#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 */
typedef int /*<<< orphan*/ c;
typedef int /*<<< orphan*/ b;
typedef int /*<<< orphan*/ a;

/* Variables and functions */
int RAND_MAX;
float *alloca(unsigned int);
double fabs(float);
int /*<<< orphan*/ frinv(float *, float *, unsigned int);
int /*<<< orphan*/ frmatprintf(char *, unsigned int, unsigned int, unsigned int,
                               int, float *);
int /*<<< orphan*/ frmul(float *, float *, float *, unsigned int, unsigned int,
                         unsigned int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
int random();
int testfrinv(void) {
  unsigned int d;
  float *a, *b, *c;
  unsigned int i, j, err = 0;
  d = (random() & 15) + 1;
  a = alloca(d * d * sizeof(a[0]));
  b = alloca(d * d * sizeof(b[0]));
  c = alloca(d * d * sizeof(c[0]));
  for (i = 0; i < d * d; i++)
    a[i] = (random() - RAND_MAX / 2) * (4.0 / RAND_MAX);
  frinv(b, a, d);
  frmul(c, a, b, d, d, d);
  for (i = 0; i < d; i++)
    for (j = 0; j < d; j++)
      if (((i == j) && (fabs(c[i * d + j] - 1) > 0.0001)) ||
          ((i != j) && (fabs(c[i * d + j] - 0) > 0.0001)))
        err |= 1;
  if (err & 1) {
    printf("LU inversion error!\n");
    frmatprintf("a", d, d, d, 1, a);
    frmatprintf("b", d, d, d, 1, b);
    frmatprintf("c", d, d, d, 1, c);
  }
  return err ? 1 : 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<testfrinv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1070 <random@plt>
and    $0xf,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    124f <testfrinv+0xdf>
mov    $0x0,%al
call   1070 <random@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    0x2de7(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mov    0x2dcb(%rip),%rax
cvtsi2sdl (%rax),%xmm2
movsd  0xddf(%rip),%xmm1
divsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11de <testfrinv+0x6e>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x4(%rbp),%edx
call   1090 <frinv@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%r8d
mov    -0x4(%rbp),%r9d
call   1080 <frmul@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    1353 <testfrinv+0x1e3>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    1340 <testfrinv+0x1d0>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jne    12e5 <testfrinv+0x175>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  0xd46(%rip),%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
call   1050 <fabs@plt>
movsd  0xd25(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
ja     1324 <testfrinv+0x1b4>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
je     132d <testfrinv+0x1bd>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
call   1050 <fabs@plt>
movsd  0xce6(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    132d <testfrinv+0x1bd>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
or     $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1332 <testfrinv+0x1c2>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1295 <testfrinv+0x125>
jmp    1345 <testfrinv+0x1d5>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1282 <testfrinv+0x112>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     13cb <testfrinv+0x25b>
lea    0xcab(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%r9
lea    0xca7(%rip),%rdi
mov    $0x1,%r8d
call   1030 <frmatprintf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%r9
lea    0xc8a(%rip),%rdi
mov    $0x1,%r8d
call   1030 <frmatprintf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r9
lea    0xc6d(%rip),%rdi
mov    $0x1,%r8d
call   1030 <frmatprintf@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<testfrinv>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
xor    %eax,%eax
call   1070 <random@plt>
mov    %eax,%r15d
