#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_back(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;
  int diffx = (td_num % sep_x == sep_x - 1) ? sep_x * nx - nx_whole : 0;
  int diffy = (td_num / sep_x == sep_y - 1) ? sep_y * ny - ny_whole : 0;
  for (int k = 0; k < nfield; ++k) {
    float *uk = u + k * field_stride_dst;
    float *ubk = ub + k * field_stride_src;
    for (int j = ng; j < ny + ng - diffy; j++) {
      int y_pos = gy_pos(j, sep_x, ny, ny_whole, ng, td_num);
      for (int i = ng; i < nx + ng - diffx; i++) {
        int x_pos = gx_pos(i, sep_x, nx, nx_whole, ng, td_num);
        ubk[y_pos * nx_whole + x_pos] = uk[j * (nx + 2 * ng) + i];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<write_back>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%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)
mov    0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  0x28(%rbp)
mov    0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    %eax,%edx
jne    11a4 <write_back+0x84>
mov    0x28(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
sub    0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    11ae <write_back+0x8e>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    11ae <write_back+0x8e>
mov    -0x64(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  0x28(%rbp)
mov    0x30(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11db <write_back+0xbb>
mov    0x30(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
sub    0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x68(%rbp)
jmp    11e5 <write_back+0xc5>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x68(%rbp)
jmp    11e5 <write_back+0xc5>
mov    -0x68(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1306 <write_back+0x1e6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x38(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12f3 <write_back+0x1d3>
mov    -0x54(%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,-0x58(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x34(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12e0 <write_back+0x1c0>
mov    -0x5c(%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,-0x60(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x54(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%edx
imul   %edx,%ecx
add    -0x5c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%ecx
imul   0x18(%rbp),%ecx
add    -0x60(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    126c <write_back+0x14c>
jmp    12e5 <write_back+0x1c5>
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    1236 <write_back+0x116>
jmp    12f8 <write_back+0x1d8>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11f2 <write_back+0xd2>
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<write_back>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x98,%rsp
mov    %r8,0x20(%rsp)
mov    %rcx,0x40(%rsp)
mov    %rdx,0x38(%rsp)
mov    %rsi,0x58(%rsp)
test   %r9d,%r9d
jle    1378 <write_back+0x258>
mov    0xe8(%rsp),%r12d
mov    0xd0(%rsp),%ebp
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %r12d
mov    0xf0(%rsp),%ebx
mov    0xe0(%rsp),%r13d
mov    %rdi,0x10(%rsp)
mov    0xd8(%rsp),%edi
mov    0x20(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rsi,1),%r11d
mov    0x38(%rsp),%r15
lea    (%r15,%rsi,2),%r8d
mov    %r13d,%r10d
imul   %edi,%r10d
mov    0x40(%rsp),%rcx
add    %ecx,%r11d
imul   %r8d,%r11d
lea    -0x1(%rbx),%r14d
imul   %ecx,%ebx
sub    %ebx,%r13d
mov    %r9d,0x8(%rsp)
xor    %r9d,%r9d
cmp    %r14d,%eax
cmovne %r9d,%r13d
lea    -0x1(%r12),%eax
mov    %r12d,%ebx
imul   %r15d,%ebx
sub    %ebx,%edi
cmp    %eax,%edx
mov    $0x0,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
cmovne %r9d,%edi
mov    %esi,%eax
mov    %rax,0x78(%rsp)
add    %esi,%r13d
add    %ecx,%r13d
mov    %r13d,0xc(%rsp)
movslq %esi,%rcx
movslq %r8d,%rdx
lea    0x1(%rdx),%rax
mov    %rcx,0x50(%rsp)
imul   %rcx,%rax
