#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int gx_pos(int, int, int, int, int, int);
int gy_pos(int, int, int, int, int, int);
void write_in(float *restrict u, float *ub, int nx, int ny, int ng, int nfield,
              int td_num, int nx_whole, int ny_whole, int sep_x, int sep_y) {
  int stride_dst = nx + 2 * ng;
  int stride_src = nx_whole;
  int field_stride_dst = (ny + 2 * ng) * stride_dst;
  int field_stride_src = ny_whole * stride_src;
  for (int k = 0; k < nfield; ++k) {
    float *uk = u + k * field_stride_dst;
    float *ubk = ub + k * field_stride_src;
    for (int j = 0; j < ny + 2 * ng; j++) {
      int y_pos = gy_pos(j, sep_x, ny, ny_whole, ng, td_num);
      for (int i = 0; i < nx + 2 * ng; i++) {
        int x_pos = gx_pos(i, sep_x, nx, nx_whole, ng, td_num);
        uk[j * (nx + 2 * ng) + i] = ubk[y_pos * nx_whole + x_pos];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<write_in>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    0x30(%rbp),%eax
mov    0x28(%rbp),%eax
mov    0x20(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    0x20(%rbp),%eax
imul   -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    129e <write_in+0x17e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    128b <write_in+0x16b>
mov    -0x4c(%rbp),%edi
mov    0x28(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
mov    0x10(%rbp),%r9d
call   1040 <gy_pos@plt>
mov    %eax,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1278 <write_in+0x158>
mov    -0x54(%rbp),%edi
mov    0x28(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
mov    0x10(%rbp),%r9d
call   1030 <gx_pos@plt>
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%ecx
imul   0x18(%rbp),%ecx
add    -0x58(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%edx
imul   %edx,%ecx
add    -0x54(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    1202 <write_in+0xe2>
jmp    127d <write_in+0x15d>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11c9 <write_in+0xa9>
jmp    1290 <write_in+0x170>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1184 <write_in+0x64>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<write_in>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x78,%rsp
mov    %rcx,0x20(%rsp)
mov    %rdx,0x18(%rsp)
mov    %rsi,0x38(%rsp)
mov    %rdi,0x10(%rsp)
test   %r9d,%r9d
jle    12e3 <write_in+0x1c3>
mov    0xc8(%rsp),%r14d
mov    0xc0(%rsp),%edi
mov    0xb8(%rsp),%ecx
mov    0xb0(%rsp),%ebp
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r8,2),%edx
mov    0x20(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r8,2),%esi
mov    %edi,%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %esi,%ecx
imul   %edx,%ecx
mov    %edx,0xc(%rsp)
movslq %edx,%rdx
movslq %ecx,%rcx
cltq
mov    %rax,0x30(%rsp)
mov    %r9d,%eax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    %esi,0x8(%rsp)
mov    %esi,%eax
mov    %rax,0x58(%rsp)
mov    %edx,%eax
mov    %rax,0x50(%rsp)
shl    $0x2,%rcx
mov    %rcx,0x48(%rsp)
shl    $0x2,%rdx
mov    %rdx,0x60(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,(%rsp)
mov    %r8,0x28(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%r15
mov    0x50(%rsp),%r12
jmp    1204 <write_in+0xe4>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    0x48(%rsp),%rax
add    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,(%rsp)
cmp    0x40(%rsp),%rcx
je     12e3 <write_in+0x1c3>
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
jle    11e0 <write_in+0xc0>
mov    (%rsp),%rax
imul   0x30(%rsp),%rax
mov    0x38(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
mov    %rax,0x68(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rbx
xor    %edi,%edi
jmp    1259 <write_in+0x139>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x70(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
add    0x60(%rsp),%rbx
cmp    0x58(%rsp),%rdi
mov    0x28(%rsp),%r8
mov    0xc8(%rsp),%r14d
mov    0xb0(%rsp),%ebp
je     11e0 <write_in+0xc0>
mov    %rdi,0x70(%rsp)
mov    %r14d,%esi
mov    0x20(%rsp),%rdx
mov    0xc0(%rsp),%ecx
mov    %ebp,%r9d
call   1040 <gy_pos@plt>
mov    0xb8(%rsp),%ecx
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
mov    0x68(%rsp),%r14
jle    1230 <write_in+0x110>
mov    %eax,%r13d
imul   %ecx,%r13d
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%edi
mov    0xc8(%rsp),%esi
mov    %r15d,%edx
mov    0x28(%rsp),%r8
mov    0xb0(%rsp),%r9d
call   1030 <gx_pos@plt>
mov    0xb8(%rsp),%ecx
add    %r13d,%eax
cltq
movss  (%r14,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    12a0 <write_in+0x180>
jmp    1230 <write_in+0x110>
add    $0x78,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @write_in(float* noalias %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8, i32 %9, i32 %10) {
%12 = alloca float*
%13 = alloca float*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
%26 = alloca i32
%27 = alloca i32
%28 = alloca float*
%29 = alloca float*
%30 = alloca i32
%31 = alloca i32
%32 = alloca i32
%33 = alloca i32
store float* %0, float** %12
store float* %1, float** %13
store i32 %2, i32* %14
store i32 %3, i32* %15
store i32 %4, i32* %16
store i32 %5, i32* %17
store i32 %6, i32* %18
store i32 %7, i32* %19
