0x10(%rsp)
call   1060 <sqrt@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdx
movapd 0xd14(%rip),%xmm4
xorpd  %xmm3,%xmm3
mov    0x18(%rsp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%r14,8)
mov    %rax,%r14
movsd  (%r15,%rdx,8),%xmm0
xorpd  %xmm4,%xmm0
mulsd  (%r15,%r13,8),%xmm0
ucomisd %xmm3,%xmm0
jb     132d <eig+0x1dd>
xorps  %xmm5,%xmm5
sqrtsd %xmm0,%xmm5
jmp    1342 <eig+0x1f2>
call   1060 <sqrt@plt>
movapd 0xcd6(%rip),%xmm4
xorpd  %xmm3,%xmm3
movapd %xmm0,%xmm5
mov    0x4(%rsp),%r13d
xorpd  %xmm4,%xmm5
jmp    13f5 <eig+0x2a5>
divsd  %xmm2,%xmm0
ucomisd %xmm3,%xmm0
jb     1363 <eig+0x213>
xorps  %xmm1,%xmm1
sqrtsd %xmm0,%xmm1
jmp    1386 <eig+0x236>
mov    %rdx,0x10(%rsp)
call   1060 <sqrt@plt>
xorpd  %xmm5,%xmm5
mov    0x10(%rsp),%rdx
movapd 0xc92(%rip),%xmm4
xorpd  %xmm3,%xmm3
movapd %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
addsd  0xc6a(%rip),%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  (%r15,%rdx,8),%xmm2
movsd  (%r15,%r13,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
movsd  (%r15,%r14,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm2
movslq %ebp,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movsd  %xmm2,(%rcx,%rax,8)
movsd  (%r15,%rdx,8),%xmm0
addsd  (%r15,%r13,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
addsd  (%r15,%r14,8),%xmm0
movslq %ebx,%rbx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rbx,8)
mov    0x18(%rsp),%r14
movq   $0x0,(%r14,%rax,8)
mov    0x4(%rsp),%r13d
movsd  %xmm5,(%r14,%rbx,8)
add    $0x2,%ebp
mov    %ebp,%ebx
jmp    1242 <eig+0xf2>
cmp    %r13d,%ebx
jne    142b <eig+0x2db>
movslq 0x20(%rsp),%rax
movsd  -0x8(%r15,%rax,8),%xmm0
movslq %r13d,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
movq   $0x0,(%r14,%rax,8)
mov    %r15,%rdi
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @eig(double* %0, i32 %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double*
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
store double* %0, double** %5
store i32 %1, i32* %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = mul i64 8, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 %19, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to double*
store double* %25, double** %13
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sub nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %12
%28 = load double*, double** %5
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load double*, double** %13
%31 = call i32 @francis_iter(double* %28, i32 %29, double* %30)
store i32 0, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %67, %4
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %12
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %68
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %6
%39 = mul nsw i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %11
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = load i32, i32* %6
%43 = mul nsw i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %10
%44 = load double*, double** %13
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %9
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = fcmp une double %50, 0.000000e+00
br i1 %51, label %52, label %64
52: ; preds = %36
%53 = load double*, double** %13
%54 = load i32, i32* %11
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %9
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %6
%61 = call i32 @eig2t(double* %59, i32 %60)
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 2
store i32 %63, i32* %9
br label %67
64: ; preds = %36
%65 = load i32, i32* %9
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %9
br label %67
67: ; preds = %64, %52
br label %32
68: ; preds = %32
store i32 0, i32* %9
br label %69
69: ; preds = %305, %68
%70 = load i32, i32* %9
%71 = load i32, i32* %12
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %306
73: ; preds = %69
%74 = load i32, i32* %9
%75 = load i32, i32* %6
%76 = mul nsw i32 %74, %75
store i32 %76, i32* %11
%77 = load i32, i32* %9
%78 = add nsw i32 %77, 1
%79 = load i32, i32* %6
%80 = mul nsw i32 %78, %79
store i32 %80, i32* %10
%81 = load double*, double** %13
%82 = load i32, i32* %10
%83 = load i32, i32* %9
%84 = add nsw i32 %82, %83
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %85
%87 = load double, double* %86
%88 = fcmp une double %87, 0.000000e+00
br i1 %88, label %89, label %287
89: ; preds = %73
%90 = load double*, double** %13
%91 = load i32, i32* %11
%92 = load i32, i32* %9
%93 = add nsw i32 %91, %92
%94 = add nsw i32 %93, 1
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 %95
%97 = load double, double* %96
