#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 */
double *calloc(int, int);
double *mult(double **a, double *x, int N) {
  int o = 0, m = 0;
  double *t = calloc(N, sizeof(double));
  for (o = 0; o < N; o++) {
    for (m = 0; m < N; ++m) {
      t[o] = a[o][m] * x[m] + t[o];
    }
  }
  return t;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11cd <mult+0xbd>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ba <mult+0xaa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115c <mult+0x4c>
jmp    11bf <mult+0xaf>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1149 <mult+0x39>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mult>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <calloc@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    11fd <mult+0xed>
mov    %ebp,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    %r9d,%esi
and    $0x3,%esi
mov    %r9d,%edi
and    $0xfffffffc,%edi
xor    %r10d,%r10d
jmp    1163 <mult+0x53>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm0,(%rax,%r10,8)
add    $0x1,%r10
cmp    %r9,%r10
je     11fd <mult+0xed>
mov    (%r14,%r10,8),%rdx
movsd  (%rax,%r10,8),%xmm0
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x3,%r8
jb     11c7 <mult+0xb7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm2
mulsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x10(%rdx,%rcx,8),%xmm3
mulsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%rdx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdi
jne    1180 <mult+0x70>
test   %rsi,%rsi
je     1150 <mult+0x40>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rbp
lea    (%rdx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
mulsd  0x0(%rbp,%rdx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rsi
jne    11e0 <mult+0xd0>
jmp    1150 <mult+0x40>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double* @mult(double** %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
store double** %0, double*** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%10 = load i32, i32* %6
%11 = call double* @calloc(i32 %10, i32 8)
store double* %11, double** %9
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %50, %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %53
16: ; preds = %12
store i32 0, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %46, %16
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %49
21: ; preds = %17
%22 = load double**, double*** %4
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double*, double** %22, i64 %24
%26 = load double*, double** %25
%27 = load i32, i32* %8
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = load double*, double** %5
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = load double*, double** %9
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %35, double %40)
%42 = load double*, double** %9
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
store double %41, double* %45
br label %46
46: ; preds = %21
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %8
br label %17
49: ; preds = %17
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %7
br label %12
53: ; preds = %12
%54 = load double*, double** %9
ret double* %54
}

LLVM IR (-O2):
define noalias double* @mult(double** nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = tail call double* @calloc(i32 %2, i32 8)
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %69
6: ; preds = %3
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
%11 = and i64 %7, 4294967292
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %65, %6
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %67, %65 ]
%15 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %14
%16 = load double*, double** %15
%17 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %14
%18 = load double, double* %17
br i1 %10, label %49, label %19
19: ; preds = %13, %19
%20 = phi i64 [ %46, %19 ], [ 0, %13 ]
%21 = phi double [ %45, %19 ], [ %18, %13 ]
%22 = phi i64 [ %47, %19 ], [ 0, %13 ]
%23 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %20
%24 = load double, double* %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %20
%26 = load double, double* %25
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %26, double %21)
%28 = or i64 %20, 1
%29 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %28
%32 = load double, double* %31
%33 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %32, double %27)
%34 = or i64 %20, 2
%35 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %34
%38 = load double, double* %37
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %38, double %33)
%40 = or i64 %20, 3
%41 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %40
%44 = load double, double* %43
%45 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %44, double %39)
%46 = add nuw nsw i64 %20, 4
%47 = add i64 %22, 4
%48 = icmp eq i64 %47, %11
br i1 %48, label %49, label %19
49: ; preds = %19, %13
%50 = phi double [ undef, %13 ], [ %45, %19 ]
%51 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %46, %19 ]
%52 = phi double [ %18, %13 ], [ %45, %19 ]
br i1 %12, label %65, label %53
53: ; preds = %49, %53
%54 = phi i64 [ %62, %53 ], [ %51, %49 ]
%55 = phi double [ %61, %53 ], [ %52, %49 ]
%56 = phi i64 [ %63, %53 ], [ 0, %49 ]
%57 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %54
%58 = load double, double* %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %54
%60 = load double, double* %59
%61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %60, double %55)
%62 = add nuw nsw i64 %54, 1
%63 = add i64 %56, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %9
br i1 %64, label %65, label %53
65: ; preds = %53, %49
%66 = phi double [ %50, %49 ], [ %61, %53 ]
store double %66, double* %17
%67 = add nuw nsw i64 %14, 1
%68 = icmp eq i64 %67, %7
br i1 %68, label %69, label %13
69: ; preds = %65, %3
ret double* %4
}