void step_one(int **matrix, int nrow, int ncol, int *step) {
  int min_in_row;
  for (int r = 0; r < nrow; r++) {
    min_in_row = matrix[r][0];
    for (int c = 0; c < ncol; c++)
      min_in_row =
          (((min_in_row) < (matrix[r][c])) ? (min_in_row) : (matrix[r][c]));
    for (int c = 0; c < ncol; c++)
      matrix[r][c] -= min_in_row;
  }
  *step = 2;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<step_one>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e9 <step_one+0xe9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119a <step_one+0x9a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1170 <step_one+0x70>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1186 <step_one+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113d <step_one+0x3d>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11d6 <step_one+0xd6>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
sub    %esi,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11a1 <step_one+0xa1>
jmp    11db <step_one+0xdb>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1119 <step_one+0x19>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<step_one>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    13c1 <step_one+0x2c1>
mov    %esi,%r12d
mov    %edx,%esi
lea    -0x1(%rsi),%r8
lea    -0x9(%rsi),%r9
mov    %r9,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r8,%r11
and    $0xfffffffffffffff8,%r11
lea    0x1(%r11),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %r10,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
jmp    115d <step_one+0x5d>
add    $0x1,%r15
cmp    %r12,%r15
je     13c1 <step_one+0x2c1>
test   %edx,%edx
jle    1150 <step_one+0x50>
mov    (%rdi,%r15,8),%rax
mov    (%rax),%r13d
mov    %r13d,%ebp
cmp    $0x1,%edx
je     12d3 <step_one+0x1d3>
mov    $0x1,%ecx
mov    %r13d,%ebp
cmp    $0x8,%r8
jb     12b7 <step_one+0x1b7>
movd   %r13d,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
cmp    $0x8,%r9
jae    11a1 <step_one+0xa1>
xor    %ebp,%ebp
movdqa %xmm0,%xmm1
jmp    1222 <step_one+0x122>
mov    -0x18(%rsp),%r14
xor    %ebp,%ebp
movdqa %xmm0,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movdqu 0x4(%rax,%rbp,4),%xmm2
movdqu 0x14(%rax,%rbp,4),%xmm3
movdqu 0x24(%rax,%rbp,4),%xmm4
movdqu 0x34(%rax,%rbp,4),%xmm5
movdqa %xmm2,%xmm6
pcmpgtd %xmm0,%xmm6
pand   %xmm6,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm6
por    %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm3,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm3,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm4,%xmm0
pcmpgtd %xmm6,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm6
pandn  %xmm4,%xmm0
por    %xmm6,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm1
pcmpgtd %xmm2,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm5,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
add    $0x10,%rbp
add    $0xfffffffffffffffe,%r14
jne    11b0 <step_one+0xb0>
test   $0x1,%r10b
je     1263 <step_one+0x163>
shl    $0x2,%rbp
or     $0x4,%rbp
movdqu (%rax,%rbp,1),%xmm2
movdqu 0x10(%rax,%rbp,1),%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm4
pcmpgtd %xmm0,%xmm4
pand   %xmm4,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm4
por    %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm3,%xmm2
por    %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm0
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
pcmpgtd %xmm2,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%ebp
mov    -0x10(%rsp),%rcx
cmp    %r11,%r8
je     12d3 <step_one+0x1d3>
mov    %ebp,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax,%rcx,4),%ebp
cmp    %ebp,%ebx
cmovl  %ebx,%ebp
add    $0x1,%rcx
mov    %ebp,%ebx
cmp    %rcx,%rsi
jne    12c0 <step_one+0x1c0>
test   %edx,%edx
jle    1150 <step_one+0x50>
sub    %ebp,%r13d
mov    %r13d,(%rax)
cmp    $0x1,%edx
je     1150 <step_one+0x50>
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%r8
jb     13b0 <step_one+0x2b0>
movd   %ebp,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
cmp    $0x8,%r9
jae    130c <step_one+0x20c>
xor    %ecx,%ecx
jmp    136a <step_one+0x26a>
mov    -0x18(%rsp),%rbx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqu 0x4(%rax,%rcx,4),%xmm1
movdqu 0x14(%rax,%rcx,4),%xmm2
movdqu 0x24(%rax,%rcx,4),%xmm3
movdqu 0x34(%rax,%rcx,4),%xmm4
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,0x4(%rax,%rcx,4)
movdqu %xmm2,0x14(%rax,%rcx,4)
psubd  %xmm0,%xmm3
psubd  %xmm0,%xmm4
movdqu %xmm3,0x24(%rax,%rcx,4)
movdqu %xmm4,0x34(%rax,%rcx,4)
add    $0x10,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    1320 <step_one+0x220>
test   $0x1,%r10b
je     1396 <step_one+0x296>
shl    $0x2,%rcx
or     $0x4,%rcx
movdqu (%rax,%rcx,1),%xmm1
movdqu 0x10(%rax,%rcx,1),%xmm2
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%rax,%rcx,1)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rsp),%rcx
cmp    %r11,%r8
je     1150 <step_one+0x50>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
sub    %ebp,(%rax,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rsi
