void stencil2D(int **a, int m, int n) {
  int i;
  int j;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      a[i][j - 1] *= 2;
      a[i][j] = (a[i - 1][j - 1] + a[i][j - 1] + a[i + 1][j - 1]) / 3;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<stencil2D>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11e2 <stencil2D+0xe2>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11cf <stencil2D+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
shl    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1128 <stencil2D+0x28>
jmp    11d4 <stencil2D+0xd4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <stencil2D+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<stencil2D>:
test   %edx,%edx
jle    1167 <stencil2D+0x67>
mov    %edx,%r9d
xor    %r8d,%r8d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x8(%rdi,%r8,8),%r10
mov    (%rdi,%r8,8),%rsi
mov    0x8(%rdi,%r8,8),%r11
add    $0x1,%r8
mov    -0x4(%rsi),%eax
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %eax,%eax
mov    %eax,-0x4(%rsi,%rdx,4)
add    -0x4(%r10,%rdx,4),%eax
add    -0x4(%r11,%rdx,4),%eax
cltq
imul   $0x55555556,%rax,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
shr    $0x20,%rax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,(%rsi,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r9
jne    1130 <stencil2D+0x30>
cmp    %r9,%r8
jne    1110 <stencil2D+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @stencil2D(i32** %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32**
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %77, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %80
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %8
br label %14
14: ; preds = %73, %13
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %76
18: ; preds = %14
%19 = load i32**, i32*** %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32*, i32** %19, i64 %21
%23 = load i32*, i32** %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = sub nsw i32 %24, 1
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = mul nsw i32 %28, 2
store i32 %29, i32* %27
%30 = load i32**, i32*** %4
%31 = load i32, i32* %7
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %30, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sub nsw i32 %36, 1
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32**, i32*** %4
%42 = load i32, i32* %7
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32*, i32** %41, i64 %43
%45 = load i32*, i32** %44
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %40, %50
%52 = load i32**, i32*** %4
%53 = load i32, i32* %7
%54 = add nsw i32 %53, 1
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32*, i32** %52, i64 %55
%57 = load i32*, i32** %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = add nsw i32 %51, %62
%64 = sdiv i32 %63, 3
%65 = load i32**, i32*** %4
%66 = load i32, i32* %7
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32*, i32** %65, i64 %67
%69 = load i32*, i32** %68
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %64, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %18
%74 = load i32, i32* %8
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %8
br label %14
76: ; preds = %14
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %7
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %7
br label %9
80: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @stencil2D(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %37
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %35, %5
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %14, %35 ]
%9 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %8
%10 = load i32*, i32** %9
%11 = add nsw i64 %8, -1
%12 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %11
%13 = load i32*, i32** %12
%14 = add nuw nsw i64 %8, 1
%15 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %14
%16 = load i32*, i32** %15
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 -1
%18 = load i32, i32* %17
br label %19
19: ; preds = %7, %19
%20 = phi i32 [ %18, %7 ], [ %31, %19 ]
%21 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %33, %19 ]
%22 = add nsw i64 %21, -1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %22
%24 = shl nsw i32 %20, 1
store i32 %24, i32* %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %22
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i32 %26, %24
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %22
%29 = load i32, i32* %28
%30 = add nsw i32 %27, %29
%31 = sdiv i32 %30, 3
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %21
store i32 %31, i32* %32
%33 = add nuw nsw i64 %21, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %6
br i1 %34, label %35, label %19
35: ; preds = %19
%36 = icmp eq i64 %14, %6
br i1 %36, label %37, label %7
37: ; preds = %35, %3
ret void
}