#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 */
int /*<<< orphan*/ exit(int);
scalar_t__ malloc(int);
int *convolutionGold(int *image, int rows, int cols, float *filter,
                     int filterWidth) {
  int *outputImage;
  outputImage = (int *)malloc(rows * cols * sizeof(int));
  if (!outputImage) {
    exit(-1);
  }
  int halfFilterWidth = (int)filterWidth / 2;
  int i;
  int j;
  int k;
  int l;
  for (i = 0; i < rows; i++) {
    for (j = 0; j < cols; j++) {
      int sum = 0;
      for (k = -halfFilterWidth; k <= halfFilterWidth; k++) {
        for (l = -halfFilterWidth; l <= halfFilterWidth; l++) {
          int r = i + k;
          int c = j + l;
          r = (r < 0) ? 0 : r;
          c = (c < 0) ? 0 : c;
          r = (r >= rows) ? rows - 1 : r;
          c = (c >= cols) ? cols - 1 : c;
          sum +=
              image[r * cols + c] * filter[(k + halfFilterWidth) * filterWidth +
                                           (l + halfFilterWidth)];
        }
      }
      outputImage[i * cols + j] = sum;
    }
  }
  return outputImage;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convolutionGold>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    1167 <convolutionGold+0x47>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1040 <exit@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1309 <convolutionGold+0x1e9>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    12f6 <convolutionGold+0x1d6>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jg     12d1 <convolutionGold+0x1b1>
xor    %eax,%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jg     12be <convolutionGold+0x19e>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jge    11f0 <convolutionGold+0xd0>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11f6 <convolutionGold+0xd6>
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x48(%rbp)
jge    1210 <convolutionGold+0xf0>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    1216 <convolutionGold+0xf6>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     1236 <convolutionGold+0x116>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    123c <convolutionGold+0x11c>
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     125c <convolutionGold+0x13c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    1262 <convolutionGold+0x142>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x48(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cvtsi2ssl (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
add    -0x2c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
cvtsi2ssl -0x40(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11be <convolutionGold+0x9e>
jmp    12c3 <convolutionGold+0x1a3>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11aa <convolutionGold+0x8a>
mov    -0x40(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    118f <convolutionGold+0x6f>
jmp    12fb <convolutionGold+0x1db>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    117c <convolutionGold+0x5c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convolutionGold>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %r8d,0xc(%rsp)
mov    %rcx,%r12
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%edi
imul   %edx,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,0x28(%rsp)
test   %rax,%rax
je     12f7 <convolutionGold+0x1d7>
test   %r14d,%r14d
jle    12e3 <convolutionGold+0x1c3>
mov    0xc(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
lea    -0x1(%r14),%ecx
mov    %ecx,0x24(%rsp)
lea    -0x1(%rbp),%edx
mov    %eax,%ecx
neg    %ecx
mov    %ecx,0x1c(%rsp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rcx,0x38(%rsp)
cmovs  %eax,%ecx
movslq %ebp,%rsi
mov    %r14d,%edi
mov    %rdi,0x40(%rsp)
mov    %rsi,0x30(%rsp)
mov    %esi,%esi
mov    %rsi,0x48(%rsp)
mov    %rcx,0x60(%rsp)
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,0x20(%rsp)
xor    %eax,%eax
jmp    11d4 <convolutionGold+0xb4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x1,%rax
cmp    0x40(%rsp),%rax
je     12e3 <convolutionGold+0x1c3>
mov    %rax,0x10(%rsp)
test   %ebp,%ebp
jle    11c0 <convolutionGold+0xa0>
mov    0x10(%rsp),%rax
imul   0x30(%rsp),%rax
mov    %rax,0x50(%rsp)
mov    0x38(%rsp),%r9
xor    %ecx,%ecx
jmp    1224 <convolutionGold+0x104>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x50(%rsp),%rsi
mov    0x58(%rsp),%rcx
add    %rcx,%rsi
mov    0x28(%rsp),%rdi
mov    %eax,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%r9
cmp    0x48(%rsp),%rcx
je     11c0 <convolutionGold+0xa0>