and    $0xf,%r15d
add    $0x1,%r15d
mov    %r15d,%ebp
imul   %ebp,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1060 <alloca@plt>
mov    %rax,%r13
mov    %ebx,%edi
call   1060 <alloca@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %ebx,%edi
call   1060 <alloca@plt>
mov    %rax,(%rsp)
mov    0x2e25(%rip),%r14
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %eax,%eax
call   1070 <random@plt>
mov    (%r14),%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %ecx,%edx
sar    %edx
sub    %edx,%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
movsd  0xe05(%rip),%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm2,%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    11d0 <testfrinv+0x60>
mov    %r12,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %r15d,%edx
call   1090 <frinv@plt>
mov    %r13,%rsi
mov    (%rsp),%r13
mov    %r13,%rdi
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %r12,0x18(%rsp)
mov    %r12,%rdx
mov    %r15d,%ecx
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%r9d
call   1080 <frmul@plt>
mov    %r15d,0xc(%rsp)
mov    %r15d,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
xor    %ebp,%ebp
jmp    127e <testfrinv+0x10e>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
add    0x20(%rsp),%r13
cmp    %rbx,%r15
je     12db <testfrinv+0x16b>
mov    %r15,%r14
imul   %rbx,%r14
add    %r15,%r14
xor    %r12d,%r12d
jmp    1299 <testfrinv+0x129>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r12
cmp    %r12,%rbx
je     1270 <testfrinv+0x100>
cmp    %r12,%r15
jne    12c0 <testfrinv+0x150>
mov    (%rsp),%rax
movss  (%rax,%r14,4),%xmm0
addss  0xd60(%rip),%xmm0
jmp    12c7 <testfrinv+0x157>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  0x0(%r13,%r12,4),%xmm0
call   1050 <fabs@plt>
ucomisd 0xd34(%rip),%xmm0
jbe    1290 <testfrinv+0x120>
or     $0x1,%ebp
jmp    1290 <testfrinv+0x120>
test   $0x1,%bpl
je     1347 <testfrinv+0x1d7>
lea    0xd32(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
lea    0xd20(%rip),%rdi
mov    0xc(%rsp),%ebx
mov    %ebx,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %ebx,%ecx
mov    $0x1,%r8d
mov    0x10(%rsp),%r9
call   1040 <frmatprintf@plt>
lea    0xd01(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %ebx,%ecx
mov    $0x1,%r8d
mov    0x18(%rsp),%r9
call   1040 <frmatprintf@plt>
lea    0xce6(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %ebx,%ecx
mov    $0x1,%r8d
mov    (%rsp),%r9
call   1040 <frmatprintf@plt>
xor    %eax,%eax
test   %ebp,%ebp
setne  %al
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i32 0
@.str = [21 x i8] c"LU inversion error!\0A\00"
@.str.1 = [2 x i8] c"a\00"
@.str.2 = [2 x i8] c"b\00"
@.str.3 = [2 x i8] c"c\00"
define i32 @testfrinv() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca float*
%3 = alloca float*
%4 = alloca float*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 0, i32* %7
%8 = call i32 (...) @random()
%9 = and i32 %8, 15
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %1
%11 = load i32, i32* %1
%12 = load i32, i32* %1
%13 = mul i32 %11, %12
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 %14, 4
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call float* @alloca(i32 %16)
store float* %17, float** %2
%18 = load i32, i32* %1
%19 = load i32, i32* %1
%20 = mul i32 %18, %19
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 %21, 4
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call float* @alloca(i32 %23)
store float* %24, float** %3
%25 = load i32, i32* %1
%26 = load i32, i32* %1
%27 = mul i32 %25, %26
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = mul i64 %28, 4
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = call float* @alloca(i32 %30)
store float* %31, float** %4
