#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*/ free(float *);
float *malloc(int);
void tridiag_fl(float a[], float b[], float c[], float r[], float u[], int n) {
  float *gam = malloc(n * sizeof(*gam));
  float bet = b[0];
  int j;
  u[0] = r[0] / bet;
  for (j = 1; j <= n - 1; j++) {
    gam[j] = c[j - 1] / bet;
    bet = b[j] - a[j] * gam[j];
    u[j] = (r[j] - a[j] * u[j - 1]) / bet;
  }
  for (j = (n - 2); j >= 0; j--) {
    u[j] -= gam[j + 1] * u[j + 1];
  }
  free(gam);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tridiag_fl>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
divss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
movl   $0x1,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1253 <tridiag_fl+0x133>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
divss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
divss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    117c <tridiag_fl+0x5c>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x40(%rbp)
jl     12c0 <tridiag_fl+0x1a0>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movd   %xmm0,%edx
xor    $0x80000000,%edx
movd   %edx,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    125c <tridiag_fl+0x13c>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tridiag_fl>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r9d,%r14d
mov    %r8,%rbx
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%rbp
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
movss  0x0(%r13),%xmm0
movss  (%r15),%xmm1
divss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx)
cmp    $0x2,%r14d
jl     1249 <tridiag_fl+0x129>
mov    %r14d,%ecx
lea    -0x4(,%rcx,4),%rcx
ff
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  (%r12,%rdx,1),%xmm2
divss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%rax,%rdx,1)
movss  0x4(%r13,%rdx,1),%xmm0
movss  0x4(%rbp,%rdx,1),%xmm3
mulss  %xmm3,%xmm2
subss  %xmm2,%xmm0
movss  0x4(%r15,%rdx,1),%xmm2
mulss  %xmm3,%xmm1
subss  %xmm1,%xmm2
divss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%rbx,%rdx,1)
add    $0x4,%rdx
movaps %xmm2,%xmm1
cmp    %rdx,%rcx
jne    1180 <tridiag_fl+0x60>
cmp    $0x2,%r14d
jl     1249 <tridiag_fl+0x129>
add    $0xfffffffe,%r14d
mov    %r14,%rcx
test   $0x1,%r14b
jne    11ff <tridiag_fl+0xdf>
movss  0x4(%rax,%r14,4),%xmm0
mulss  0x4(%rbx,%r14,4),%xmm0
movss  (%rbx,%r14,4),%xmm1
subss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx,%r14,4)
lea    -0x1(%r14),%rcx
test   %r14,%r14
je     1249 <tridiag_fl+0x129>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  0x4(%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  -0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm1
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm2
mulss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm0
subss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%rbx,%rcx,4)
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
subss  %xmm2,%xmm1
movss  %xmm1,-0x4(%rbx,%rcx,4)
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1210 <tridiag_fl+0xf0>
mov    %rax,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @tridiag_fl(float* %0, float* %1, float* %2, float* %3, float* %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca float*
%11 = alloca float*
%12 = alloca i32
%13 = alloca float*
%14 = alloca float
%15 = alloca i32
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store float* %2, float** %9
store float* %3, float** %10
store float* %4, float** %11
store i32 %5, i32* %12
%16 = load i32, i32* %12
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 %17, 4
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = call float* @malloc(i32 %19)
store float* %20, float** %13
%21 = load float*, float** %8
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 0
%23 = load float, float* %22
store float %23, float* %14
%24 = load float*, float** %10
%25 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 0
%26 = load float, float* %25
%27 = load float, float* %14
%28 = fdiv float %26, %27
%29 = load float*, float** %11
%30 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 0
store float %28, float* %30
store i32 1, i32* %15
br label %31
31: ; preds = %90, %6
%32 = load i32, i32* %15
%33 = load i32, i32* %12
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = icmp sle i32 %32, %34
br i1 %35, label %36, label %93
36: ; preds = %31
%37 = load float*, float** %9
%38 = load i32, i32* %15
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %37, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float, float* %14
%44 = fdiv float %42, %43
%45 = load float*, float** %13
%46 = load i32, i32* %15
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
store float %44, float* %48
%49 = load float*, float** %8
%50 = load i32, i32* %15
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 %51
%53 = load float, float* %52
%54 = load float*, float** %7
%55 = load i32, i32* %15
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 %56
%58 = load float, float* %57
%59 = load float*, float** %13
%60 = load i32, i32* %15
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 %61
%63 = load float, float* %62
%64 = fneg float %58
%65 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %64, float %63, float %53)
