int smooth_histogram(histogram, gray_levels)
int gray_levels;
unsigned long histogram[];
{
  int i;
  unsigned long new_hist[gray_levels];
  zero_histogram(new_hist, gray_levels);
  new_hist[0] = (histogram[0] + histogram[1]) / 2;
  new_hist[gray_levels] =
      (histogram[gray_levels] + histogram[gray_levels - 1]) / 2;
  for (i = 1; i < gray_levels - 1; i++) {
    new_hist[i] = (histogram[i - 1] + histogram[i] + histogram[i + 1]) / 3;
  }
  for (i = 0; i < gray_levels; i++)
    histogram[i] = new_hist[i];
  return (1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<smooth_histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rax,8),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,-0x28(%rbp)
mov    %rdi,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    $0x0,%al
call   1030 <zero_histogram@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
add    0x8(%rdx),%rcx
shr    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
movslq %esi,%rsi
add    (%rcx,%rsi,8),%rdx
shr    $0x1,%rdx
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1200 <smooth_histogram+0xf0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,8),%rax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    119a <smooth_histogram+0x8a>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1239 <smooth_histogram+0x129>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1207 <smooth_histogram+0xf7>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    $0x1,%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<smooth_histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
mov    %esi,%eax
mov    %rsp,%rbx
mov    %rax,-0x30(%rbp)
lea    0xf(,%rax,8),%r14
and    $0xfffffffffffffff0,%r14
mov    %rbx,%r13
sub    %r14,%r13
mov    %r13,%rsp
neg    %r14
mov    %r13,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <zero_histogram@plt>
mov    (%r12),%rax
mov    0x8(%r12),%rcx
lea    (%rcx,%rax,1),%rdx
shr    %rdx
mov    %rdx,(%rbx,%r14,1)
movslq %r15d,%rdx
mov    -0x8(%r12,%rdx,8),%rsi
add    (%r12,%rdx,8),%rsi
shr    %rsi
mov    %rsi,0x0(%r13,%rdx,8)
cmp    $0x3,%r15d
jl     1236 <smooth_histogram+0x116>
lea    -0x1(%r15),%edx
mov    %edx,%r8d
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    $0x1,%r11d
movabs $0xaaaaaaaaaaaaaaab,%r9
aa aa aa
cmp    $0x2,%edx
jne    11b9 <smooth_histogram+0x99>
mov    %rcx,%rsi
mov    %rax,%rbx
jmp    121a <smooth_histogram+0xfa>
mov    %r8,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
neg    %r10
mov    $0x1,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %rcx,%rax
mov    0x8(%r12,%rdi,8),%rbx
add    %rbx,%rax
mul    %r9
shr    %rdx
mov    %rdx,0x0(%r13,%rdi,8)
add    %rbx,%rcx
lea    0x2(%rdi),%r11
mov    0x10(%r12,%rdi,8),%rsi
add    %rsi,%rcx
mov    %rcx,%rax
mul    %r9
shr    %rdx
mov    %rdx,0x8(%r13,%rdi,8)
lea    (%r10,%rdi,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
mov    %rsi,%rcx
mov    %rbx,%rax
mov    %r11,%rdi
cmp    $0x1,%rdx
jne    11d0 <smooth_histogram+0xb0>
test   $0x1,%r8b
je     1236 <smooth_histogram+0x116>
add    %rbx,%rsi
add    0x8(%r12,%r11,8),%rsi
mov    %rsi,%rax
mul    %r9
shr    %rdx
mov    %rdx,0x0(%r13,%r11,8)
test   %r15d,%r15d
jle    124e <smooth_histogram+0x12e>
mov    -0x30(%rbp),%rdx
shl    $0x3,%rdx
mov    %r12,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
mov    $0x1,%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @smooth_histogram(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %10, i8** %6
%11 = alloca i64, i64 %9
store i64 %9, i64* %7
%12 = load i32, i32* %4
%13 = call i32 (i64*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @zero_histogram to i32 (i64*, i32, ...)*)(i64* %11, i32 %12)
%14 = load i64*, i64** %3
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %14, i64 0
%16 = load i64, i64* %15
%17 = load i64*, i64** %3
%18 = getelementptr inbounds i64, i64* %17, i64 1
%19 = load i64, i64* %18
%20 = add i64 %16, %19
%21 = udiv i64 %20, 2
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %11, i64 0
store i64 %21, i64* %22
%23 = load i64*, i64** %3
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %23, i64 %25
%27 = load i64, i64* %26
%28 = load i64*, i64** %3
%29 = load i32, i32* %4
%30 = sub nsw i32 %29, 1
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i64, i64* %28, i64 %31
%33 = load i64, i64* %32
%34 = add i64 %27, %33
%35 = udiv i64 %34, 2
%36 = load i32, i32* %4