%98 = load double*, double** %13
%99 = load i32, i32* %10
%100 = load i32, i32* %9
%101 = add nsw i32 %99, %100
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds double, double* %98, i64 %102
%104 = load double, double* %103
%105 = fmul double %97, %104
%106 = fcmp olt double %105, 0.000000e+00
br i1 %106, label %107, label %178
107: ; preds = %89
%108 = load double*, double** %13
%109 = load i32, i32* %11
%110 = load i32, i32* %9
%111 = add nsw i32 %109, %110
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds double, double* %108, i64 %112
%114 = load double, double* %113
%115 = load double*, double** %7
%116 = load i32, i32* %9
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds double, double* %115, i64 %117
store double %114, double* %118
%119 = load double*, double** %13
%120 = load i32, i32* %10
%121 = load i32, i32* %9
%122 = add nsw i32 %120, %121
%123 = add nsw i32 %122, 1
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds double, double* %119, i64 %124
%126 = load double, double* %125
%127 = load double*, double** %7
%128 = load i32, i32* %9
%129 = add nsw i32 %128, 1
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds double, double* %127, i64 %130
store double %126, double* %131
%132 = load double*, double** %13
%133 = load i32, i32* %11
%134 = load i32, i32* %9
%135 = add nsw i32 %133, %134
%136 = add nsw i32 %135, 1
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds double, double* %132, i64 %137
%139 = load double, double* %138
%140 = fneg double %139
%141 = load double*, double** %13
%142 = load i32, i32* %10
%143 = load i32, i32* %9
%144 = add nsw i32 %142, %143
%145 = sext i32 %144 to i64
%146 = getelementptr inbounds double, double* %141, i64 %145
%147 = load double, double* %146
%148 = fmul double %140, %147
%149 = call double @sqrt(double %148)
%150 = load double*, double** %8
%151 = load i32, i32* %9
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds double, double* %150, i64 %152
store double %149, double* %153
%154 = load double*, double** %13
%155 = load i32, i32* %11
%156 = load i32, i32* %9
%157 = add nsw i32 %155, %156
%158 = add nsw i32 %157, 1
%159 = sext i32 %158 to i64
%160 = getelementptr inbounds double, double* %154, i64 %159
%161 = load double, double* %160
%162 = fneg double %161
%163 = load double*, double** %13
%164 = load i32, i32* %10
%165 = load i32, i32* %9
%166 = add nsw i32 %164, %165
%167 = sext i32 %166 to i64
%168 = getelementptr inbounds double, double* %163, i64 %167
%169 = load double, double* %168
%170 = fmul double %162, %169
%171 = call double @sqrt(double %170)
%172 = fneg double %171
%173 = load double*, double** %8
%174 = load i32, i32* %9
%175 = add nsw i32 %174, 1
%176 = sext i32 %175 to i64
%177 = getelementptr inbounds double, double* %173, i64 %176
store double %172, double* %177
br label %284
178: ; preds = %89
%179 = load double*, double** %13
%180 = load i32, i32* %11
%181 = load i32, i32* %9
%182 = add nsw i32 %180, %181
%183 = add nsw i32 %182, 1
%184 = sext i32 %183 to i64
%185 = getelementptr inbounds double, double* %179, i64 %184
%186 = load double, double* %185
%187 = fcmp oeq double %186, 0.000000e+00
br i1 %187, label %188, label %189
188: ; preds = %178
store double 0.000000e+00, double* %16
br label %214
189: ; preds = %178
%190 = load double*, double** %13
%191 = load i32, i32* %10
%192 = load i32, i32* %9
%193 = add nsw i32 %191, %192
%194 = sext i32 %193 to i64
%195 = getelementptr inbounds double, double* %190, i64 %194
%196 = load double, double* %195
%197 = load double*, double** %13
%198 = load i32, i32* %11
%199 = load i32, i32* %9
%200 = add nsw i32 %198, %199
%201 = add nsw i32 %200, 1
%202 = sext i32 %201 to i64
%203 = getelementptr inbounds double, double* %197, i64 %202
%204 = load double, double* %203
%205 = fdiv double %196, %204
%206 = call double @sqrt(double %205)
store double %206, double* %14
%207 = load double, double* %14
%208 = load double, double* %14
%209 = fmul double %207, %208
store double %209, double* %15
%210 = load double, double* %14
%211 = load double, double* %15
%212 = fadd double 1.000000e+00, %211
%213 = fdiv double %210, %212
store double %213, double* %16
br label %214
214: ; preds = %189, %188
%215 = load double*, double** %13
%216 = load i32, i32* %11
%217 = load i32, i32* %9
%218 = add nsw i32 %216, %217
%219 = sext i32 %218 to i64
%220 = getelementptr inbounds double, double* %215, i64 %219
%221 = load double, double* %220
%222 = load double, double* %16
%223 = load double*, double** %13
%224 = load i32, i32* %11
%225 = load i32, i32* %9
%226 = add nsw i32 %224, %225
