#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);
float *prod(float *A, float *B, int n, float alpha) {
  float *res = (float *)calloc(n * n, sizeof(float));
  int i, j, k;
  float sum;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      sum = 0;
      for (k = 0; k < n; k++) {
        sum += A[i * n + k] * B[k * n + j];
      }
      res[i * n + j] = alpha * sum;
    }
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<prod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
imul   -0x14(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    120b <prod+0xfb>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f8 <prod+0xe8>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ca <prod+0xba>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x30(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1172 <prod+0x62>
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
mulss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1157 <prod+0x47>
jmp    11fd <prod+0xed>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1144 <prod+0x34>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<prod>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    %edx,%edi
imul   %edx,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
movss  0x4(%rsp),%xmm3
test   %r12d,%r12d
jle    1221 <prod+0x111>
mov    %r12d,%r10d
mov    %r10d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    0x4(%r15),%rsi
lea    0x0(,%r10,4),%rdi
lea    0x0(,%r10,8),%rbx
xor    %r8d,%r8d
jmp    1180 <prod+0x70>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r8
add    %rdi,%rsi
cmp    %r10,%r8
je     1221 <prod+0x111>
mov    %r8,%r9
imul   %r10,%r9
mov    %r14,%r11
xor    %r13d,%r13d
jmp    11aa <prod+0x9a>
nop
mulss  %xmm3,%xmm0
lea    (%r9,%r13,1),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
add    $0x1,%r13
add    $0x4,%r11
cmp    %r10,%r13
je     1170 <prod+0x60>
cmp    $0x1,%r12d
jne    11c0 <prod+0xb0>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ebp,%ebp
jmp    11fb <prod+0xeb>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
mov    %r11,%rcx
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%rsi,%rbp,4),%xmm2
mulss  (%rcx),%xmm2
movss  (%rsi,%rbp,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  (%rcx,%rdi,1),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rbp
add    %rbx,%rcx
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rbp,%rdx
jne    11d0 <prod+0xc0>
test   $0x1,%r10b
je     1190 <prod+0x80>
lea    (%r9,%rbp,1),%rcx
movss  (%r15,%rcx,4),%xmm1
imul   %r10,%rbp
add    %r13,%rbp
mulss  (%r14,%rbp,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    1190 <prod+0x80>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float* @prod(float* %0, float* %1, i32 %2, float %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca float
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca float
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store float %3, float* %8
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %7
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = call i64 @calloc(i32 %16, i32 4)
%18 = inttoptr i64 %17 to float*
store float* %18, float** %9
store i32 0, i32* %10
br label %19
19: ; preds = %73, %4
%20 = load i32, i32* %10
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %76
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %11
br label %24
24: ; preds = %69, %23
%25 = load i32, i32* %11
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %72
28: ; preds = %24
store float 0.000000e+00, float* %13
store i32 0, i32* %12
br label %29
29: ; preds = %54, %28
%30 = load i32, i32* %12
%31 = load i32, i32* %7
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %57
33: ; preds = %29
%34 = load float*, float** %5
%35 = load i32, i32* %10
%36 = load i32, i32* %7
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %12
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float*, float** %6
%44 = load i32, i32* %12
%45 = load i32, i32* %7
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = load float, float* %13
%53 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %51, float %52)
store float %53, float* %13
br label %54
54: ; preds = %33
%55 = load i32, i32* %12
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %12
br label %29
57: ; preds = %29
%58 = load float, float* %8
%59 = load float, float* %13
%60 = fmul float %58, %59
%61 = load float*, float** %9
%62 = load i32, i32* %10
%63 = load i32, i32* %7
%64 = mul nsw i32 %62, %63
%65 = load i32, i32* %11
%66 = add nsw i32 %64, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds float, float* %61, i64 %67
store float %60, float* %68
br label %69
69: ; preds = %57
%70 = load i32, i32* %11
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %11
br label %24
72: ; preds = %24
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %10
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %10
br label %19
76: ; preds = %19
%77 = load float*, float** %9
ret float* %77
}

LLVM IR (-O2):
define float* @prod(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, float %3) {
%5 = mul nsw i32 %2, %2
%6 = tail call i64 @calloc(i32 %5, i32 4)
%7 = inttoptr i64 %6 to float*
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %8, label %9, label %68
9: ; preds = %4
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %2, 1
%14 = and i64 %11, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %65, %9
%17 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %66, %65 ]
%18 = mul nsw i64 %17, %10
br label %19
19: ; preds = %58, %16
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %63, %58 ]
br i1 %13, label %45, label %21
21: ; preds = %19, %21
%22 = phi i64 [ %42, %21 ], [ 0, %19 ]
%23 = phi float [ %41, %21 ], [ 0.000000e+00, %19 ]
%24 = phi i64 [ %43, %21 ], [ 0, %19 ]
%25 = add nuw nsw i64 %22, %18
%26 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %25
%27 = load float, float* %26
%28 = mul nsw i64 %22, %10
%29 = add nuw nsw i64 %28, %20
%30 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %29
%31 = load float, float* %30
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %27, float %31, float %23)
%33 = or i64 %22, 1
%34 = add nuw nsw i64 %33, %18
%35 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = mul nsw i64 %33, %10
%38 = add nuw nsw i64 %37, %20
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %36, float %40, float %32)
%42 = add nuw nsw i64 %22, 2
%43 = add i64 %24, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %14
br i1 %44, label %45, label %21
45: ; preds = %21, %19
%46 = phi float [ undef, %19 ], [ %41, %21 ]
%47 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %42, %21 ]
%48 = phi float [ 0.000000e+00, %19 ], [ %41, %21 ]
br i1 %15, label %58, label %49
49: ; preds = %45
%50 = add nuw nsw i64 %47, %18
%51 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = mul nsw i64 %47, %10
%54 = add nuw nsw i64 %53, %20
%55 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %52, float %56, float %48)
br label %58
58: ; preds = %45, %49
%59 = phi float [ %46, %45 ], [ %57, %49 ]
%60 = fmul float %59, %3
%61 = add nuw nsw i64 %20, %18
%62 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %61
store float %60, float* %62
%63 = add nuw nsw i64 %20, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %11
br i1 %64, label %65, label %19
65: ; preds = %58
%66 = add nuw nsw i64 %17, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %11
br i1 %67, label %68, label %16
68: ; preds = %65, %4
ret float* %7
}