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %11, i64 %37
store i64 %35, i64* %38
store i32 1, i32* %5
br label %39
39: ; preds = %68, %2
%40 = load i32, i32* %5
%41 = load i32, i32* %4
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = icmp slt i32 %40, %42
br i1 %43, label %44, label %71
44: ; preds = %39
%45 = load i64*, i64** %3
%46 = load i32, i32* %5
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %45, i64 %48
%50 = load i64, i64* %49
%51 = load i64*, i64** %3
%52 = load i32, i32* %5
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i64, i64* %51, i64 %53
%55 = load i64, i64* %54
%56 = add i64 %50, %55
%57 = load i64*, i64** %3
%58 = load i32, i32* %5
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %57, i64 %60
%62 = load i64, i64* %61
%63 = add i64 %56, %62
%64 = udiv i64 %63, 3
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i64, i64* %11, i64 %66
store i64 %64, i64* %67
br label %68
68: ; preds = %44
%69 = load i32, i32* %5
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %5
br label %39
71: ; preds = %39
store i32 0, i32* %5
br label %72
72: ; preds = %85, %71
%73 = load i32, i32* %5
%74 = load i32, i32* %4
%75 = icmp slt i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %88
76: ; preds = %72
%77 = load i32, i32* %5
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i64, i64* %11, i64 %78
%80 = load i64, i64* %79
%81 = load i64*, i64** %3
%82 = load i32, i32* %5
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i64, i64* %81, i64 %83
store i64 %80, i64* %84
br label %85
85: ; preds = %76
%86 = load i32, i32* %5
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %5
br label %72
88: ; preds = %72
%89 = load i8*, i8** %6
ret i32 1
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @smooth_histogram(i64* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = bitcast i64* %0 to i8*
%4 = zext i32 %1 to i64
%5 = alloca i64, i64 %4
%6 = bitcast i64* %5 to i8*
%7 = call i32 (i64*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @zero_histogram to i32 (i64*, i32, ...)*)(i64* %5, i32 %1)
%8 = load i64, i64* %0
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 1
%10 = load i64, i64* %9
%11 = add i64 %10, %8
%12 = lshr i64 %11, 1
store i64 %12, i64* %5
%13 = sext i32 %1 to i64
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %13
%15 = load i64, i64* %14
%16 = add nsw i32 %1, -1
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %17
%19 = load i64, i64* %18
%20 = add i64 %19, %15
%21 = lshr i64 %20, 1
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %13
store i64 %21, i64* %22
%23 = icmp sgt i32 %1, 2
br i1 %23, label %24, label %44
24: ; preds = %2
%25 = zext i32 %16 to i64
%26 = add nsw i64 %25, -1
%27 = and i64 %26, 1
%28 = icmp eq i32 %16, 2
br i1 %28, label %31, label %29
29: ; preds = %24
%30 = and i64 %26, -2
br label %48
31: ; preds = %48, %24
%32 = phi i64 [ %10, %24 ], [ %63, %48 ]
%33 = phi i64 [ %8, %24 ], [ %56, %48 ]
%34 = phi i64 [ 1, %24 ], [ %61, %48 ]
%35 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %35, label %44, label %36
36: ; preds = %31
%37 = add i64 %32, %33
%38 = add nuw nsw i64 %34, 1
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %38
%40 = load i64, i64* %39
%41 = add i64 %37, %40
%42 = udiv i64 %41, 3
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %34
store i64 %42, i64* %43
br label %44
44: ; preds = %36, %31, %2
%45 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %45, label %46, label %69
46: ; preds = %44
%47 = shl nuw nsw i64 %4, 3
br label %69
48: ; preds = %48, %29
%49 = phi i64 [ %10, %29 ], [ %63, %48 ]
%50 = phi i64 [ %8, %29 ], [ %56, %48 ]
%51 = phi i64 [ 1, %29 ], [ %61, %48 ]
%52 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %67, %48 ]
%53 = add i64 %49, %50
%54 = add nuw nsw i64 %51, 1
%55 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %54
%56 = load i64, i64* %55
%57 = add i64 %53, %56
%58 = udiv i64 %57, 3
%59 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %51
store i64 %58, i64* %59
%60 = add i64 %56, %49
%61 = add nuw nsw i64 %51, 2
%62 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %61
%63 = load i64, i64* %62
%64 = add i64 %60, %63
%65 = udiv i64 %64, 3
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %54
store i64 %65, i64* %66
%67 = add i64 %52, 2
%68 = icmp eq i64 %67, %30
br i1 %68, label %31, label %48
69: ; preds = %46, %44
ret i32 1
}