#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 int32_t;

/* Variables and functions */
void low_pass_vertical(int32_t *iline, const int xsize, const int ysize) {
  int32_t *last = iline + xsize * (ysize - 1);
  const int32_t new_start = (*iline * 2 + iline[xsize] + *last) >> 2;
  const int32_t new_end = (*last * 2 + last[-xsize] * *iline) >> 2;
  int i;
  int32_t saved_value = *iline;
  for (i = 1; i < ysize; i++) {
    const int32_t new_value =
        (iline[i * xsize] * 2 + iline[(i - 1) * xsize] + saved_value) >> 2;
    saved_value = iline[i * xsize];
    iline[i * xsize] = new_value;
  }
  iline[0] = new_start;
  *last = new_end;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<low_pass_vertical>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rcx),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
xor    %edx,%edx
sub    -0xc(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
add    %ecx,%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f6 <low_pass_vertical+0xf6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1183 <low_pass_vertical+0x83>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<low_pass_vertical>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
lea    -0x1(%rdx),%eax
imul   %esi,%eax
cltq
lea    (%rdi,%rax,4),%r8
mov    (%rdi),%r11d
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
mov    (%rdi,%rax,4),%r10d
mov    %ecx,%eax
neg    %eax
cltq
mov    (%r8,%rax,4),%r15d
cmp    $0x2,%edx
jl     1259 <low_pass_vertical+0x159>
mov    %edx,%r14d
cmp    $0x1,%esi
jne    115b <low_pass_vertical+0x5b>
mov    (%rdi),%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%r14
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x2,%edx
jne    11ec <low_pass_vertical+0xec>
mov    %r11d,%edx
jmp    1241 <low_pass_vertical+0x141>
add    $0xffffffffffffffff,%r14
mov    $0x1,%esi
mov    %r11d,%ebx
cmp    $0x2,%edx
je     11c2 <low_pass_vertical+0xc2>
lea    0x0(,%rcx,8),%r12
mov    %r14,%r13
and    $0xfffffffffffffffe,%r13
neg    %r13
mov    $0x1,%esi
mov    %rdi,%rax
mov    %r11d,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    (%rax),%ebx
lea    (%rbx,%rdx,2),%ebp
sar    $0x2,%ebp
mov    %ebp,(%rax,%rcx,4)
mov    (%rax,%rcx,8),%ebx
add    %edx,%ebp
lea    0x0(%rbp,%rbx,2),%edx
sar    $0x2,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,8)
add    %r12,%rax
lea    (%rsi,%r13,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%rsi
cmp    $0x1,%rdx
jne    1190 <low_pass_vertical+0x90>
test   $0x1,%r14b
je     1259 <low_pass_vertical+0x159>
mov    %rsi,%rax
imul   %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
imul   %rcx,%rsi
add    (%rdi,%rsi,4),%ebx
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
lea    (%rbx,%rcx,2),%ecx
sar    $0x2,%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
jmp    1259 <low_pass_vertical+0x159>
lea    0x0(,%rcx,8),%r12
mov    %r14,%r13
and    $0xfffffffffffffffe,%r13
neg    %r13
mov    $0x1,%esi
mov    %rdi,%rax
mov    %r11d,%edx
nopl   0x0(%rax)
add    %edx,%ebx
mov    (%rax,%rcx,4),%ebp
lea    (%rbx,%rbp,2),%ebx
sar    $0x2,%ebx
mov    %ebx,(%rax,%rcx,4)
mov    (%rax,%rcx,8),%edx
add    %ebp,%ebx
lea    (%rbx,%rdx,2),%ebx
sar    $0x2,%ebx
mov    %ebx,(%rax,%rcx,8)
add    %r12,%rax
lea    (%rsi,%r13,1),%rbp
add    $0x2,%rbp
add    $0x2,%rsi
cmp    $0x1,%rbp
jne    1210 <low_pass_vertical+0x110>
test   $0x1,%r14b
je     1259 <low_pass_vertical+0x159>
imul   %rcx,%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%eax
add    %edx,%ebx
lea    (%rbx,%rax,2),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,(%rdi,%rsi,4)
imul   %r11d,%r15d
lea    (%r15,%r10,2),%eax
sar    $0x2,%eax
lea    (%r9,%r11,2),%ecx
add    %r10d,%ecx
sar    $0x2,%ecx
mov    %ecx,(%rdi)
mov    %eax,(%r8)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @low_pass_vertical(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sub nsw i32 %15, 1
%17 = mul nsw i32 %14, %16
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %18
store i32* %19, i32** %7
%20 = load i32*, i32** %4
%21 = load i32, i32* %20
%22 = mul nsw i32 %21, 2
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add nsw i32 %22, %27
%29 = load i32*, i32** %7
%30 = load i32, i32* %29
%31 = add nsw i32 %28, %30
%32 = ashr i32 %31, 2
store i32 %32, i32* %8
%33 = load i32*, i32** %7
%34 = load i32, i32* %33
%35 = mul nsw i32 %34, 2
%36 = load i32*, i32** %7
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sub nsw i32 0, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32*, i32** %4
%43 = load i32, i32* %42
%44 = mul nsw i32 %41, %43
%45 = add nsw i32 %35, %44
%46 = ashr i32 %45, 2
store i32 %46, i32* %9
%47 = load i32*, i32** %4
%48 = load i32, i32* %47
store i32 %48, i32* %11
store i32 1, i32* %10
br label %49
49: ; preds = %88, %3
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %6
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %91
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %10