mov    %rcx,0x58(%rsp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0xffffffff,0xc(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rcx
jl     1200 <convolutionGold+0xe0>
xor    %r10d,%r10d
xor    %eax,%eax
mov    0x1c(%rsp),%esi
mov    %esi,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r8d,%r13d
add    %ecx,%r13d
mov    $0x0,%esi
cmovs  %esi,%r13d
mov    %r14,%r15
cmp    %r14d,%r13d
cmovge 0x24(%rsp),%r13d
imul   %ebp,%r13d
mov    0x20(%rsp),%esi
mov    %r10d,%r14d
mov    %r9,%r11
nopl   0x0(%rax)
test   %r11,%r11
mov    $0x0,%edi
cmovg  %r11d,%edi
cmp    %ebp,%edi
cmovge %edx,%edi
add    %r13d,%edi
movslq %edi,%rdi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl (%rbx,%rdi,4),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %eax,%xmm1
movslq %r14d,%r14
mulss  (%r12,%r14,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
add    $0x1,%r11
add    $0x1,%r14d
add    $0xffffffff,%esi
jne    1280 <convolutionGold+0x160>
lea    0x1(%r8),%esi
add    0xc(%rsp),%r10d
cmp    0x60(%rsp),%r8d
mov    %esi,%r8d
mov    %r15,%r14
jne    1250 <convolutionGold+0x130>
jmp    1200 <convolutionGold+0xe0>
mov    0x28(%rsp),%rax
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0xffffffff,%edi
call   1040 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
define i32* @convolutionGold(i32* %0, i32 %1, i32 %2, float* %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store float* %3, float** %9
store i32 %4, i32* %10
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i32, i32* %8
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = mul i64 %23, 4
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = call i64 @malloc(i32 %25)
%27 = inttoptr i64 %26 to i32*
store i32* %27, i32** %11
%28 = load i32*, i32** %11
%29 = icmp ne i32* %28, null
br i1 %29, label %32, label %30
30: ; preds = %5
%31 = call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
32: ; preds = %5
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sdiv i32 %33, 2
store i32 %34, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %35
35: ; preds = %147, %32
%36 = load i32, i32* %13
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %150
39: ; preds = %35
store i32 0, i32* %14
br label %40
40: ; preds = %143, %39
%41 = load i32, i32* %14
%42 = load i32, i32* %8
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %146
44: ; preds = %40
store i32 0, i32* %17
%45 = load i32, i32* %12
%46 = sub nsw i32 0, %45
store i32 %46, i32* %15
br label %47
47: ; preds = %130, %44
%48 = load i32, i32* %15
%49 = load i32, i32* %12
%50 = icmp sle i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %133
51: ; preds = %47
%52 = load i32, i32* %12
%53 = sub nsw i32 0, %52
store i32 %53, i32* %16
br label %54
54: ; preds = %126, %51
%55 = load i32, i32* %16
%56 = load i32, i32* %12
%57 = icmp sle i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %129
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %13
%60 = load i32, i32* %15
%61 = add nsw i32 %59, %60
store i32 %61, i32* %18
%62 = load i32, i32* %14
%63 = load i32, i32* %16
%64 = add nsw i32 %62, %63
store i32 %64, i32* %19
%65 = load i32, i32* %18
%66 = icmp slt i32 %65, 0
br i1 %66, label %67, label %68
67: ; preds = %58
br label %70
68: ; preds = %58
%69 = load i32, i32* %18
br label %70
70: ; preds = %68, %67
%71 = phi i32 [ 0, %67 ], [ %69, %68 ]
store i32 %71, i32* %18
%72 = load i32, i32* %19
%73 = icmp slt i32 %72, 0
br i1 %73, label %74, label %75
74: ; preds = %70
br label %77
75: ; preds = %70
%76 = load i32, i32* %19
br label %77
77: ; preds = %75, %74
%78 = phi i32 [ 0, %74 ], [ %76, %75 ]
store i32 %78, i32* %19
%79 = load i32, i32* %18
%80 = load i32, i32* %7
%81 = icmp sge i32 %79, %80
br i1 %81, label %82, label %85
82: ; preds = %77
%83 = load i32, i32* %7
%84 = sub nsw i32 %83, 1
br label %87
85: ; preds = %77
%86 = load i32, i32* %18
br label %87
87: ; preds = %85, %82
%88 = phi i32 [ %84, %82 ], [ %86, %85 ]
store i32 %88, i32* %18
%89 = load i32, i32* %19
%90 = load i32, i32* %8
%91 = icmp sge i32 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %95
92: ; preds = %87
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sub nsw i32 %93, 1
br label %97
95: ; preds = %87
%96 = load i32, i32* %19
br label %97
97: ; preds = %95, %92
%98 = phi i32 [ %94, %92 ], [ %96, %95 ]
store i32 %98, i32* %19
%99 = load i32*, i32** %6
%100 = load i32, i32* %18
%101 = load i32, i32* %8
%102 = mul nsw i32 %100, %101
%103 = load i32, i32* %19
%104 = add nsw i32 %102, %103