jne    13b0 <step_one+0x2b0>
jmp    1150 <step_one+0x50>
mov    -0x8(%rsp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @step_one(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
%12 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %10
br label %13
13: ; preds = %79, %4
%14 = load i32, i32* %10
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %82
17: ; preds = %13
%18 = load i32**, i32*** %5
%19 = load i32, i32* %10
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32*, i32** %18, i64 %20
%22 = load i32*, i32** %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 0
%24 = load i32, i32* %23
store i32 %24, i32* %9
store i32 0, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %55, %17
%26 = load i32, i32* %11
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %58
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %9
%31 = load i32**, i32*** %5
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %31, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %34
%36 = load i32, i32* %11
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp slt i32 %30, %39
br i1 %40, label %41, label %43
41: ; preds = %29
%42 = load i32, i32* %9
br label %53
43: ; preds = %29
%44 = load i32**, i32*** %5
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %44, i64 %46
%48 = load i32*, i32** %47
%49 = load i32, i32* %11
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
br label %53
53: ; preds = %43, %41
%54 = phi i32 [ %42, %41 ], [ %52, %43 ]
store i32 %54, i32* %9
br label %55
55: ; preds = %53
%56 = load i32, i32* %11
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %11
br label %25
58: ; preds = %25
store i32 0, i32* %12
br label %59
59: ; preds = %75, %58
%60 = load i32, i32* %12
%61 = load i32, i32* %7
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %78
63: ; preds = %59
%64 = load i32, i32* %9
%65 = load i32**, i32*** %5
%66 = load i32, i32* %10
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32*, i32** %65, i64 %67
%69 = load i32*, i32** %68
%70 = load i32, i32* %12
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = sub nsw i32 %73, %64
store i32 %74, i32* %72
br label %75
75: ; preds = %63
%76 = load i32, i32* %12
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %12
br label %59
78: ; preds = %59
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i32, i32* %10
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %10
br label %13
82: ; preds = %13
%83 = load i32*, i32** %8
store i32 2, i32* %83
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @step_one(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %34
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = add nsw i64 %9, -1
%12 = add nsw i64 %9, -1
%13 = add nsw i64 %9, -9
%14 = lshr i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = icmp eq i32 %2, 1
%17 = icmp ult i64 %12, 8
%18 = and i64 %12, -8
%19 = or i64 %18, 1
%20 = and i64 %15, 1
%21 = icmp ult i64 %13, 8
%22 = and i64 %15, 4611686018427387902
%23 = icmp eq i64 %20, 0
%24 = icmp eq i64 %12, %18
%25 = icmp eq i32 %2, 1
%26 = icmp ult i64 %11, 8
%27 = and i64 %11, -8
%28 = or i64 %27, 1
%29 = and i64 %15, 1
%30 = icmp ult i64 %13, 8
%31 = and i64 %15, 4611686018427387902
%32 = icmp eq i64 %29, 0
%33 = icmp eq i64 %11, %27
br label %35
34: ; preds = %166, %4
store i32 2, i32* %3
ret void
35: ; preds = %6, %166
%36 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %167, %166 ]
%37 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %36
%38 = load i32*, i32** %37
%39 = load i32, i32* %38
br i1 %7, label %40, label %166
40: ; preds = %35
br i1 %16, label %102, label %41
41: ; preds = %40
br i1 %17, label %99, label %42
42: ; preds = %41
%43 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %39, i64 0
%44 = shufflevector <4 x i32> %43, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %21, label %75, label %45
45: ; preds = %42, %45
%46 = phi i64 [ %72, %45 ], [ 0, %42 ]
%47 = phi <4 x i32> [ %70, %45 ], [ %44, %42 ]
%48 = phi <4 x i32> [ %71, %45 ], [ %44, %42 ]
%49 = phi i64 [ %73, %45 ], [ 0, %42 ]
%50 = or i64 %46, 1
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %50
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 4
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = icmp slt <4 x i32> %47, %53
%58 = icmp slt <4 x i32> %48, %56
%59 = select <4 x i1> %57, <4 x i32> %47, <4 x i32> %53
%60 = select <4 x i1> %58, <4 x i32> %48, <4 x i32> %56
%61 = or i64 %46, 9
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %61
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
%64 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %63
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = icmp slt <4 x i32> %59, %64
%69 = icmp slt <4 x i32> %60, %67
%70 = select <4 x i1> %68, <4 x i32> %59, <4 x i32> %64
%71 = select <4 x i1> %69, <4 x i32> %60, <4 x i32> %67
%72 = add nuw i64 %46, 16
%73 = add i64 %49, 2
%74 = icmp eq i64 %73, %22
br i1 %74, label %75, label %45
75: ; preds = %45, %42
%76 = phi <4 x i32> [ undef, %42 ], [ %70, %45 ]