%56 = load i32, i32* %5
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = mul nsw i32 %60, 2
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %10
%64 = sub nsw i32 %63, 1
%65 = load i32, i32* %5
%66 = mul nsw i32 %64, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = add nsw i32 %61, %69
%71 = load i32, i32* %11
%72 = add nsw i32 %70, %71
%73 = ashr i32 %72, 2
store i32 %73, i32* %12
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = load i32, i32* %10
%76 = load i32, i32* %5
%77 = mul nsw i32 %75, %76
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
store i32 %80, i32* %11
%81 = load i32, i32* %12
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %10
%84 = load i32, i32* %5
%85 = mul nsw i32 %83, %84
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %86
store i32 %81, i32* %87
br label %88
88: ; preds = %53
%89 = load i32, i32* %10
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %10
br label %49
91: ; preds = %49
%92 = load i32, i32* %8
%93 = load i32*, i32** %4
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 0
store i32 %92, i32* %94
%95 = load i32, i32* %9
%96 = load i32*, i32** %7
store i32 %95, i32* %96
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @low_pass_vertical(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, -1
%5 = mul nsw i32 %4, %1
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %0
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = load i32, i32* %7
%13 = sub nsw i32 0, %1
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %17, label %18, label %115
18: ; preds = %3
%19 = zext i32 %2 to i64
%20 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %20, label %56, label %21
21: ; preds = %18
%22 = add nsw i64 %19, -1
%23 = and i64 %22, 1
%24 = icmp eq i32 %2, 2
br i1 %24, label %99, label %25
25: ; preds = %21
%26 = and i64 %22, -2
br label %27
27: ; preds = %27, %25
%28 = phi i64 [ 1, %25 ], [ %53, %27 ]
%29 = phi i32 [ %8, %25 ], [ %45, %27 ]
%30 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %54, %27 ]
%31 = mul nsw i64 %28, %9
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = shl nsw i32 %33, 1
%35 = add nsw i64 %28, -1
%36 = mul nsw i64 %35, %9
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = add i32 %38, %29
%40 = add i32 %39, %34
%41 = ashr i32 %40, 2
store i32 %41, i32* %32
%42 = add nuw nsw i64 %28, 1
%43 = mul nsw i64 %42, %9
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = shl nsw i32 %45, 1
%47 = mul nsw i64 %28, %9
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = add i32 %49, %33
%51 = add i32 %50, %46
%52 = ashr i32 %51, 2
store i32 %52, i32* %44
%53 = add nuw nsw i64 %28, 2
%54 = add nuw i64 %30, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %26
br i1 %55, label %99, label %27
56: ; preds = %18
%57 = load i32, i32* %0
%58 = add nsw i64 %19, -1
%59 = and i64 %58, 1
%60 = icmp eq i32 %2, 2
br i1 %60, label %86, label %61
61: ; preds = %56
%62 = and i64 %58, -2
br label %63
63: ; preds = %63, %61
%64 = phi i32 [ %57, %61 ], [ %82, %63 ]
%65 = phi i64 [ 1, %61 ], [ %83, %63 ]
%66 = phi i32 [ %8, %61 ], [ %78, %63 ]
%67 = phi i64 [ 0, %61 ], [ %84, %63 ]
%68 = mul nsw i64 %65, %9
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = shl nsw i32 %70, 1
%72 = add i32 %64, %66
%73 = add i32 %72, %71
%74 = ashr i32 %73, 2
store i32 %74, i32* %69
%75 = add nuw nsw i64 %65, 1
%76 = mul nsw i64 %75, %9
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = shl nsw i32 %78, 1
%80 = add i32 %74, %70
%81 = add i32 %80, %79
%82 = ashr i32 %81, 2
store i32 %82, i32* %77
%83 = add nuw nsw i64 %65, 2
%84 = add i64 %67, 2
%85 = icmp eq i64 %84, %62
br i1 %85, label %86, label %63
86: ; preds = %63, %56
%87 = phi i32 [ %57, %56 ], [ %82, %63 ]
%88 = phi i64 [ 1, %56 ], [ %83, %63 ]
%89 = phi i32 [ %8, %56 ], [ %78, %63 ]
%90 = icmp eq i64 %59, 0
br i1 %90, label %115, label %91
91: ; preds = %86
%92 = mul nsw i64 %88, %9
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = shl nsw i32 %94, 1
%96 = add i32 %87, %89
%97 = add i32 %96, %95
%98 = ashr i32 %97, 2
store i32 %98, i32* %93
br label %115
99: ; preds = %27, %21
%100 = phi i64 [ 1, %21 ], [ %53, %27 ]
%101 = phi i32 [ %8, %21 ], [ %45, %27 ]
%102 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %102, label %115, label %103
103: ; preds = %99
%104 = mul nsw i64 %100, %9
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = shl nsw i32 %106, 1
%108 = add nsw i64 %100, -1
%109 = mul nsw i64 %108, %9
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %109
%111 = load i32, i32* %110
%112 = add i32 %111, %101
%113 = add i32 %112, %107
%114 = ashr i32 %113, 2
store i32 %114, i32* %105
br label %115
115: ; preds = %103, %99, %91, %86, %3
%116 = shl nsw i32 %12, 1
%117 = mul nsw i32 %16, %8
%118 = add nsw i32 %117, %116
%119 = ashr i32 %118, 2
%120 = shl nsw i32 %8, 1
%121 = add nsw i32 %120, %11
%122 = add nsw i32 %121, %12
%123 = ashr i32 %122, 2
store i32 %123, i32* %0
store i32 %119, i32* %7
ret void
}