void interpolateXY(float *velin, int nx, float dx, float dy, float *velout,
                   int nxo, int nyo, float dxo, float dyo) {
  float idxv, idyv, xo, yo, xt, yt;
  int iy, ix, ixv, iyv, pos;
  idyv = 1.0 / dy;
  idxv = 1.0 / dx;
  for (iy = 0; iy < nyo; iy++) {
    yo = iy * dyo;
    iyv = (int)(yo * idyv);
    yt = (yo - (iyv * dy)) * idyv;
    for (ix = 0; ix < nxo; ix++) {
      xo = ix * dxo;
      ixv = (int)(xo * idxv);
      xt = (xo - (ixv * dx)) * idxv;
      pos = iyv * nx + ixv;
      velout[iy * nxo + ix] =
          (1 - yt) * (1 - xt) * velin[pos] + (1 - yt) * xt * velin[pos + 1] +
          yt * (1 - xt) * velin[pos + nx] + yt * xt * velin[pos + nx + 1];
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interpolateXY>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movss  %xmm1,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
mov    %r8d,-0x28(%rbp)
movss  %xmm2,-0x2c(%rbp)
movss  %xmm3,-0x30(%rbp)
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xec5(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xea7(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    131a <interpolateXY+0x21a>
cvtsi2ssl -0x4c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x30(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
mulss  -0x38(%rbp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
movss  -0x40(%rbp),%xmm1
cvtsi2ssl -0x58(%rbp),%xmm0
movss  -0x14(%rbp),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mulss  -0x38(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1307 <interpolateXY+0x207>
cvtsi2ssl -0x50(%rbp),%xmm0
mulss  -0x2c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x34(%rbp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm1
cvtsi2ssl -0x54(%rbp),%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mulss  -0x34(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
movss  0xdcb(%rip),%xmm0
subss  -0x48(%rbp),%xmm0
movss  0xdbe(%rip),%xmm1
subss  -0x44(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  0xda0(%rip),%xmm1
subss  -0x48(%rbp),%xmm1
mulss  -0x44(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  -0x48(%rbp),%xmm1
movss  0xd6f(%rip),%xmm2
subss  -0x44(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  -0x48(%rbp),%xmm0
mulss  -0x44(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x50(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    11ce <interpolateXY+0xce>
jmp    130c <interpolateXY+0x20c>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    116d <interpolateXY+0x6d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interpolateXY>:
push   %rbp
push   %rbx
test   %r8d,%r8d
jle    1230 <interpolateXY+0x130>
movss  0xeec(%rip),%xmm9
movaps %xmm9,%xmm8
divss  %xmm1,%xmm8
movaps %xmm9,%xmm10
divss  %xmm0,%xmm10
movslq %ecx,%r9
mov    %r8d,%r8d
mov    %r9d,%r11d
shl    $0x2,%r9
xor    %r10d,%r10d
jmp    1150 <interpolateXY+0x50>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
add    %r9,%rdx
cmp    %r8,%r10
je     1230 <interpolateXY+0x130>
test   %ecx,%ecx
jle    1140 <interpolateXY+0x40>
xorps  %xmm11,%xmm11
cvtsi2ss %r10d,%xmm11
mulss  %xmm3,%xmm11
movaps %xmm8,%xmm4
mulss  %xmm11,%xmm4
cvttss2si %xmm4,%eax
cvttps2dq %xmm4,%xmm4
cvtdq2ps %xmm4,%xmm4
mulss  %xmm1,%xmm4
subss  %xmm4,%xmm11
mulss  %xmm8,%xmm11
imul   %esi,%eax
movaps %xmm9,%xmm12
subss  %xmm11,%xmm12
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtsi2ss %ebx,%xmm5
mulss  %xmm2,%xmm5
movaps %xmm10,%xmm6
mulss  %xmm5,%xmm6
cvttss2si %xmm6,%ebp
add    %eax,%ebp
cvttps2dq %xmm6,%xmm6
cvtdq2ps %xmm6,%xmm6
mulss  %xmm0,%xmm6
subss  %xmm6,%xmm5
mulss  %xmm10,%xmm5
movaps %xmm9,%xmm6
subss  %xmm5,%xmm6
movaps %xmm12,%xmm4
mulss  %xmm6,%xmm4
movslq %ebp,%rbp
movaps %xmm12,%xmm7
mulss  %xmm5,%xmm7
mulss  0x4(%rdi,%rbp,4),%xmm7
mulss  (%rdi,%rbp,4),%xmm4
addss  %xmm7,%xmm4
mulss  %xmm11,%xmm6
add    %esi,%ebp
movslq %ebp,%rbp