%77 = phi <4 x i32> [ undef, %42 ], [ %71, %45 ]
%78 = phi i64 [ 0, %42 ], [ %72, %45 ]
%79 = phi <4 x i32> [ %44, %42 ], [ %70, %45 ]
%80 = phi <4 x i32> [ %44, %42 ], [ %71, %45 ]
br i1 %23, label %93, label %81
81: ; preds = %75
%82 = or i64 %78, 1
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %82
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 4
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
%88 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %87
%89 = icmp slt <4 x i32> %79, %85
%90 = icmp slt <4 x i32> %80, %88
%91 = select <4 x i1> %89, <4 x i32> %79, <4 x i32> %85
%92 = select <4 x i1> %90, <4 x i32> %80, <4 x i32> %88
br label %93
93: ; preds = %75, %81
%94 = phi <4 x i32> [ %76, %75 ], [ %91, %81 ]
%95 = phi <4 x i32> [ %77, %75 ], [ %92, %81 ]
%96 = icmp slt <4 x i32> %94, %95
%97 = select <4 x i1> %96, <4 x i32> %94, <4 x i32> %95
%98 = call i32 @llvm.vector.reduce.smin.v4i32(<4 x i32> %97)
br i1 %24, label %102, label %99
99: ; preds = %41, %93
%100 = phi i64 [ 1, %41 ], [ %19, %93 ]
%101 = phi i32 [ %39, %41 ], [ %98, %93 ]
br label %157
102: ; preds = %157, %93, %40
%103 = phi i32 [ %39, %40 ], [ %98, %93 ], [ %163, %157 ]
br i1 %7, label %104, label %166
104: ; preds = %102
%105 = sub nsw i32 %39, %103
store i32 %105, i32* %38
br i1 %25, label %166, label %106
106: ; preds = %104
br i1 %26, label %155, label %107
107: ; preds = %106
%108 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %103, i64 0
%109 = shufflevector <4 x i32> %108, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%110 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %103, i64 0
%111 = shufflevector <4 x i32> %110, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %30, label %140, label %112
112: ; preds = %107, %112
%113 = phi i64 [ %137, %112 ], [ 0, %107 ]
%114 = phi i64 [ %138, %112 ], [ 0, %107 ]
%115 = or i64 %113, 1
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %115
%117 = bitcast i32* %116 to <4 x i32>*
%118 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %117
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %116, i64 4
%120 = bitcast i32* %119 to <4 x i32>*
%121 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %120
%122 = sub nsw <4 x i32> %118, %109
%123 = sub nsw <4 x i32> %121, %111
%124 = bitcast i32* %116 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %122, <4 x i32>* %124
%125 = bitcast i32* %119 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %123, <4 x i32>* %125
%126 = or i64 %113, 9
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %126
%128 = bitcast i32* %127 to <4 x i32>*
%129 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %128
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %127, i64 4
%131 = bitcast i32* %130 to <4 x i32>*
%132 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %131
%133 = sub nsw <4 x i32> %129, %109
%134 = sub nsw <4 x i32> %132, %111
%135 = bitcast i32* %127 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %133, <4 x i32>* %135
%136 = bitcast i32* %130 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %134, <4 x i32>* %136
%137 = add nuw i64 %113, 16
%138 = add i64 %114, 2
%139 = icmp eq i64 %138, %31
br i1 %139, label %140, label %112
140: ; preds = %112, %107
%141 = phi i64 [ 0, %107 ], [ %137, %112 ]
br i1 %32, label %154, label %142
142: ; preds = %140
%143 = or i64 %141, 1
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %143
%145 = bitcast i32* %144 to <4 x i32>*
%146 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %145
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %144, i64 4
%148 = bitcast i32* %147 to <4 x i32>*
%149 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %148
%150 = sub nsw <4 x i32> %146, %109
%151 = sub nsw <4 x i32> %149, %111
%152 = bitcast i32* %144 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %150, <4 x i32>* %152
%153 = bitcast i32* %147 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %151, <4 x i32>* %153
br label %154
154: ; preds = %140, %142
br i1 %33, label %166, label %155
155: ; preds = %106, %154
%156 = phi i64 [ 1, %106 ], [ %28, %154 ]
br label %169
157: ; preds = %99, %157
%158 = phi i64 [ %164, %157 ], [ %100, %99 ]
%159 = phi i32 [ %163, %157 ], [ %101, %99 ]
%160 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %158
%161 = load i32, i32* %160
%162 = icmp slt i32 %159, %161
%163 = select i1 %162, i32 %159, i32 %161
%164 = add nuw nsw i64 %158, 1
%165 = icmp eq i64 %164, %9
br i1 %165, label %102, label %157
166: ; preds = %169, %104, %154, %35, %102
%167 = add nuw nsw i64 %36, 1
%168 = icmp eq i64 %167, %8
br i1 %168, label %34, label %35
169: ; preds = %155, %169
%170 = phi i64 [ %175, %169 ], [ %156, %155 ]
%171 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %170
%172 = load i32, i32* %171
%173 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %170
%174 = sub nsw i32 %172, %103
store i32 %174, i32* %173
%175 = add nuw nsw i64 %170, 1
%176 = icmp eq i64 %175, %10
br i1 %176, label %166, label %169
}