#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 const DBL_EPSILON;
int /*<<< orphan*/ DoDiagonalOfQ(double *, int const);
int /*<<< orphan*/ assert(int);
void MakeQ_From_S_Largetfreq(double *mat, const double *pi, const int n) {
  int i, j;
  assert(NULL != mat);
  assert(NULL != pi);
  assert(n > 0);
  for (i = 0; i < n; i++) {
    if (pi[i] > DBL_EPSILON) {
      for (j = 0; j < n; j++) {
        mat[i * n + j] /= pi[i];
      }
    } else {
      for (j = 0; j < n; j++) {
        mat[i * n + j] = 0.;
      }
    }
  }
  DoDiagonalOfQ(mat, n);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MakeQ_From_S_Largetfreq>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    123f <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x11f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    0x2e57(%rip),%rax
ucomisd (%rax),%xmm0
jbe    11ed <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xcd>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e8 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xc8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a2 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x82>
jmp    122c <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x10c>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1227 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f4 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xd4>
jmp    122c <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x10c>
jmp    1231 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x111>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1171 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x51>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1040 <DoDiagonalOfQ@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MakeQ_From_S_Largetfreq>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%r12
xor    %edi,%edi
test   %r12,%r12
setne  %dil
call   1040 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
test   %rbp,%rbp
setne  %dil
call   1040 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
test   %ebx,%ebx
setg   %dil
call   1040 <assert@plt>
mov    %ebx,%r8d
test   %ebx,%ebx
jle    13a6 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x276>
mov    %r8d,%edi
lea    0x0(,%rdi,8),%rdx
lea    -0x1(%rdi),%rax
lea    -0x3(%rdi),%rcx
mov    %rcx,0x28(%rsp)
shr    %rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rax,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %rsi,0x18(%rsp)
mov    %rax,(%rsp)
or     $0x1,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    %rdi,%rax
neg    %rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
lea    0x18(%r12),%r13
xor    %r14d,%r14d
xorpd  %xmm3,%xmm3
mov    %r12,%r15
mov    %rdi,0x40(%rsp)
mov    %r12,0x38(%rsp)
jmp    1231 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x101>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r14d,%eax
imul   %r8d,%eax
cltq
lea    (%r12,%rax,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r8d,%r12d
mov    %rdx,%rbx
call   1030 <memset@plt>
xorpd  %xmm3,%xmm3
mov    %rbx,%rdx
mov    0x40(%rsp),%rdi
mov    %r12d,%r8d
mov    0x38(%rsp),%r12
add    $0x1,%r14
add    %rdx,%r13
add    %rdx,%r15
cmp    %rdi,%r14
je     13a6 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x276>
movsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm0
ucomisd %xmm3,%xmm0
jbe    11f0 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xc0>
mov    %r14,%rax
imul   %rdi,%rax
movsd  (%r12,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r12,%rax,8)
cmp    $0x1,%r8d
je     121e <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xee>
mov    $0x1,%ecx
cmpq   $0x2,(%rsp)
jb     1330 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x200>
lea    (%r12,%rax,8),%rbx
add    $0x8,%rbx
lea    0x8(,%r14,8),%rsi
add    %rbp,%rsi
cmp    %rsi,%rbx
jae    129f <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x16f>
lea    (%rax,%rdi,1),%rsi
lea    (%r12,%rsi,8),%rbx
lea    0x0(,%r14,8),%rsi
add    %rbp,%rsi
cmp    %rbx,%rsi
jb     1330 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x200>
cmpq   $0x2,0x28(%rsp)
jae    12ab <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x17b>
xor    %ecx,%ecx
jmp    12ee <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x1be>
movsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
mov    0x8(%rsp),%rsi
xor    %ecx,%ecx
nopl   (%rax)
movupd -0x10(%r13,%rcx,8),%xmm1
movupd 0x0(%r13,%rcx,8),%xmm2
divpd  %xmm0,%xmm1
movupd %xmm1,-0x10(%r13,%rcx,8)
divpd  %xmm0,%xmm2
movupd %xmm2,0x0(%r13,%rcx,8)
add    $0x4,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    12c0 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x190>