mulss  (%rdi,%rbp,4),%xmm6
addss  %xmm4,%xmm6
mulss  %xmm11,%xmm5
mulss  0x4(%rdi,%rbp,4),%xmm5
addss  %xmm6,%xmm5
movss  %xmm5,(%rdx,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r11
jne    11a0 <interpolateXY+0xa0>
jmp    1140 <interpolateXY+0x40>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @interpolateXY(float* %0, i32 %1, float %2, float %3, float* %4, i32 %5, i32 %6, float %7, float %8) {
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca float*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca float
%18 = alloca float
%19 = alloca float
%20 = alloca float
%21 = alloca float
%22 = alloca float
%23 = alloca float
%24 = alloca float
%25 = alloca i32
%26 = alloca i32
%27 = alloca i32
%28 = alloca i32
%29 = alloca i32
store float* %0, float** %10
store i32 %1, i32* %11
store float %2, float* %12
store float %3, float* %13
store float* %4, float** %14
store i32 %5, i32* %15
store i32 %6, i32* %16
store float %7, float* %17
store float %8, float* %18
%30 = load float, float* %13
%31 = fpext float %30 to double
%32 = fdiv double 1.000000e+00, %31
%33 = fptrunc double %32 to float
store float %33, float* %20
%34 = load float, float* %12
%35 = fpext float %34 to double
%36 = fdiv double 1.000000e+00, %35
%37 = fptrunc double %36 to float
store float %37, float* %19
store i32 0, i32* %25
br label %38
38: ; preds = %143, %9
%39 = load i32, i32* %25
%40 = load i32, i32* %16
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %146
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %25
%44 = sitofp i32 %43 to float
%45 = load float, float* %18
%46 = fmul float %44, %45
store float %46, float* %22
%47 = load float, float* %22
%48 = load float, float* %20
%49 = fmul float %47, %48
%50 = fptosi float %49 to i32
store i32 %50, i32* %28
%51 = load float, float* %22
%52 = load i32, i32* %28
%53 = sitofp i32 %52 to float
%54 = load float, float* %13
%55 = fneg float %53
%56 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %54, float %51)
%57 = load float, float* %20
%58 = fmul float %56, %57
store float %58, float* %24
store i32 0, i32* %26
br label %59
59: ; preds = %139, %42
%60 = load i32, i32* %26
%61 = load i32, i32* %15
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %142
63: ; preds = %59
%64 = load i32, i32* %26
%65 = sitofp i32 %64 to float
%66 = load float, float* %17
%67 = fmul float %65, %66
store float %67, float* %21
%68 = load float, float* %21
%69 = load float, float* %19
%70 = fmul float %68, %69
%71 = fptosi float %70 to i32
store i32 %71, i32* %27
%72 = load float, float* %21
%73 = load i32, i32* %27
%74 = sitofp i32 %73 to float
%75 = load float, float* %12
%76 = fneg float %74
%77 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %76, float %75, float %72)
%78 = load float, float* %19
%79 = fmul float %77, %78
store float %79, float* %23
%80 = load i32, i32* %28
%81 = load i32, i32* %11
%82 = mul nsw i32 %80, %81
%83 = load i32, i32* %27
%84 = add nsw i32 %82, %83
store i32 %84, i32* %29
%85 = load float, float* %24
%86 = fsub float 1.000000e+00, %85
%87 = load float, float* %23
%88 = fsub float 1.000000e+00, %87
%89 = fmul float %86, %88
%90 = load float*, float** %10
%91 = load i32, i32* %29
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds float, float* %90, i64 %92
%94 = load float, float* %93
%95 = load float, float* %24
%96 = fsub float 1.000000e+00, %95
%97 = load float, float* %23
%98 = fmul float %96, %97
%99 = load float*, float** %10
%100 = load i32, i32* %29
%101 = add nsw i32 %100, 1
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds float, float* %99, i64 %102
%104 = load float, float* %103
%105 = fmul float %98, %104
%106 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %89, float %94, float %105)
%107 = load float, float* %24
%108 = load float, float* %23
%109 = fsub float 1.000000e+00, %108