store float %65, float* %14
%66 = load float*, float** %10
%67 = load i32, i32* %15
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 %68
%70 = load float, float* %69
%71 = load float*, float** %7
%72 = load i32, i32* %15
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 %73
%75 = load float, float* %74
%76 = load float*, float** %11
%77 = load i32, i32* %15
%78 = sub nsw i32 %77, 1
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds float, float* %76, i64 %79
%81 = load float, float* %80
%82 = fneg float %75
%83 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %82, float %81, float %70)
%84 = load float, float* %14
%85 = fdiv float %83, %84
%86 = load float*, float** %11
%87 = load i32, i32* %15
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds float, float* %86, i64 %88
store float %85, float* %89
br label %90
90: ; preds = %36
%91 = load i32, i32* %15
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %15
br label %31
93: ; preds = %31
%94 = load i32, i32* %12
%95 = sub nsw i32 %94, 2
store i32 %95, i32* %15
br label %96
96: ; preds = %119, %93
%97 = load i32, i32* %15
%98 = icmp sge i32 %97, 0
br i1 %98, label %99, label %122
99: ; preds = %96
%100 = load float*, float** %13
%101 = load i32, i32* %15
%102 = add nsw i32 %101, 1
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds float, float* %100, i64 %103
%105 = load float, float* %104
%106 = load float*, float** %11
%107 = load i32, i32* %15
%108 = add nsw i32 %107, 1
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds float, float* %106, i64 %109
%111 = load float, float* %110
%112 = load float*, float** %11
%113 = load i32, i32* %15
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds float, float* %112, i64 %114
%116 = load float, float* %115
%117 = fneg float %105
%118 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %117, float %111, float %116)
store float %118, float* %115
br label %119
119: ; preds = %99
%120 = load i32, i32* %15
%121 = add nsw i32 %120, -1
store i32 %121, i32* %15
br label %96
122: ; preds = %96
%123 = load float*, float** %13
%124 = call i32 @free(float* %123)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @tridiag_fl(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3, float* nocapture %4, i32 %5) {
%7 = shl i32 %5, 2
%8 = tail call float* @malloc(i32 %7)
%9 = load float, float* %1
%10 = load float, float* %3
%11 = fdiv float %10, %9
store float %11, float* %4
%12 = icmp sgt i32 %5, 1
br i1 %12, label %13, label %77
13: ; preds = %6
%14 = zext i32 %5 to i64
br label %15
15: ; preds = %13, %15
%16 = phi float [ %11, %13 ], [ %33, %15 ]
%17 = phi i64 [ 1, %13 ], [ %35, %15 ]
%18 = phi float [ %9, %13 ], [ %29, %15 ]
%19 = add nsw i64 %17, -1
%20 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %19
%21 = load float, float* %20
%22 = fdiv float %21, %18
%23 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %17
store float %22, float* %23
%24 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %17
%25 = load float, float* %24
%26 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %17
%27 = load float, float* %26
%28 = fneg float %27
%29 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %22, float %25)
%30 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %17
%31 = load float, float* %30
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %16, float %31)
%33 = fdiv float %32, %29
%34 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %17
store float %33, float* %34
%35 = add nuw nsw i64 %17, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %14
br i1 %36, label %37, label %15
37: ; preds = %15
br i1 %12, label %38, label %77
38: ; preds = %37
%39 = add nsw i32 %5, -2
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = and i64 %40, 1
%42 = icmp eq i64 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %54
43: ; preds = %38
%44 = add nuw nsw i64 %40, 1
%45 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %44
%48 = load float, float* %47
%49 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %40
%50 = load float, float* %49
%51 = fneg float %46
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %51, float %48, float %50)
store float %52, float* %49
%53 = add nsw i64 %40, -1
br label %54
54: ; preds = %43, %38
%55 = phi i64 [ %40, %38 ], [ %53, %43 ]
%56 = icmp eq i32 %39, 0
br i1 %56, label %77, label %57
57: ; preds = %54, %57
%58 = phi i64 [ %75, %57 ], [ %55, %54 ]
%59 = add nuw nsw i64 %58, 1
%60 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %59
%63 = load float, float* %62
%64 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %58
%65 = load float, float* %64
%66 = fneg float %61
%67 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %66, float %63, float %65)
store float %67, float* %64
%68 = add nsw i64 %58, -1
%69 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %58
%70 = load float, float* %69
%71 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %68
%72 = load float, float* %71
%73 = fneg float %70
%74 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %73, float %67, float %72)
store float %74, float* %71
%75 = add nsw i64 %58, -2
%76 = icmp eq i64 %68, 0
br i1 %76, label %77, label %57
77: ; preds = %54, %57, %6, %37
%78 = tail call i32 @free(float* %8)
ret void
}