testb  $0x1,0x20(%rsp)
je     1317 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x1e7>
or     $0x1,%rcx
movsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
add    %rax,%rcx
movupd (%r12,%rcx,8),%xmm1
divpd  %xmm0,%xmm1
movupd %xmm1,(%r12,%rcx,8)
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    0x18(%rsp),%rsi
cmp    %rsi,(%rsp)
je     121e <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xee>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,%rsi
test   $0x1,%dil
jne    1353 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x223>
add    %rcx,%rax
movsd  (%r12,%rax,8),%xmm0
divsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%rax,8)
lea    0x1(%rcx),%rsi
not    %rcx
cmp    0x30(%rsp),%rcx
je     121e <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xee>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r15,%rsi,8),%xmm0
divsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm0
movsd  0x8(%r15,%rsi,8),%xmm1
movsd  %xmm0,(%r15,%rsi,8)
divsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r15,%rsi,8)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%rdi
jne    1370 <MakeQ_From_S_Largetfreq+0x240>
jmp    121e <MakeQ_From_S_Largetfreq+0xee>
mov    %r12,%rdi
mov    %r8d,%esi
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1050 <DoDiagonalOfQ@plt>

LLVM IR (-O0):
@DBL_EPSILON = constant double 0.000000e+00
define void @MakeQ_From_S_Largetfreq(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load double*, double** %4
%10 = icmp ne double* null, %9
%11 = zext i1 %10 to i32
%12 = call i32 @assert(i32 %11)
%13 = load double*, double** %5
%14 = icmp ne double* null, %13
%15 = zext i1 %14 to i32
%16 = call i32 @assert(i32 %15)
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = call i32 @assert(i32 %19)
store i32 0, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %77, %3
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %6
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %80
25: ; preds = %21
%26 = load double*, double** %5
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = load double, double* @DBL_EPSILON
%32 = fcmp ogt double %30, %31
br i1 %32, label %33, label %58
33: ; preds = %25
store i32 0, i32* %8
br label %34
34: ; preds = %54, %33
%35 = load i32, i32* %8
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %57
38: ; preds = %34
%39 = load double*, double** %5
%40 = load i32, i32* %7
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = load double*, double** %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %6
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %47, %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fdiv double %52, %43
store double %53, double* %51
br label %54
54: ; preds = %38
%55 = load i32, i32* %8
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %8
br label %34
57: ; preds = %34
br label %76
58: ; preds = %25
store i32 0, i32* %8
br label %59
59: ; preds = %72, %58
%60 = load i32, i32* %8
%61 = load i32, i32* %6
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %75
63: ; preds = %59
%64 = load double*, double** %4
%65 = load i32, i32* %7
%66 = load i32, i32* %6
%67 = mul nsw i32 %65, %66
%68 = load i32, i32* %8
%69 = add nsw i32 %67, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %70
store double 0.000000e+00, double* %71
br label %72
72: ; preds = %63
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %8
br label %59
75: ; preds = %59
br label %76
76: ; preds = %75, %57
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %7
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %7
br label %21
80: ; preds = %21
%81 = load double*, double** %4
%82 = load i32, i32* %6
%83 = call i32 @DoDiagonalOfQ(double* %81, i32 %82)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@DBL_EPSILON = constant double 0.000000e+00
define void @MakeQ_From_S_Largetfreq(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = icmp ne double* %0, null
%5 = zext i1 %4 to i32
%6 = tail call i32 @assert(i32 %5)
%7 = icmp ne double* %1, null
%8 = zext i1 %7 to i32
%9 = tail call i32 @assert(i32 %8)
%10 = icmp sgt i32 %2, 0
%11 = zext i1 %10 to i32
%12 = tail call i32 @assert(i32 %11)
br i1 %10, label %13, label %135
13: ; preds = %3
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = shl nuw nsw i64 %14, 3
%16 = zext i32 %2 to i64
%17 = add nsw i64 %14, -1
%18 = add nsw i64 %14, -3
%19 = lshr i64 %18, 1
%20 = add nuw i64 %19, 1
%21 = icmp eq i32 %2, 1
%22 = icmp ult i64 %17, 2
%23 = and i64 %17, -2
%24 = or i64 %17, 1
%25 = and i64 %20, 1
%26 = icmp ult i64 %18, 2
%27 = and i64 %20, -2
%28 = icmp eq i64 %25, 0
