void transpose_block4x4(int dim, int *src, int *dst) {
  int di = dim - 3, dj = 1 - dim * 3;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst = *src;
  dst += di;
  src += dj;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst = *src;
  dst += di;
  src += dj;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst = *src;
  dst += di;
  src += dj;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst++ = *src;
  src += dim;
  *dst = *src;
  dst += di;
  src += dj;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose_block4x4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose_block4x4>:
lea    (%rdi,%rdi,2),%eax
mov    $0x1,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    (%rsi),%eax
mov    %eax,(%rdx)
movslq %edi,%rax
lea    (%rsi,%rax,4),%rdi
mov    (%rsi,%rax,4),%esi
mov    %esi,0x4(%rdx)
lea    (%rdi,%rax,4),%rsi
mov    (%rdi,%rax,4),%edi
mov    %edi,0x8(%rdx)
lea    (%rsi,%rax,4),%r8
mov    (%rsi,%rax,4),%esi
mov    %esi,0xc(%rdx)
lea    (%rdx,%rax,4),%rsi
movslq %ecx,%rcx
lea    (%r8,%rcx,4),%r9
mov    (%r8,%rcx,4),%edi
mov    %edi,(%rdx,%rax,4)
lea    (%r9,%rax,4),%r8
mov    (%r9,%rax,4),%edi
mov    %edi,0x4(%rdx,%rax,4)
lea    (%r8,%rax,4),%r9
mov    (%r8,%rax,4),%edi
mov    %edi,0x8(%rdx,%rax,4)
lea    (%r9,%rax,4),%r8
mov    (%r9,%rax,4),%edi
mov    %edi,0xc(%rdx,%rax,4)
lea    (%rsi,%rax,4),%rdx
lea    (%r8,%rcx,4),%r9
mov    (%r8,%rcx,4),%edi
mov    %edi,(%rsi,%rax,4)
lea    (%r9,%rax,4),%r8
mov    (%r9,%rax,4),%edi
mov    %edi,0x4(%rsi,%rax,4)
lea    (%r8,%rax,4),%r9
mov    (%r8,%rax,4),%edi
mov    %edi,0x8(%rsi,%rax,4)
lea    (%r9,%rax,4),%r8
mov    (%r9,%rax,4),%edi
mov    %edi,0xc(%rsi,%rax,4)
lea    (%r8,%rcx,4),%rsi
mov    (%r8,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdx,%rax,4)
lea    (%rsi,%rax,4),%rcx
mov    (%rsi,%rax,4),%esi
mov    %esi,0x4(%rdx,%rax,4)
lea    (%rcx,%rax,4),%rsi
mov    (%rcx,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,0x8(%rdx,%rax,4)
mov    (%rsi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,0xc(%rdx,%rax,4)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @transpose_block4x4(i32 %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = sub nsw i32 %9, 3
store i32 %10, i32* %7
%11 = load i32, i32* %4
%12 = mul nsw i32 %11, 3
%13 = sub nsw i32 1, %12
store i32 %13, i32* %8
%14 = load i32*, i32** %5
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i32 1
store i32* %17, i32** %6
store i32 %15, i32* %16
%18 = load i32, i32* %4
%19 = load i32*, i32** %5
%20 = sext i32 %18 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %20
store i32* %21, i32** %5
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %6
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i32 1
store i32* %25, i32** %6
store i32 %23, i32* %24
%26 = load i32, i32* %4
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = sext i32 %26 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %28
store i32* %29, i32** %5
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32*, i32** %6
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i32 1
store i32* %33, i32** %6
store i32 %31, i32* %32
%34 = load i32, i32* %4
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = sext i32 %34 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %36
store i32* %37, i32** %5
%38 = load i32*, i32** %5
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32*, i32** %6
store i32 %39, i32* %40
%41 = load i32, i32* %7
%42 = load i32*, i32** %6
%43 = sext i32 %41 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %43
store i32* %44, i32** %6
%45 = load i32, i32* %8
%46 = load i32*, i32** %5
%47 = sext i32 %45 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %47
store i32* %48, i32** %5
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32*, i32** %6
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i32 1
store i32* %52, i32** %6
store i32 %50, i32* %51
%53 = load i32, i32* %4
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = sext i32 %53 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %55
store i32* %56, i32** %5
%57 = load i32*, i32** %5
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %6
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i32 1
store i32* %60, i32** %6
store i32 %58, i32* %59
%61 = load i32, i32* %4
%62 = load i32*, i32** %5
%63 = sext i32 %61 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %63
store i32* %64, i32** %5
%65 = load i32*, i32** %5
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i32 1
store i32* %68, i32** %6
store i32 %66, i32* %67
%69 = load i32, i32* %4
%70 = load i32*, i32** %5
%71 = sext i32 %69 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %71
store i32* %72, i32** %5
%73 = load i32*, i32** %5
%74 = load i32, i32* %73
%75 = load i32*, i32** %6
store i32 %74, i32* %75
%76 = load i32, i32* %7
%77 = load i32*, i32** %6
%78 = sext i32 %76 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %78
store i32* %79, i32** %6
%80 = load i32, i32* %8
%81 = load i32*, i32** %5
%82 = sext i32 %80 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %82
store i32* %83, i32** %5
%84 = load i32*, i32** %5
%85 = load i32, i32* %84
%86 = load i32*, i32** %6
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i32 1
store i32* %87, i32** %6
store i32 %85, i32* %86
%88 = load i32, i32* %4
%89 = load i32*, i32** %5