%227 = add nsw i32 %226, 1
%228 = sext i32 %227 to i64
%229 = getelementptr inbounds double, double* %223, i64 %228
%230 = load double, double* %229
%231 = load double*, double** %13
%232 = load i32, i32* %10
%233 = load i32, i32* %9
%234 = add nsw i32 %232, %233
%235 = sext i32 %234 to i64
%236 = getelementptr inbounds double, double* %231, i64 %235
%237 = load double, double* %236
%238 = fadd double %230, %237
%239 = fneg double %222
%240 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %239, double %238, double %221)
%241 = load double*, double** %7
%242 = load i32, i32* %9
%243 = sext i32 %242 to i64
%244 = getelementptr inbounds double, double* %241, i64 %243
store double %240, double* %244
%245 = load double*, double** %13
%246 = load i32, i32* %11
%247 = load i32, i32* %9
%248 = add nsw i32 %246, %247
%249 = sext i32 %248 to i64
%250 = getelementptr inbounds double, double* %245, i64 %249
%251 = load double, double* %250
%252 = load double, double* %16
%253 = load double*, double** %13
%254 = load i32, i32* %11
%255 = load i32, i32* %9
%256 = add nsw i32 %254, %255
%257 = add nsw i32 %256, 1
%258 = sext i32 %257 to i64
%259 = getelementptr inbounds double, double* %253, i64 %258
%260 = load double, double* %259
%261 = load double*, double** %13
%262 = load i32, i32* %10
%263 = load i32, i32* %9
%264 = add nsw i32 %262, %263
%265 = sext i32 %264 to i64
%266 = getelementptr inbounds double, double* %261, i64 %265
%267 = load double, double* %266
%268 = fadd double %260, %267
%269 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %252, double %268, double %251)
%270 = load double*, double** %7
%271 = load i32, i32* %9
%272 = add nsw i32 %271, 1
%273 = sext i32 %272 to i64
%274 = getelementptr inbounds double, double* %270, i64 %273
store double %269, double* %274
%275 = load double*, double** %8
%276 = load i32, i32* %9
%277 = sext i32 %276 to i64
%278 = getelementptr inbounds double, double* %275, i64 %277
store double 0.000000e+00, double* %278
%279 = load double*, double** %8
%280 = load i32, i32* %9
%281 = add nsw i32 %280, 1
%282 = sext i32 %281 to i64
%283 = getelementptr inbounds double, double* %279, i64 %282
store double 0.000000e+00, double* %283
br label %284
284: ; preds = %214, %107
%285 = load i32, i32* %9
%286 = add nsw i32 %285, 2
store i32 %286, i32* %9
br label %305
287: ; preds = %73
%288 = load double*, double** %13
%289 = load i32, i32* %11
%290 = load i32, i32* %9
%291 = add nsw i32 %289, %290
%292 = sext i32 %291 to i64
%293 = getelementptr inbounds double, double* %288, i64 %292
%294 = load double, double* %293
%295 = load double*, double** %7
%296 = load i32, i32* %9
%297 = sext i32 %296 to i64
%298 = getelementptr inbounds double, double* %295, i64 %297
store double %294, double* %298
%299 = load double*, double** %8
%300 = load i32, i32* %9
%301 = sext i32 %300 to i64
%302 = getelementptr inbounds double, double* %299, i64 %301
store double 0.000000e+00, double* %302
%303 = load i32, i32* %9
%304 = add nsw i32 %303, 1
store i32 %304, i32* %9
br label %305
305: ; preds = %287, %284
br label %69
306: ; preds = %69
%307 = load i32, i32* %9
%308 = load i32, i32* %12
%309 = icmp eq i32 %307, %308
br i1 %309, label %310, label %327
310: ; preds = %306
%311 = load double*, double** %13
%312 = load i32, i32* %6
%313 = load i32, i32* %6
%314 = mul nsw i32 %312, %313
%315 = sub nsw i32 %314, 1
%316 = sext i32 %315 to i64
%317 = getelementptr inbounds double, double* %311, i64 %316
%318 = load double, double* %317
%319 = load double*, double** %7
%320 = load i32, i32* %9
%321 = sext i32 %320 to i64
%322 = getelementptr inbounds double, double* %319, i64 %321
store double %318, double* %322
%323 = load double*, double** %8
%324 = load i32, i32* %9
%325 = sext i32 %324 to i64
%326 = getelementptr inbounds double, double* %323, i64 %325
store double 0.000000e+00, double* %326
br label %327
327: ; preds = %310, %306
%328 = load double*, double** %13
%329 = call i32 @free(double* %328)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @eig(double* %0, i32 %1, double* nocapture writeonly %2, double* nocapture writeonly %3) {
%5 = shl i32 %1, 3
%6 = mul i32 %5, %1
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = inttoptr i64 %7 to double*
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = tail call i32 @francis_iter(double* %0, i32 %1, double* %8)
%11 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %11, label %13, label %120
12: ; preds = %30
br i1 %11, label %33, label %120
13: ; preds = %4, %30
%14 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 0, %4 ]