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
%108 = sitofp i32 %107 to float
%109 = load float*, float** %9
%110 = load i32, i32* %15
%111 = load i32, i32* %12
%112 = add nsw i32 %110, %111
%113 = load i32, i32* %10
%114 = mul nsw i32 %112, %113
%115 = load i32, i32* %16
%116 = load i32, i32* %12
%117 = add nsw i32 %115, %116
%118 = add nsw i32 %114, %117
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds float, float* %109, i64 %119
%121 = load float, float* %120
%122 = load i32, i32* %17
%123 = sitofp i32 %122 to float
%124 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %108, float %121, float %123)
%125 = fptosi float %124 to i32
store i32 %125, i32* %17
br label %126
126: ; preds = %97
%127 = load i32, i32* %16
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %16
br label %54
129: ; preds = %54
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i32, i32* %15
%132 = add nsw i32 %131, 1
store i32 %132, i32* %15
br label %47
133: ; preds = %47
%134 = load i32, i32* %17
%135 = load i32*, i32** %11
%136 = load i32, i32* %13
%137 = load i32, i32* %8
%138 = mul nsw i32 %136, %137
%139 = load i32, i32* %14
%140 = add nsw i32 %138, %139
%141 = sext i32 %140 to i64
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %141
store i32 %134, i32* %142
br label %143
143: ; preds = %133
%144 = load i32, i32* %14
%145 = add nsw i32 %144, 1
store i32 %145, i32* %14
br label %40
146: ; preds = %40
br label %147
147: ; preds = %146
%148 = load i32, i32* %13
%149 = add nsw i32 %148, 1
store i32 %149, i32* %13
br label %35
150: ; preds = %35
%151 = load i32*, i32** %11
ret i32* %151
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @convolutionGold(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, float* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = shl i32 %1, 2
%7 = mul i32 %6, %2
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %7)
%9 = inttoptr i64 %8 to i32*
%10 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %5
%12 = tail call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
13: ; preds = %5
%14 = sdiv i32 %4, 2
%15 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %15, label %16, label %84
16: ; preds = %13
%17 = icmp sgt i32 %2, 0
%18 = sub nsw i32 0, %14
%19 = icmp slt i32 %4, -1
%20 = add nsw i32 %1, -1
%21 = add nsw i32 %2, -1
%22 = sext i32 %18 to i64
%23 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %14, i1 true)
%24 = add nuw nsw i32 %23, 1
%25 = sext i32 %2 to i64
%26 = zext i32 %1 to i64
%27 = zext i32 %2 to i64
br label %28
28: ; preds = %16, %81
%29 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %82, %81 ]
br i1 %17, label %30, label %81
30: ; preds = %28
%31 = mul nsw i64 %29, %25
%32 = trunc i64 %29 to i32
br label %33
33: ; preds = %30, %75
%34 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %79, %75 ]
br i1 %19, label %75, label %35
35: ; preds = %33, %72
%36 = phi i32 [ %68, %72 ], [ 0, %33 ]
%37 = phi i32 [ %73, %72 ], [ %18, %33 ]
%38 = add nsw i32 %37, %32
%39 = icmp sgt i32 %38, 0
%40 = select i1 %39, i32 %38, i32 0
%41 = icmp slt i32 %40, %1
%42 = select i1 %41, i32 %40, i32 %20
%43 = mul nsw i32 %42, %2
%44 = add nsw i32 %37, %14
%45 = mul nsw i32 %44, %4
%46 = add i32 %45, %14
br label %47
47: ; preds = %35, %47
%48 = phi i64 [ %22, %35 ], [ %69, %47 ]
%49 = phi i32 [ %36, %35 ], [ %68, %47 ]
%50 = add nsw i64 %48, %34
%51 = icmp sgt i64 %50, 0
%52 = select i1 %51, i64 %50, i64 0
%53 = trunc i64 %52 to i32
%54 = icmp slt i32 %53, %2
%55 = select i1 %54, i32 %53, i32 %21
%56 = add nsw i32 %55, %43
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sitofp i32 %59 to float
%61 = trunc i64 %48 to i32
%62 = add i32 %46, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = sitofp i32 %49 to float
%67 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %60, float %65, float %66)
%68 = fptosi float %67 to i32
%69 = add nsw i64 %48, 1
%70 = trunc i64 %69 to i32
%71 = icmp eq i32 %24, %70
br i1 %71, label %72, label %47
72: ; preds = %47
%73 = add i32 %37, 1
%74 = icmp eq i32 %37, %23
br i1 %74, label %75, label %35
75: ; preds = %72, %33
%76 = phi i32 [ 0, %33 ], [ %68, %72 ]
%77 = add nsw i64 %34, %31
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %77
store i32 %76, i32* %78
%79 = add nuw nsw i64 %34, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %27
br i1 %80, label %81, label %33
81: ; preds = %75, %28
%82 = add nuw nsw i64 %29, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %26
br i1 %83, label %84, label %28
84: ; preds = %81, %13
ret i32* %9
}