int propagation(int *M, int Nx, int Ny, int i) {
  int row = i / Nx;
  int col = i % Nx;
  double up = (row - 1 < 0 || M[i - Nx] == 0 || M[i - Nx] == 2) ? 0 : 1;
  double down = (row + 1 >= Ny || M[i + Nx] == 0 || M[i + Nx] == 2) ? 0 : 1;
  double left = (col - 1 < 0 || M[i - 1] == 0 || M[i - 1] == 2) ? 0 : 1;
  double right = (col + 1 >= Nx || M[i + 1] == 0 || M[i + 1] == 2) ? 0 : 1;
  int sum = (up + down + left + right);
  int B = (sum < 1) ? 0 : 1;
  return ((M[i] == 2) ? 2 : B);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<propagation>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x49(%rbp)
jl     116c <propagation+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdx
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,(%rcx,%rdx,4)
mov    %al,-0x49(%rbp)
je     116c <propagation+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
sete   %al
mov    %al,-0x49(%rbp)
mov    -0x49(%rbp),%dl
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%dl
cmovne %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x4a(%rbp)
jge    11cc <propagation+0xcc>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdx
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,(%rcx,%rdx,4)
mov    %al,-0x4a(%rbp)
je     11cc <propagation+0xcc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
sete   %al
mov    %al,-0x4a(%rbp)
mov    -0x4a(%rbp),%dl
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%dl
cmovne %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x4b(%rbp)
jl     122c <propagation+0x12c>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
movslq %eax,%rdx
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,(%rcx,%rdx,4)
mov    %al,-0x4b(%rbp)
je     122c <propagation+0x12c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
sete   %al
mov    %al,-0x4b(%rbp)
mov    -0x4b(%rbp),%dl
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%dl
cmovne %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x4c(%rbp)
jge    128c <propagation+0x18c>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
movslq %eax,%rdx
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,(%rcx,%rdx,4)
mov    %al,-0x4c(%rbp)
je     128c <propagation+0x18c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
sete   %al
mov    %al,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%dl
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%dl
cmovne %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
addsd  -0x40(%rbp),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%edx
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x1,%edx
cmovl  %ecx,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
jne    12f2 <propagation+0x1f2>
mov    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    12f8 <propagation+0x1f8>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<propagation>:
mov    %ecx,%r9d
mov    %edx,%r8d
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %esi
xorpd  %xmm0,%xmm0
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   %eax,%eax
jle    113d <propagation+0x3d>
mov    %r9d,%ecx
sub    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   %ecx,%ecx
je     113d <propagation+0x3d>
cmp    $0x2,%ecx
jne    1135 <propagation+0x35>
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    113d <propagation+0x3d>
movsd  0xec3(%rip),%xmm1
add    $0x1,%eax
cmp    %r8d,%eax
jge    1165 <propagation+0x65>
lea    (%r9,%rsi,1),%eax
cltq
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
test   %eax,%eax
je     1165 <propagation+0x65>
cmp    $0x2,%eax
jne    115d <propagation+0x5d>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    1165 <propagation+0x65>
movsd  0xe9b(%rip),%xmm0
xorpd  %xmm2,%xmm2
movslq %r9d,%rcx
xorpd  %xmm3,%xmm3
test   %edx,%edx
jle    1193 <propagation+0x93>
mov    -0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
xorpd  %xmm3,%xmm3
test   %eax,%eax
je     1193 <propagation+0x93>
cmp    $0x2,%eax
jne    118b <propagation+0x8b>
xorpd  %xmm3,%xmm3
jmp    1193 <propagation+0x93>
movsd  0xe6d(%rip),%xmm3
add    $0x1,%edx
cmp    %esi,%edx
jge    11b5 <propagation+0xb5>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
test   %eax,%eax
je     11b5 <propagation+0xb5>
cmp    $0x2,%eax
jne    11ad <propagation+0xad>
xorpd  %xmm2,%xmm2
jmp    11b5 <propagation+0xb5>
movsd  0xe4b(%rip),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
cvttsd2si %xmm1,%edx
xor    %eax,%eax
test   %edx,%edx
setg   %al
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    $0x2,%ecx
cmove  %ecx,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @propagation(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sdiv i32 %3, %1
%6 = srem i32 %3, %1
%7 = icmp slt i32 %5, 1
br i1 %7, label %17, label %8
8: ; preds = %4
%9 = sub nsw i32 %3, %1
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %8
%15 = icmp ne i32 %12, 2
%16 = uitofp i1 %15 to double
br label %17
17: ; preds = %14, %8, %4
%18 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ 0.000000e+00, %4 ], [ %16, %14 ]
%19 = add nsw i32 %5, 1
%20 = icmp slt i32 %19, %2
br i1 %20, label %21, label %30
21: ; preds = %17
%22 = add nsw i32 %3, %1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %30, label %27
27: ; preds = %21
%28 = icmp ne i32 %25, 2
%29 = uitofp i1 %28 to double
br label %30
30: ; preds = %27, %21, %17
%31 = phi double [ 0.000000e+00, %21 ], [ 0.000000e+00, %17 ], [ %29, %27 ]
%32 = icmp slt i32 %6, 1
br i1 %32, label %42, label %33
33: ; preds = %30
%34 = add nsw i32 %3, -1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %38, label %42, label %39
39: ; preds = %33
%40 = icmp ne i32 %37, 2
%41 = uitofp i1 %40 to double
br label %42
42: ; preds = %39, %33, %30
%43 = phi double [ 0.000000e+00, %33 ], [ 0.000000e+00, %30 ], [ %41, %39 ]
%44 = add nsw i32 %6, 1
%45 = icmp slt i32 %44, %1
br i1 %45, label %46, label %55
46: ; preds = %42
%47 = add nsw i32 %3, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %55, label %52
52: ; preds = %46
%53 = icmp ne i32 %50, 2
%54 = uitofp i1 %53 to double
br label %55
55: ; preds = %52, %46, %42
%56 = phi double [ 0.000000e+00, %46 ], [ 0.000000e+00, %42 ], [ %54, %52 ]
%57 = fadd double %18, %31
%58 = fadd double %57, %43
%59 = fadd double %58, %56
%60 = fptosi double %59 to i32
%61 = icmp sgt i32 %60, 0
%62 = zext i1 %61 to i32
%63 = sext i32 %3 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = icmp eq i32 %65, 2
%67 = select i1 %66, i32 2, i32 %62
ret i32 %67
}