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = mul nsw i32 %15, %1
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = fcmp une double %20, 0.000000e+00
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %13
%23 = mul nsw i32 %14, %1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %24
%26 = sext i32 %14 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %26
%28 = tail call i32 @eig2t(double* %27, i32 %1)
%29 = add nsw i32 %14, 2
br label %30
30: ; preds = %13, %22
%31 = phi i32 [ %29, %22 ], [ %15, %13 ]
%32 = icmp slt i32 %31, %9
br i1 %32, label %13, label %12
33: ; preds = %12, %117
%34 = phi i32 [ %118, %117 ], [ 0, %12 ]
%35 = mul nsw i32 %34, %1
%36 = add nsw i32 %34, 1
%37 = mul nsw i32 %36, %1
%38 = add nsw i32 %37, %34
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = fcmp une double %41, 0.000000e+00
%43 = add nsw i32 %35, %34
br i1 %42, label %44, label %110
44: ; preds = %33
%45 = add nsw i32 %43, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = fmul double %41, %48
%50 = fcmp olt double %49, 0.000000e+00
br i1 %50, label %51, label %75
51: ; preds = %44
%52 = sext i32 %43 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = sext i32 %34 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %55
store double %54, double* %56
%57 = add nsw i32 %38, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = sext i32 %36 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %61
store double %60, double* %62
%63 = load double, double* %47
%64 = fneg double %63
%65 = load double, double* %40
%66 = fmul double %65, %64
%67 = tail call double @sqrt(double %66)
%68 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %55
store double %67, double* %68
%69 = load double, double* %47
%70 = fneg double %69
%71 = load double, double* %40
%72 = fmul double %71, %70
%73 = tail call double @sqrt(double %72)
%74 = fneg double %73
br label %105
75: ; preds = %44
%76 = fcmp oeq double %48, 0.000000e+00
br i1 %76, label %85, label %77
77: ; preds = %75
%78 = fdiv double %41, %48
%79 = tail call double @sqrt(double %78)
%80 = fmul double %79, %79
%81 = fadd double %80, 1.000000e+00
%82 = fdiv double %79, %81
%83 = load double, double* %47
%84 = load double, double* %40
br label %85
85: ; preds = %75, %77
%86 = phi double [ %84, %77 ], [ %41, %75 ]
%87 = phi double [ %83, %77 ], [ %48, %75 ]
%88 = phi double [ %82, %77 ], [ 0.000000e+00, %75 ]
%89 = sext i32 %43 to i64
%90 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %89
%91 = load double, double* %90
%92 = fadd double %87, %86
%93 = fneg double %88
%94 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %93, double %92, double %91)
%95 = sext i32 %34 to i64
%96 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %95
store double %94, double* %96
%97 = load double, double* %90
%98 = load double, double* %47
%99 = load double, double* %40
%100 = fadd double %98, %99
%101 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %100, double %97)
%102 = sext i32 %36 to i64
%103 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %102
store double %101, double* %103
%104 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %95
store double 0.000000e+00, double* %104
br label %105
105: ; preds = %85, %51
%106 = phi i64 [ %102, %85 ], [ %61, %51 ]
%107 = phi double [ 0.000000e+00, %85 ], [ %74, %51 ]
%108 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %106
store double %107, double* %108
%109 = add nsw i32 %34, 2
br label %117
110: ; preds = %33
%111 = sext i32 %43 to i64
%112 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %111
%113 = load double, double* %112
%114 = sext i32 %34 to i64
%115 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %114
store double %113, double* %115
%116 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %114
store double 0.000000e+00, double* %116
br label %117
117: ; preds = %110, %105
%118 = phi i32 [ %109, %105 ], [ %36, %110 ]
%119 = icmp slt i32 %118, %9
br i1 %119, label %33, label %120
120: ; preds = %117, %4, %12
%121 = phi i32 [ 0, %12 ], [ 0, %4 ], [ %118, %117 ]
%122 = icmp eq i32 %121, %9
br i1 %122, label %123, label %132
123: ; preds = %120
%124 = mul nsw i32 %1, %1
%125 = add nsw i32 %124, -1
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %126
%128 = load double, double* %127
%129 = sext i32 %9 to i64
%130 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %129
store double %128, double* %130
%131 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %129
store double 0.000000e+00, double* %131
br label %132
132: ; preds = %123, %120
%133 = tail call i32 @free(double* %8)
ret void
}