int medium_loop_interchange(int A[100][200]) {
  int i, j;
  for (j = 0; j < 200; j++)
    for (i = 0; i < 100; i++)
      A[i][j] = A[i][j] + A[i][j];
  return A[1][1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<medium_loop_interchange>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0xc8,-0x10(%rbp)
jge    1199 <medium_loop_interchange+0x99>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x64,-0xc(%rbp)
jge    1186 <medium_loop_interchange+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
imul   $0x320,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
imul   $0x320,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
imul   $0x320,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1123 <medium_loop_interchange+0x23>
jmp    118b <medium_loop_interchange+0x8b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    110f <medium_loop_interchange+0xf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x324(%rax),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<medium_loop_interchange>:
xor    %eax,%eax
mov    %rdi,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    $0x960,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
shll   -0x960(%rcx,%rdx,1)
shll   -0x640(%rcx,%rdx,1)
shll   -0x320(%rcx,%rdx,1)
shll   (%rcx,%rdx,1)
add    $0xc80,%rdx
cmp    $0x141e0,%rdx
jne    1120 <medium_loop_interchange+0x20>
add    $0x1,%rax
add    $0x4,%rcx
cmp    $0xc8,%rax
jne    1110 <medium_loop_interchange+0x10>
mov    0x324(%rdi),%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @medium_loop_interchange([200 x i32]* %0) {
%2 = alloca [200 x i32]*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store [200 x i32]* %0, [200 x i32]** %2
store i32 0, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %41, %1
%6 = load i32, i32* %4
%7 = icmp slt i32 %6, 200
br i1 %7, label %8, label %44
8: ; preds = %5
store i32 0, i32* %3
br label %9
9: ; preds = %37, %8
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp slt i32 %10, 100
br i1 %11, label %12, label %40
12: ; preds = %9
%13 = load [200 x i32]*, [200 x i32]** %2
%14 = load i32, i32* %3
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %16, i64 0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load [200 x i32]*, [200 x i32]** %2
%22 = load i32, i32* %3
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %4
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %24, i64 0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add nsw i32 %20, %28
%30 = load [200 x i32]*, [200 x i32]** %2
%31 = load i32, i32* %3
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %4
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %33, i64 0, i64 %35
store i32 %29, i32* %36
br label %37
37: ; preds = %12
%38 = load i32, i32* %3
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %3
br label %9
40: ; preds = %9
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %4
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %4
br label %5
44: ; preds = %5
%45 = load [200 x i32]*, [200 x i32]** %2
%46 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %45, i64 1
%47 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %46, i64 0, i64 1
%48 = load i32, i32* %47
ret i32 %48
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @medium_loop_interchange([200 x i32]* nocapture %0) {
br label %2
2: ; preds = %1, %23
%3 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %24, %23 ]
br label %4
4: ; preds = %4, %2
%5 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %21, %4 ]
%6 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %0, i64 %5, i64 %3
%7 = load i32, i32* %6
%8 = shl nsw i32 %7, 1
store i32 %8, i32* %6
%9 = or i64 %5, 1
%10 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %0, i64 %9, i64 %3
%11 = load i32, i32* %10
%12 = shl nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %10
%13 = or i64 %5, 2
%14 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %0, i64 %13, i64 %3
%15 = load i32, i32* %14
%16 = shl nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %14
%17 = or i64 %5, 3
%18 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %0, i64 %17, i64 %3
%19 = load i32, i32* %18
%20 = shl nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %18
%21 = add nuw nsw i64 %5, 4
%22 = icmp eq i64 %21, 100
br i1 %22, label %23, label %4
23: ; preds = %4
%24 = add nuw nsw i64 %3, 1
%25 = icmp eq i64 %24, 200
br i1 %25, label %26, label %2
26: ; preds = %23
%27 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %0, i64 1, i64 1
%28 = load i32, i32* %27
ret i32 %28
}