%29 = icmp eq i64 %17, %23
%30 = and i64 %14, 1
%31 = icmp eq i64 %30, 0
%32 = sub nsw i64 0, %14
br label %33
33: ; preds = %13, %132
%34 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %133, %132 ]
%35 = mul i64 %34, %14
%36 = add i64 %35, 1
%37 = getelementptr double, double* %0, i64 %36
%38 = add i64 %35, %14
%39 = getelementptr double, double* %0, i64 %38
%40 = getelementptr double, double* %1, i64 %34
%41 = add nuw i64 %34, 1
%42 = getelementptr double, double* %1, i64 %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %34
%44 = load double, double* %43
%45 = fcmp ogt double %44, 0.000000e+00
br i1 %45, label %52, label %46
46: ; preds = %33
%47 = trunc i64 %34 to i32
%48 = mul i32 %47, %2
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr double, double* %0, i64 %49
%51 = bitcast double* %50 to i8*
br label %132
52: ; preds = %33
%53 = mul nsw i64 %34, %16
%54 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = fdiv double %55, %44
store double %56, double* %54
br i1 %21, label %132, label %57
57: ; preds = %52
br i1 %22, label %104, label %58
58: ; preds = %57
%59 = icmp ult double* %37, %42
%60 = icmp ult double* %40, %39
%61 = and i1 %59, %60
br i1 %61, label %104, label %62
62: ; preds = %58
br i1 %26, label %90, label %63
63: ; preds = %62
%64 = load double, double* %43
%65 = insertelement <2 x double> poison, double %64, i64 0
%66 = shufflevector <2 x double> %65, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%67 = load double, double* %43
%68 = insertelement <2 x double> poison, double %67, i64 0
%69 = shufflevector <2 x double> %68, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %70
70: ; preds = %70, %63
%71 = phi i64 [ 0, %63 ], [ %87, %70 ]
%72 = phi i64 [ 0, %63 ], [ %88, %70 ]
%73 = or i64 %71, 1
%74 = add nuw nsw i64 %73, %53
%75 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %74
%76 = bitcast double* %75 to <2 x double>*
%77 = load <2 x double>, <2 x double>* %76
%78 = fdiv <2 x double> %77, %66
%79 = bitcast double* %75 to <2 x double>*
store <2 x double> %78, <2 x double>* %79
%80 = or i64 %71, 3
%81 = add nuw nsw i64 %80, %53
%82 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %81
%83 = bitcast double* %82 to <2 x double>*
%84 = load <2 x double>, <2 x double>* %83
%85 = fdiv <2 x double> %84, %69
%86 = bitcast double* %82 to <2 x double>*
store <2 x double> %85, <2 x double>* %86
%87 = add nuw i64 %71, 4
%88 = add nuw i64 %72, 2
%89 = icmp eq i64 %88, %27
br i1 %89, label %90, label %70
90: ; preds = %70, %62
%91 = phi i64 [ 0, %62 ], [ %87, %70 ]
br i1 %28, label %103, label %92
92: ; preds = %90
%93 = or i64 %91, 1
%94 = load double, double* %43
%95 = insertelement <2 x double> poison, double %94, i64 0
%96 = shufflevector <2 x double> %95, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%97 = add nuw nsw i64 %93, %53
%98 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %97
%99 = bitcast double* %98 to <2 x double>*
%100 = load <2 x double>, <2 x double>* %99
%101 = fdiv <2 x double> %100, %96
%102 = bitcast double* %98 to <2 x double>*
store <2 x double> %101, <2 x double>* %102
br label %103
103: ; preds = %90, %92
br i1 %29, label %132, label %104
104: ; preds = %58, %57, %103
%105 = phi i64 [ 1, %58 ], [ 1, %57 ], [ %24, %103 ]
%106 = xor i64 %105, -1
br i1 %31, label %107, label %114
107: ; preds = %104
%108 = load double, double* %43
%109 = add nuw nsw i64 %105, %53
%110 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %109
%111 = load double, double* %110
%112 = fdiv double %111, %108
store double %112, double* %110
%113 = add nuw nsw i64 %105, 1
br label %114
114: ; preds = %107, %104
%115 = phi i64 [ %105, %104 ], [ %113, %107 ]
%116 = icmp eq i64 %106, %32
br i1 %116, label %132, label %117
117: ; preds = %114, %117
%118 = phi i64 [ %130, %117 ], [ %115, %114 ]
%119 = load double, double* %43
%120 = add nuw nsw i64 %118, %53
%121 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %120
%122 = load double, double* %121
%123 = fdiv double %122, %119
store double %123, double* %121
%124 = add nuw nsw i64 %118, 1
%125 = load double, double* %43
%126 = add nuw nsw i64 %124, %53
%127 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %126
%128 = load double, double* %127
%129 = fdiv double %128, %125
store double %129, double* %127
%130 = add nuw nsw i64 %118, 2
%131 = icmp eq i64 %130, %14
br i1 %131, label %132, label %117
132: ; preds = %114, %117, %52, %103, %46
%133 = add nuw nsw i64 %34, 1
%134 = icmp eq i64 %133, %14
br i1 %134, label %135, label %33
135: ; preds = %132, %3
%136 = tail call i32 @DoDiagonalOfQ(double* %0, i32 %2)
ret void
}