void pack(double *_M, const double *M, int rows, int cols, int n) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < rows; i++)
    for (j = 0; j < cols; j++)
      _M[i * cols + j] = M[i * n + j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1189 <pack+0x89>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1176 <pack+0x76>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1130 <pack+0x30>
jmp    117b <pack+0x7b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111d <pack+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pack>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,-0x50(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    1344 <pack+0x244>
mov    %rsi,%r15
movslq %r8d,%rax
movslq %ecx,%rbx
mov    %edx,%esi
mov    %ebx,%r13d
mov    %r13d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
mov    %rdx,%rdi
shr    $0x2,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %rdi,%rdx
mov    %rdi,-0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
mov    %r13d,%edi
and    $0x3,%edi
lea    0x30(%r15),%rdx
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%r12
mov    -0x50(%rsp),%r10
lea    0x30(%r10),%rbp
mov    %rbx,-0x10(%rsp)
lea    0x0(,%rbx,8),%r14
xor    %r11d,%r11d
mov    %r15,%r9
mov    %ecx,-0x44(%rsp)
mov    %r12,-0x38(%rsp)
mov    %r14,-0x40(%rsp)
jmp    11b9 <pack+0xb9>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r12,%rdx
add    %r14,%rbp
add    %r14,%r10
add    %r12,%r9
cmp    %rsi,%r11
je     1344 <pack+0x244>
test   %ecx,%ecx
jle    11a0 <pack+0xa0>
cmp    $0x4,%ecx
jae    11d0 <pack+0xd0>
xor    %ebx,%ebx
jmp    12c0 <pack+0x1c0>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r11,%r8
imul   -0x10(%rsp),%r8
mov    %r11,%r12
imul   -0x8(%rsp),%r12
lea    (%r12,%r13,1),%rax
mov    -0x50(%rsp),%r14
lea    (%r14,%r8,8),%rbx
lea    (%r15,%rax,8),%rax
cmp    %rax,%rbx
jae    121a <pack+0x11a>
lea    (%r8,%r13,1),%rax
lea    (%r14,%rax,8),%rax
lea    (%r15,%r12,8),%rbx
cmp    %rax,%rbx
jae    121a <pack+0x11a>
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x38(%rsp),%r12
mov    -0x40(%rsp),%r14
jmp    12c0 <pack+0x1c0>
mov    %r15,%rcx
cmpq   $0x0,-0x20(%rsp)
je     126b <pack+0x16b>
mov    -0x30(%rsp),%rax
xor    %r15d,%r15d
nopl   (%rax)
movups -0x30(%rdx,%r15,8),%xmm0
movups -0x20(%rdx,%r15,8),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbp,%r15,8)
movups %xmm1,-0x20(%rbp,%r15,8)
movups -0x10(%rdx,%r15,8),%xmm0
movups (%rdx,%r15,8),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbp,%r15,8)
movups %xmm1,0x0(%rbp,%r15,8)
add    $0x8,%r15
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1230 <pack+0x130>
jmp    126e <pack+0x16e>
xor    %r15d,%r15d
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
mov    -0x40(%rsp),%r14
je     129e <pack+0x19e>
add    %r15,%r12
mov    %rcx,%rax
movups (%rcx,%r12,8),%xmm0
movups 0x10(%rcx,%r12,8),%xmm1
add    %r15,%r8
mov    -0x50(%rsp),%rax
movups %xmm0,(%rax,%r8,8)
movups %xmm1,0x10(%rax,%r8,8)
mov    -0x18(%rsp),%rax
mov    %rax,%rbx
cmp    %r13,%rax
mov    %rcx,%r15
mov    -0x44(%rsp),%ecx
mov    -0x38(%rsp),%r12
je     11a0 <pack+0xa0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%r8
not    %r8
add    %r13,%r8
test   %rdi,%rdi
je     12f6 <pack+0x1f6>
mov    %rdi,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r9,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r10,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    12e0 <pack+0x1e0>
cmp    $0x3,%r8
jb     11a0 <pack+0xa0>
movsd  (%r9,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r10,%rbx,8)
movsd  0x8(%r9,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r10,%rbx,8)
movsd  0x10(%r9,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%r10,%rbx,8)
movsd  0x18(%r9,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%r10,%rbx,8)
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jne    1300 <pack+0x200>
jmp    11a0 <pack+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @pack(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %139
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = sext i32 %3 to i64
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = zext i32 %3 to i64
%13 = and i64 %12, 4294967292
%14 = add nsw i64 %13, -4
%15 = lshr exact i64 %14, 2
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = icmp ult i32 %3, 4
%18 = and i64 %12, 4294967292
%19 = and i64 %16, 1
%20 = icmp eq i64 %14, 0
%21 = and i64 %16, 9223372036854775806
%22 = icmp eq i64 %19, 0
%23 = icmp eq i64 %18, %12
%24 = and i64 %12, 3
%25 = icmp eq i64 %24, 0
br label %26
26: ; preds = %7, %136
%27 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %137, %136 ]
%28 = mul i64 %27, %10
%29 = getelementptr double, double* %0, i64 %28
%30 = add i64 %28, %12
%31 = getelementptr double, double* %0, i64 %30
%32 = mul i64 %27, %9
%33 = getelementptr double, double* %1, i64 %32
%34 = add i64 %32, %12