store i32 %8, i32* %20
store i32 %9, i32* %21
store i32 %10, i32* %22
%34 = load i32, i32* %14
%35 = load i32, i32* %16
%36 = mul nsw i32 2, %35
%37 = add nsw i32 %34, %36
store i32 %37, i32* %23
%38 = load i32, i32* %19
store i32 %38, i32* %24
%39 = load i32, i32* %15
%40 = load i32, i32* %16
%41 = mul nsw i32 2, %40
%42 = add nsw i32 %39, %41
%43 = load i32, i32* %23
%44 = mul nsw i32 %42, %43
store i32 %44, i32* %25
%45 = load i32, i32* %20
%46 = load i32, i32* %24
%47 = mul nsw i32 %45, %46
store i32 %47, i32* %26
store i32 0, i32* %27
br label %48
48: ; preds = %123, %11
%49 = load i32, i32* %27
%50 = load i32, i32* %17
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %126
52: ; preds = %48
%53 = load float*, float** %12
%54 = load i32, i32* %27
%55 = load i32, i32* %25
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 %57
store float* %58, float** %28
%59 = load float*, float** %13
%60 = load i32, i32* %27
%61 = load i32, i32* %26
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 %63
store float* %64, float** %29
store i32 0, i32* %30
br label %65
65: ; preds = %119, %52
%66 = load i32, i32* %30
%67 = load i32, i32* %15
%68 = load i32, i32* %16
%69 = mul nsw i32 2, %68
%70 = add nsw i32 %67, %69
%71 = icmp slt i32 %66, %70
br i1 %71, label %72, label %122
72: ; preds = %65
%73 = load i32, i32* %30
%74 = load i32, i32* %21
%75 = load i32, i32* %15
%76 = load i32, i32* %20
%77 = load i32, i32* %16
%78 = load i32, i32* %18
%79 = call i32 @gy_pos(i32 %73, i32 %74, i32 %75, i32 %76, i32 %77, i32 %78)
store i32 %79, i32* %31
store i32 0, i32* %32
br label %80
80: ; preds = %115, %72
%81 = load i32, i32* %32
%82 = load i32, i32* %14
%83 = load i32, i32* %16
%84 = mul nsw i32 2, %83
%85 = add nsw i32 %82, %84
%86 = icmp slt i32 %81, %85
br i1 %86, label %87, label %118
87: ; preds = %80
%88 = load i32, i32* %32
%89 = load i32, i32* %21
%90 = load i32, i32* %14
%91 = load i32, i32* %19
%92 = load i32, i32* %16
%93 = load i32, i32* %18
%94 = call i32 @gx_pos(i32 %88, i32 %89, i32 %90, i32 %91, i32 %92, i32 %93)
store i32 %94, i32* %33
%95 = load float*, float** %29
%96 = load i32, i32* %31
%97 = load i32, i32* %19
%98 = mul nsw i32 %96, %97
%99 = load i32, i32* %33
%100 = add nsw i32 %98, %99
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds float, float* %95, i64 %101
%103 = load float, float* %102
%104 = load float*, float** %28
%105 = load i32, i32* %30
%106 = load i32, i32* %14
%107 = load i32, i32* %16
%108 = mul nsw i32 2, %107
%109 = add nsw i32 %106, %108
%110 = mul nsw i32 %105, %109
%111 = load i32, i32* %32
%112 = add nsw i32 %110, %111
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds float, float* %104, i64 %113
store float %103, float* %114
br label %115
115: ; preds = %87
%116 = load i32, i32* %32
%117 = add nsw i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %32
br label %80
118: ; preds = %80
br label %119
119: ; preds = %118
%120 = load i32, i32* %30
%121 = add nsw i32 %120, 1
store i32 %121, i32* %30
br label %65
122: ; preds = %65
br label %123
123: ; preds = %122
%124 = load i32, i32* %27
%125 = add nsw i32 %124, 1
store i32 %125, i32* %27
br label %48
126: ; preds = %48
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @write_in(float* noalias nocapture writeonly %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8, i32 %9, i32 %10) {
%12 = shl nsw i32 %4, 1
%13 = add i32 %12, %2
%14 = add i32 %12, %3
%15 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %15, label %16, label %27
16: ; preds = %11
%17 = mul nsw i32 %8, %7
%18 = mul nsw i32 %14, %13
%19 = icmp sgt i32 %14, 0
%20 = icmp sgt i32 %13, 0
%21 = sext i32 %13 to i64
%22 = sext i32 %18 to i64
%23 = sext i32 %17 to i64
%24 = zext i32 %5 to i64
%25 = zext i32 %14 to i64
%26 = zext i32 %13 to i64
br label %28
27: ; preds = %34, %11
ret void
28: ; preds = %16, %34
%29 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %35, %34 ]
%30 = mul nsw i64 %29, %22
%31 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %30
%32 = mul nsw i64 %29, %23
%33 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %32
br i1 %19, label %37, label %34
34: ; preds = %44, %28
%35 = add nuw nsw i64 %29, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %24
br i1 %36, label %27, label %28
37: ; preds = %28, %44
%38 = phi i64 [ %45, %44 ], [ 0, %28 ]
%39 = trunc i64 %38 to i32
%40 = tail call i32 @gy_pos(i32 %39, i32 %9, i32 %3, i32 %8, i32 %4, i32 %6)
br i1 %20, label %41, label %44
41: ; preds = %37
%42 = mul nsw i32 %40, %7
%43 = mul nsw i64 %38, %21
br label %47
44: ; preds = %47, %37
%45 = add nuw nsw i64 %38, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %25
br i1 %46, label %34, label %37
47: ; preds = %41, %47
%48 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %57, %47 ]
%49 = trunc i64 %48 to i32
%50 = tail call i32 @gx_pos(i32 %49, i32 %9, i32 %2, i32 %7, i32 %4, i32 %6)
%51 = add nsw i32 %50, %42
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = add nsw i64 %48, %43
%56 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 %55
store float %54, float* %56
%57 = add nuw nsw i64 %48, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %26
br i1 %58, label %44, label %47
}