store i32 0, i32* %5
br label %32
32: ; preds = %53, %0
%33 = load i32, i32* %5
%34 = load i32, i32* %1
%35 = load i32, i32* %1
%36 = mul i32 %34, %35
%37 = icmp ult i32 %33, %36
br i1 %37, label %38, label %56
38: ; preds = %32
%39 = call i32 (...) @random()
%40 = load i32, i32* @RAND_MAX
%41 = sdiv i32 %40, 2
%42 = sub nsw i32 %39, %41
%43 = sitofp i32 %42 to double
%44 = load i32, i32* @RAND_MAX
%45 = sitofp i32 %44 to double
%46 = fdiv double 4.000000e+00, %45
%47 = fmul double %43, %46
%48 = fptrunc double %47 to float
%49 = load float*, float** %2
%50 = load i32, i32* %5
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 %51
store float %48, float* %52
br label %53
53: ; preds = %38
%54 = load i32, i32* %5
%55 = add i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %5
br label %32
56: ; preds = %32
%57 = load float*, float** %3
%58 = load float*, float** %2
%59 = load i32, i32* %1
%60 = call i32 @frinv(float* %57, float* %58, i32 %59)
%61 = load float*, float** %4
%62 = load float*, float** %2
%63 = load float*, float** %3
%64 = load i32, i32* %1
%65 = load i32, i32* %1
%66 = load i32, i32* %1
%67 = call i32 @frmul(float* %61, float* %62, float* %63, i32 %64, i32 %65, i32 %66)
store i32 0, i32* %5
br label %68
68: ; preds = %119, %56
%69 = load i32, i32* %5
%70 = load i32, i32* %1
%71 = icmp ult i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %122
72: ; preds = %68
store i32 0, i32* %6
br label %73
73: ; preds = %115, %72
%74 = load i32, i32* %6
%75 = load i32, i32* %1
%76 = icmp ult i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %118
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %5
%79 = load i32, i32* %6
%80 = icmp eq i32 %78, %79
br i1 %80, label %81, label %94
81: ; preds = %77
%82 = load float*, float** %4
%83 = load i32, i32* %5
%84 = load i32, i32* %1
%85 = mul i32 %83, %84
%86 = load i32, i32* %6
%87 = add i32 %85, %86
%88 = zext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds float, float* %82, i64 %88
%90 = load float, float* %89
%91 = fsub float %90, 1.000000e+00
%92 = call double @fabs(float %91)
%93 = fcmp ogt double %92, 1.000000e-04
br i1 %93, label %111, label %94
94: ; preds = %81, %77
%95 = load i32, i32* %5
%96 = load i32, i32* %6
%97 = icmp ne i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %114
98: ; preds = %94
%99 = load float*, float** %4
%100 = load i32, i32* %5
%101 = load i32, i32* %1
%102 = mul i32 %100, %101
%103 = load i32, i32* %6
%104 = add i32 %102, %103
%105 = zext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds float, float* %99, i64 %105
%107 = load float, float* %106
%108 = fsub float %107, 0.000000e+00
%109 = call double @fabs(float %108)
%110 = fcmp ogt double %109, 1.000000e-04
br i1 %110, label %111, label %114
111: ; preds = %98, %81
%112 = load i32, i32* %7
%113 = or i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %7
br label %114
114: ; preds = %111, %98, %94
br label %115
115: ; preds = %114
%116 = load i32, i32* %6
%117 = add i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %6
br label %73
118: ; preds = %73
br label %119
119: ; preds = %118
%120 = load i32, i32* %5
%121 = add i32 %120, 1
store i32 %121, i32* %5
br label %68
122: ; preds = %68
%123 = load i32, i32* %7
%124 = and i32 %123, 1
%125 = icmp ne i32 %124, 0
br i1 %125, label %126, label %143
126: ; preds = %122
%127 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([21 x i8], [21 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%128 = load i32, i32* %1
%129 = load i32, i32* %1
%130 = load i32, i32* %1
%131 = load float*, float** %2
%132 = call i32 @frmatprintf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %128, i32 %129, i32 %130, i32 1, float* %131)
%133 = load i32, i32* %1
%134 = load i32, i32* %1