%35 = getelementptr double, double* %1, i64 %34
br i1 %8, label %36, label %136
36: ; preds = %26
%37 = mul nsw i64 %27, %9
%38 = mul nsw i64 %27, %10
br i1 %17, label %91, label %39
39: ; preds = %36
%40 = icmp ult double* %29, %35
%41 = icmp ult double* %33, %31
%42 = and i1 %40, %41
br i1 %42, label %91, label %43
43: ; preds = %39
br i1 %20, label %75, label %44
44: ; preds = %43, %44
%45 = phi i64 [ %72, %44 ], [ 0, %43 ]
%46 = phi i64 [ %73, %44 ], [ 0, %43 ]
%47 = add nsw i64 %45, %37
%48 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %47
%49 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
%50 = load <2 x double>, <2 x double>* %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 2
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = add nsw i64 %45, %38
%55 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %54
%56 = bitcast double* %55 to <2 x double>*
store <2 x double> %50, <2 x double>* %56
%57 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 2
%58 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
store <2 x double> %53, <2 x double>* %58
%59 = or i64 %45, 4
%60 = add nsw i64 %59, %37
%61 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %60
%62 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
%63 = load <2 x double>, <2 x double>* %62
%64 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 2
%65 = bitcast double* %64 to <2 x double>*
%66 = load <2 x double>, <2 x double>* %65
%67 = add nsw i64 %59, %38
%68 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %67
%69 = bitcast double* %68 to <2 x double>*
store <2 x double> %63, <2 x double>* %69
%70 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 2
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %66, <2 x double>* %71
%72 = add nuw i64 %45, 8
%73 = add i64 %46, 2
%74 = icmp eq i64 %73, %21
br i1 %74, label %75, label %44
75: ; preds = %44, %43
%76 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %72, %44 ]
br i1 %22, label %90, label %77
77: ; preds = %75
%78 = add nsw i64 %76, %37
%79 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %78
%80 = bitcast double* %79 to <2 x double>*
%81 = load <2 x double>, <2 x double>* %80
%82 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 2
%83 = bitcast double* %82 to <2 x double>*
%84 = load <2 x double>, <2 x double>* %83
%85 = add nsw i64 %76, %38
%86 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %85
%87 = bitcast double* %86 to <2 x double>*
store <2 x double> %81, <2 x double>* %87
%88 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 2
%89 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
store <2 x double> %84, <2 x double>* %89
br label %90
90: ; preds = %75, %77
br i1 %23, label %136, label %91
91: ; preds = %39, %36, %90
%92 = phi i64 [ 0, %39 ], [ 0, %36 ], [ %18, %90 ]
%93 = xor i64 %92, -1
%94 = add nsw i64 %93, %12
br i1 %25, label %106, label %95
95: ; preds = %91, %95
%96 = phi i64 [ %103, %95 ], [ %92, %91 ]
%97 = phi i64 [ %104, %95 ], [ 0, %91 ]
%98 = add nsw i64 %96, %37
%99 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = add nsw i64 %96, %38
%102 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %101
store double %100, double* %102
%103 = add nuw nsw i64 %96, 1
%104 = add i64 %97, 1
%105 = icmp eq i64 %104, %24
br i1 %105, label %106, label %95
106: ; preds = %95, %91
%107 = phi i64 [ %92, %91 ], [ %103, %95 ]
%108 = icmp ult i64 %94, 3
br i1 %108, label %136, label %109
109: ; preds = %106, %109
%110 = phi i64 [ %134, %109 ], [ %107, %106 ]
%111 = add nsw i64 %110, %37
%112 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %111
%113 = load double, double* %112
%114 = add nsw i64 %110, %38
%115 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %114
store double %113, double* %115
%116 = add nuw nsw i64 %110, 1
%117 = add nsw i64 %116, %37
%118 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %117
%119 = load double, double* %118
%120 = add nsw i64 %116, %38
%121 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %120
store double %119, double* %121
%122 = add nuw nsw i64 %110, 2
%123 = add nsw i64 %122, %37
%124 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %123
%125 = load double, double* %124
%126 = add nsw i64 %122, %38
%127 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %126
store double %125, double* %127
%128 = add nuw nsw i64 %110, 3
%129 = add nsw i64 %128, %37
%130 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %129
%131 = load double, double* %130
%132 = add nsw i64 %128, %38
%133 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %132
store double %131, double* %133
%134 = add nuw nsw i64 %110, 4
%135 = icmp eq i64 %134, %12
br i1 %135, label %136, label %109
136: ; preds = %106, %109, %90, %26
%137 = add nuw nsw i64 %27, 1
%138 = icmp eq i64 %137, %11
br i1 %138, label %139, label %26
139: ; preds = %136, %5
ret void
}