void do_blue(int **board, int col_start, int col_end, int n) {
  for (int j = col_start; j <= col_end; j++) {
    if (board[0][j] == 2 && board[1][j] == 0) {
      board[0][j] = 4;
      board[1][j] = 3;
    }
    for (int i = 1; i < n; i++) {
      int below = (i + 1) % n;
      if (board[i][j] == 2 && board[below][j] == 0) {
        board[i][j] = 0;
        board[below][j] = 3;
      } else if (board[i][j] == 3) {
        board[i][j] = 2;
      }
    }
    if (board[0][j] == 3) {
      board[0][j] = 2;
    } else if (board[0][j] == 4) {
      board[0][j] = 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_blue>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12ae <do_blue+0x1ae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
jne    1173 <do_blue+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1173 <do_blue+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x4,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x3,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1243 <do_blue+0x143>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
jne    11fa <do_blue+0xfa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11fa <do_blue+0xfa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x3,(%rax,%rcx,4)
jmp    1230 <do_blue+0x130>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x3,(%rax,%rcx,4)
jne    122b <do_blue+0x12b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
jmp    1230 <do_blue+0x130>
jmp    1235 <do_blue+0x135>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    117a <do_blue+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x3,(%rax,%rcx,4)
jne    126f <do_blue+0x16f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
jmp    129b <do_blue+0x19b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x4,(%rax,%rcx,4)
jne    1296 <do_blue+0x196>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    129b <do_blue+0x19b>
jmp    12a0 <do_blue+0x1a0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1117 <do_blue+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_blue>:
push   %rbx
cmp    %edx,%esi
jle    1107 <do_blue+0x7>
pop    %rbx
ret
mov    (%rdi),%r8
mov    %ecx,%r9d
movslq %esi,%r10
add    $0x1,%edx
neg    %r9
jmp    1132 <do_blue+0x32>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x2,%eax
mov    %eax,(%r8,%r10,4)
add    $0x1,%r10
cmp    %r10d,%edx
je     1105 <do_blue+0x5>
cmpl   $0x2,(%r8,%r10,4)
jne    1144 <do_blue+0x44>
mov    0x8(%rdi),%rax
cmpl   $0x0,(%rax,%r10,4)
je     11a4 <do_blue+0xa4>
cmp    $0x2,%ecx
jl     11c0 <do_blue+0xc0>
mov    $0x2,%eax
jmp    116a <do_blue+0x6a>
movl   $0x2,(%rbx,%r10,4)
lea    (%r9,%rax,1),%rsi
add    $0x1,%rsi
add    $0x1,%rax
cmp    $0x1,%rsi
je     11c0 <do_blue+0xc0>
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%rbx
mov    (%rbx,%r10,4),%esi
cmp    $0x3,%esi
je     1150 <do_blue+0x50>
cmp    $0x2,%esi
jne    1158 <do_blue+0x58>
mov    %r9,%rsi
add    %rax,%rsi
cmovne %rax,%rsi
mov    (%rdi,%rsi,8),%r11
cmpl   $0x0,(%r11,%r10,4)
jne    1158 <do_blue+0x58>
movl   $0x0,(%rbx,%r10,4)
movl   $0x3,(%r11,%r10,4)
jmp    1158 <do_blue+0x58>
movl   $0x4,(%r8,%r10,4)
movl   $0x3,(%rax,%r10,4)
cmp    $0x2,%ecx
jge    1149 <do_blue+0x49>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r8,%r10,4),%eax
cmp    $0x3,%eax
je     1120 <do_blue+0x20>
cmp    $0x4,%eax
jne    1129 <do_blue+0x29>
xor    %eax,%eax
jmp    1125 <do_blue+0x25>

LLVM IR (-O0):
define void @do_blue(i32** %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
store i32 %12, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %155, %4
%14 = load i32, i32* %9
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %158
17: ; preds = %13
%18 = load i32**, i32*** %5
%19 = getelementptr inbounds i32*, i32** %18, i64 0
%20 = load i32*, i32** %19
%21 = load i32, i32* %9
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp eq i32 %24, 2
br i1 %25, label %26, label %48
26: ; preds = %17
%27 = load i32**, i32*** %5
%28 = getelementptr inbounds i32*, i32** %27, i64 1
%29 = load i32*, i32** %28
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %48
35: ; preds = %26
%36 = load i32**, i32*** %5
%37 = getelementptr inbounds i32*, i32** %36, i64 0
%38 = load i32*, i32** %37
%39 = load i32, i32* %9
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
store i32 4, i32* %41
%42 = load i32**, i32*** %5
%43 = getelementptr inbounds i32*, i32** %42, i64 1
%44 = load i32*, i32** %43
%45 = load i32, i32* %9
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
store i32 3, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %35, %26, %17
store i32 1, i32* %10
br label %49
49: ; preds = %118, %48
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %121
53: ; preds = %49
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %54, 1
%56 = load i32, i32* %8
%57 = srem i32 %55, %56
store i32 %57, i32* %11
%58 = load i32**, i32*** %5
%59 = load i32, i32* %10
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32*, i32** %58, i64 %60
%62 = load i32*, i32** %61
%63 = load i32, i32* %9
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp eq i32 %66, 2
br i1 %67, label %68, label %96
68: ; preds = %53
%69 = load i32**, i32*** %5