%135 = load i32, i32* %1
%136 = load float*, float** %3
%137 = call i32 @frmatprintf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %133, i32 %134, i32 %135, i32 1, float* %136)
%138 = load i32, i32* %1
%139 = load i32, i32* %1
%140 = load i32, i32* %1
%141 = load float*, float** %4
%142 = call i32 @frmatprintf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %138, i32 %139, i32 %140, i32 1, float* %141)
br label %143
143: ; preds = %126, %122
%144 = load i32, i32* %7
%145 = icmp ne i32 %144, 0
%146 = zext i1 %145 to i64
%147 = select i1 %145, i32 1, i32 0
ret i32 %147
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i32 0
@.str.1 = [2 x i8] c"a\00"
@.str.2 = [2 x i8] c"b\00"
@.str.3 = [2 x i8] c"c\00"
@str = [20 x i8] c"LU inversion error!\00"
define i32 @testfrinv() {
%1 = tail call i32 (...) @random()
%2 = and i32 %1, 15
%3 = add nuw nsw i32 %2, 1
%4 = mul nuw nsw i32 %3, %3
%5 = shl nuw nsw i32 %4, 2
%6 = tail call float* @alloca(i32 %5)
%7 = tail call float* @alloca(i32 %5)
%8 = tail call float* @alloca(i32 %5)
%9 = zext i32 %4 to i64
br label %10
10: ; preds = %0, %10
%11 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %22, %10 ]
%12 = tail call i32 (...) @random()
%13 = load i32, i32* @RAND_MAX
%14 = sdiv i32 %13, -2
%15 = add i32 %14, %12
%16 = sitofp i32 %15 to double
%17 = sitofp i32 %13 to double
%18 = fdiv double 4.000000e+00, %17
%19 = fmul double %18, %16
%20 = fptrunc double %19 to float
%21 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %11
store float %20, float* %21
%22 = add nuw nsw i64 %11, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %9
br i1 %23, label %24, label %10
24: ; preds = %10
%25 = tail call i32 @frinv(float* %7, float* %6, i32 %3)
%26 = tail call i32 @frmul(float* %8, float* %6, float* %7, i32 %3, i32 %3, i32 %3)
%27 = zext i32 %3 to i64
br label %28
28: ; preds = %24, %55
%29 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %56, %55 ]
%30 = phi i32 [ 0, %24 ], [ %52, %55 ]
%31 = mul nuw nsw i64 %29, %27
%32 = add nuw nsw i64 %29, %31
%33 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %32
br label %34
34: ; preds = %28, %51
%35 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %53, %51 ]
%36 = phi i32 [ %30, %28 ], [ %52, %51 ]
%37 = icmp eq i64 %29, %35
br i1 %37, label %38, label %43
38: ; preds = %34
%39 = load float, float* %33
%40 = fadd float %39, -1.000000e+00
%41 = tail call double @fabs(float %40)
%42 = fcmp ogt double %41, 1.000000e-04
br i1 %42, label %49, label %51
43: ; preds = %34
%44 = add nuw nsw i64 %35, %31
%45 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = tail call double @fabs(float %46)
%48 = fcmp ogt double %47, 1.000000e-04
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %43, %38
%50 = or i32 %36, 1
br label %51
51: ; preds = %38, %43, %49
%52 = phi i32 [ %50, %49 ], [ %36, %43 ], [ %36, %38 ]
%53 = add nuw nsw i64 %35, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %27
br i1 %54, label %55, label %34
55: ; preds = %51
%56 = add nuw nsw i64 %29, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %27
br i1 %57, label %58, label %28
58: ; preds = %55
%59 = and i32 %52, 1
%60 = icmp eq i32 %59, 0
br i1 %60, label %66, label %61
61: ; preds = %58
%62 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%63 = tail call i32 @frmatprintf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %3, i32 %3, i32 %3, i32 1, float* %6)
%64 = tail call i32 @frmatprintf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %3, i32 %3, i32 %3, i32 1, float* %7)
%65 = tail call i32 @frmatprintf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %3, i32 %3, i32 %3, i32 1, float* %8)
br label %66
66: ; preds = %61, %58
%67 = icmp ne i32 %52, 0
%68 = zext i1 %67 to i32
ret i32 %68
}