%110 = fmul float %107, %109
%111 = load float*, float** %10
%112 = load i32, i32* %29
%113 = load i32, i32* %11
%114 = add nsw i32 %112, %113
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds float, float* %111, i64 %115
%117 = load float, float* %116
%118 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %110, float %117, float %106)
%119 = load float, float* %24
%120 = load float, float* %23
%121 = fmul float %119, %120
%122 = load float*, float** %10
%123 = load i32, i32* %29
%124 = load i32, i32* %11
%125 = add nsw i32 %123, %124
%126 = add nsw i32 %125, 1
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds float, float* %122, i64 %127
%129 = load float, float* %128
%130 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %121, float %129, float %118)
%131 = load float*, float** %14
%132 = load i32, i32* %25
%133 = load i32, i32* %15
%134 = mul nsw i32 %132, %133
%135 = load i32, i32* %26
%136 = add nsw i32 %134, %135
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds float, float* %131, i64 %137
store float %130, float* %138
br label %139
139: ; preds = %63
%140 = load i32, i32* %26
%141 = add nsw i32 %140, 1
store i32 %141, i32* %26
br label %59
142: ; preds = %59
br label %143
143: ; preds = %142
%144 = load i32, i32* %25
%145 = add nsw i32 %144, 1
store i32 %145, i32* %25
br label %38
146: ; preds = %38
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @interpolateXY(float* nocapture %0, i32 %1, float %2, float %3, float* nocapture writeonly %4, i32 %5, i32 %6, float %7, float %8) {
%10 = fdiv float 1.000000e+00, %3
%11 = fdiv float 1.000000e+00, %2
%12 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %12, label %13, label %76
13: ; preds = %9
%14 = icmp sgt i32 %5, 0
%15 = sext i32 %5 to i64
%16 = zext i32 %6 to i64
%17 = zext i32 %5 to i64
br label %18
18: ; preds = %13, %73
%19 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %74, %73 ]
%20 = trunc i64 %19 to i32
%21 = sitofp i32 %20 to float
%22 = fmul float %21, %8
%23 = fmul float %10, %22
%24 = fptosi float %23 to i32
%25 = sitofp i32 %24 to float
%26 = fneg float %25
%27 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %3, float %22)
%28 = fmul float %10, %27
br i1 %14, label %29, label %73
29: ; preds = %18
%30 = mul nsw i32 %24, %1
%31 = fsub float 1.000000e+00, %28
%32 = mul nsw i64 %19, %15
br label %33
33: ; preds = %29, %33
%34 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %71, %33 ]
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = sitofp i32 %35 to float
%37 = fmul float %36, %7
%38 = fmul float %11, %37
%39 = fptosi float %38 to i32
%40 = sitofp i32 %39 to float
%41 = fneg float %40
%42 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %41, float %2, float %37)
%43 = fmul float %11, %42
%44 = add nsw i32 %30, %39
%45 = fsub float 1.000000e+00, %43
%46 = fmul float %31, %45
%47 = sext i32 %44 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = fmul float %31, %43
%51 = add nsw i32 %44, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = fmul float %50, %54
%56 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %49, float %55)
%57 = fmul float %28, %45
%58 = add nsw i32 %44, %1
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %57, float %61, float %56)
%63 = fmul float %28, %43
%64 = add nsw i32 %58, 1
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %65
%67 = load float, float* %66
%68 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %63, float %67, float %62)
%69 = add nsw i64 %34, %32
%70 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %69
store float %68, float* %70
%71 = add nuw nsw i64 %34, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %17
br i1 %72, label %73, label %33
73: ; preds = %33, %18
%74 = add nuw nsw i64 %19, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %16
br i1 %75, label %76, label %18
76: ; preds = %73, %9
ret void
}