%70 = load i32, i32* %11
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32*, i32** %69, i64 %71
%73 = load i32*, i32** %72
%74 = load i32, i32* %9
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp eq i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %96
79: ; preds = %68
%80 = load i32**, i32*** %5
%81 = load i32, i32* %10
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32*, i32** %80, i64 %82
%84 = load i32*, i32** %83
%85 = load i32, i32* %9
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
store i32 0, i32* %87
%88 = load i32**, i32*** %5
%89 = load i32, i32* %11
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32*, i32** %88, i64 %90
%92 = load i32*, i32** %91
%93 = load i32, i32* %9
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
store i32 3, i32* %95
br label %117
96: ; preds = %68, %53
%97 = load i32**, i32*** %5
%98 = load i32, i32* %10
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32*, i32** %97, i64 %99
%101 = load i32*, i32** %100
%102 = load i32, i32* %9
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
%106 = icmp eq i32 %105, 3
br i1 %106, label %107, label %116
107: ; preds = %96
%108 = load i32**, i32*** %5
%109 = load i32, i32* %10
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32*, i32** %108, i64 %110
%112 = load i32*, i32** %111
%113 = load i32, i32* %9
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %114
store i32 2, i32* %115
br label %116
116: ; preds = %107, %96
br label %117
117: ; preds = %116, %79
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i32, i32* %10
%120 = add nsw i32 %119, 1
store i32 %120, i32* %10
br label %49
121: ; preds = %49
%122 = load i32**, i32*** %5
%123 = getelementptr inbounds i32*, i32** %122, i64 0
%124 = load i32*, i32** %123
%125 = load i32, i32* %9
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %124, i64 %126
%128 = load i32, i32* %127
%129 = icmp eq i32 %128, 3
br i1 %129, label %130, label %137
130: ; preds = %121
%131 = load i32**, i32*** %5
%132 = getelementptr inbounds i32*, i32** %131, i64 0
%133 = load i32*, i32** %132
%134 = load i32, i32* %9
%135 = sext i32 %134 to i64
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %133, i64 %135
store i32 2, i32* %136
br label %154
137: ; preds = %121
%138 = load i32**, i32*** %5
%139 = getelementptr inbounds i32*, i32** %138, i64 0
%140 = load i32*, i32** %139
%141 = load i32, i32* %9
%142 = sext i32 %141 to i64
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 %142
%144 = load i32, i32* %143
%145 = icmp eq i32 %144, 4
br i1 %145, label %146, label %153
146: ; preds = %137
%147 = load i32**, i32*** %5
%148 = getelementptr inbounds i32*, i32** %147, i64 0
%149 = load i32*, i32** %148
%150 = load i32, i32* %9
%151 = sext i32 %150 to i64
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %149, i64 %151
store i32 0, i32* %152
br label %153
153: ; preds = %146, %137
br label %154
154: ; preds = %153, %130
br label %155
155: ; preds = %154
%156 = load i32, i32* %9
%157 = add nsw i32 %156, 1
store i32 %157, i32* %9
br label %13
158: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @do_blue(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %5, label %13, label %6
6: ; preds = %4
%7 = load i32*, i32** %0
%8 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 1
%9 = icmp sgt i32 %3, 1
%10 = zext i32 %3 to i64
%11 = sext i32 %1 to i64
%12 = add i32 %2, 1
br label %14
13: ; preds = %51, %4
ret void
14: ; preds = %6, %51
%15 = phi i64 [ %11, %6 ], [ %52, %51 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp eq i32 %17, 2
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %14
%20 = load i32*, i32** %8
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %15
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %19
store i32 4, i32* %16
store i32 3, i32* %21
br label %25
25: ; preds = %24, %19, %14
br i1 %9, label %28, label %26
26: ; preds = %46, %25
%27 = load i32, i32* %16
switch i32 %27, label %51 [
i32 3, label %49
i32 4, label %48
]
28: ; preds = %25, %46
%29 = phi i64 [ %30, %46 ], [ 1, %25 ]
%30 = add nuw nsw i64 %29, 1
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %29
%32 = load i32*, i32** %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %15
%34 = load i32, i32* %33
switch i32 %34, label %46 [
i32 2, label %35
i32 3, label %45
]
35: ; preds = %28
%36 = icmp eq i64 %30, %10
%37 = and i64 %30, 4294967295
%38 = select i1 %36, i64 0, i64 %37
%39 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %38
%40 = load i32*, i32** %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %15
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp eq i32 %42, 0
br i1 %43, label %44, label %46
44: ; preds = %35
store i32 0, i32* %33
store i32 3, i32* %41
br label %46
45: ; preds = %28
store i32 2, i32* %33
br label %46
46: ; preds = %28, %35, %45, %44
%47 = icmp eq i64 %30, %10
br i1 %47, label %26, label %28
48: ; preds = %26
br label %49
49: ; preds = %26, %48
%50 = phi i32 [ 0, %48 ], [ 2, %26 ]
store i32 %50, i32* %16
br label %51
51: ; preds = %49, %26
%52 = add nsw i64 %15, 1
%53 = trunc i64 %52 to i32
%54 = icmp eq i32 %12, %53
br i1 %54, label %13, label %14
}