%90 = sext i32 %88 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %90
store i32* %91, i32** %5
%92 = load i32*, i32** %5
%93 = load i32, i32* %92
%94 = load i32*, i32** %6
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i32 1
store i32* %95, i32** %6
store i32 %93, i32* %94
%96 = load i32, i32* %4
%97 = load i32*, i32** %5
%98 = sext i32 %96 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %98
store i32* %99, i32** %5
%100 = load i32*, i32** %5
%101 = load i32, i32* %100
%102 = load i32*, i32** %6
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i32 1
store i32* %103, i32** %6
store i32 %101, i32* %102
%104 = load i32, i32* %4
%105 = load i32*, i32** %5
%106 = sext i32 %104 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %106
store i32* %107, i32** %5
%108 = load i32*, i32** %5
%109 = load i32, i32* %108
%110 = load i32*, i32** %6
store i32 %109, i32* %110
%111 = load i32, i32* %7
%112 = load i32*, i32** %6
%113 = sext i32 %111 to i64
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %113
store i32* %114, i32** %6
%115 = load i32, i32* %8
%116 = load i32*, i32** %5
%117 = sext i32 %115 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %116, i64 %117
store i32* %118, i32** %5
%119 = load i32*, i32** %5
%120 = load i32, i32* %119
%121 = load i32*, i32** %6
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %121, i32 1
store i32* %122, i32** %6
store i32 %120, i32* %121
%123 = load i32, i32* %4
%124 = load i32*, i32** %5
%125 = sext i32 %123 to i64
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %124, i64 %125
store i32* %126, i32** %5
%127 = load i32*, i32** %5
%128 = load i32, i32* %127
%129 = load i32*, i32** %6
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i32 1
store i32* %130, i32** %6
store i32 %128, i32* %129
%131 = load i32, i32* %4
%132 = load i32*, i32** %5
%133 = sext i32 %131 to i64
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 %133
store i32* %134, i32** %5
%135 = load i32*, i32** %5
%136 = load i32, i32* %135
%137 = load i32*, i32** %6
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %137, i32 1
store i32* %138, i32** %6
store i32 %136, i32* %137
%139 = load i32, i32* %4
%140 = load i32*, i32** %5
%141 = sext i32 %139 to i64
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 %141
store i32* %142, i32** %5
%143 = load i32*, i32** %5
%144 = load i32, i32* %143
%145 = load i32*, i32** %6
store i32 %144, i32* %145
%146 = load i32, i32* %7
%147 = load i32*, i32** %6
%148 = sext i32 %146 to i64
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %147, i64 %148
store i32* %149, i32** %6
%150 = load i32, i32* %8
%151 = load i32*, i32** %5
%152 = sext i32 %150 to i64
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %151, i64 %152
store i32* %153, i32** %5
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @transpose_block4x4(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = add nsw i32 %0, -3
%5 = mul i32 %0, -3
%6 = add i32 %5, 1
%7 = load i32, i32* %1
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 1
store i32 %7, i32* %2
%9 = sext i32 %0 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 2
store i32 %11, i32* %8
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %9
%14 = load i32, i32* %13
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 3
store i32 %14, i32* %12
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %9
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %15
%18 = sext i32 %4 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %18
%20 = sext i32 %6 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 1
store i32 %22, i32* %19
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %9
%25 = load i32, i32* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 1
store i32 %25, i32* %23
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %9
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 1
store i32 %28, i32* %26
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %9
%31 = load i32, i32* %30
store i32 %31, i32* %29
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %18
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %20
%34 = load i32, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 1
store i32 %34, i32* %32
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %9
%37 = load i32, i32* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 1
store i32 %37, i32* %35
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %9
%40 = load i32, i32* %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 1
store i32 %40, i32* %38
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %9
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %41
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %18
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %20
%46 = load i32, i32* %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 1
store i32 %46, i32* %44
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %9
%49 = load i32, i32* %48
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 1
store i32 %49, i32* %47
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %9
%52 = load i32, i32* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 1
store i32 %52, i32* %50
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %9
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %53
ret void
}