mov    0x10(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
lea    (%rsi,%r15,1),%eax
add    %edi,%eax
mov    %eax,0x2c(%rsp)
movslq %r11d,%rax
movslq %r10d,%rcx
mov    %rcx,0x48(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%ecx
mov    %rcx,0x60(%rsp)
shl    $0x2,%rax
mov    %rax,0x68(%rsp)
shl    $0x2,%rdx
mov    %rdx,0x70(%rsp)
add    %r15d,%edi
mov    %rdi,0x90(%rsp)
mov    0x38(%rsp),%r13
jmp    1276 <write_back+0x156>
nop
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    0x68(%rsp),%rax
add    %rax,0x30(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x18(%rsp)
cmp    0x60(%rsp),%rcx
je     1378 <write_back+0x258>
mov    0xc(%rsp),%eax
cmp    0x20(%rsp),%eax
jle    1250 <write_back+0x130>
mov    0x18(%rsp),%rax
imul   0x48(%rsp),%rax
mov    0x58(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
mov    %rax,0x80(%rsp)
mov    0x30(%rsp),%rax
mov    0x50(%rsp),%rdi
jmp    12cf <write_back+0x1af>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x88(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    0x10(%rsp),%rax
add    0x70(%rsp),%rax
cmp    %edi,0xc(%rsp)
mov    %rbx,%r12
je     1250 <write_back+0x130>
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x88(%rsp)
mov    %r12d,%esi
mov    0x40(%rsp),%rdx
mov    0xe0(%rsp),%ecx
mov    0x20(%rsp),%r15
mov    %r15d,%r8d
mov    %ebp,%r9d
call   1040 <gy_pos@plt>
mov    %r12,%rbx
mov    %eax,0x8(%rsp)
cmp    %r15d,0x2c(%rsp)
mov    0x78(%rsp),%r12
mov    0x80(%rsp),%r14
jle    12b0 <write_back+0x190>
mov    0x8(%rsp),%eax
imul   0xd8(%rsp),%eax
mov    %eax,0x8(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax)
lea    (%r12,%r15,1),%edi
mov    %ebx,%esi
mov    %r13d,%edx
mov    0xd8(%rsp),%ecx
mov    %r12d,%r8d
mov    %ebp,%r9d
call   1030 <gx_pos@plt>
mov    0x10(%rsp),%rcx
movss  (%rcx,%r15,4),%xmm0
mov    0x90(%rsp),%rcx
add    0x8(%rsp),%eax
cltq
movss  %xmm0,(%r14,%rax,4)
add    $0x1,%r15
cmp    %r15d,%ecx
jne    1330 <write_back+0x210>
jmp    12b0 <write_back+0x190>
add    $0x98,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @write_back(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 i32
%29 = alloca i32
%30 = alloca float*
%31 = alloca float*
%32 = alloca i32
%33 = alloca i32
%34 = alloca i32
%35 = 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
%36 = load i32, i32* %14
%37 = load i32, i32* %16
%38 = mul nsw i32 2, %37
%39 = add nsw i32 %36, %38
store i32 %39, i32* %23
%40 = load i32, i32* %19
store i32 %40, i32* %24
%41 = load i32, i32* %15
%42 = load i32, i32* %16
%43 = mul nsw i32 2, %42
%44 = add nsw i32 %41, %43
%45 = load i32, i32* %23
%46 = mul nsw i32 %44, %45
store i32 %46, i32* %25
%47 = load i32, i32* %20
%48 = load i32, i32* %24
%49 = mul nsw i32 %47, %48
store i32 %49, i32* %26
%50 = load i32, i32* %18
%51 = load i32, i32* %21
%52 = srem i32 %50, %51
%53 = load i32, i32* %21
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = icmp eq i32 %52, %54
br i1 %55, label %56, label %62
56: ; preds = %11
%57 = load i32, i32* %21
%58 = load i32, i32* %14
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = load i32, i32* %19
%61 = sub nsw i32 %59, %60
br label %63
62: ; preds = %11
br label %63
63: ; preds = %62, %56
%64 = phi i32 [ %61, %56 ], [ 0, %62 ]
store i32 %64, i32* %27
%65 = load i32, i32* %18
%66 = load i32, i32* %21
%67 = sdiv i32 %65, %66
%68 = load i32, i32* %22
%69 = sub nsw i32 %68, 1
%70 = icmp eq i32 %67, %69
br i1 %70, label %71, label %77
71: ; preds = %63
%72 = load i32, i32* %22
%73 = load i32, i32* %15
%74 = mul nsw i32 %72, %73
%75 = load i32, i32* %20
%76 = sub nsw i32 %74, %75
br label %78
77: ; preds = %63
br label %78
78: ; preds = %77, %71
%79 = phi i32 [ %76, %71 ], [ 0, %77 ]
store i32 %79, i32* %28
store i32 0, i32* %29
br label %80
80: ; preds = %159, %78
%81 = load i32, i32* %29
%82 = load i32, i32* %17
%83 = icmp slt i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %162
84: ; preds = %80
%85 = load float*, float** %12
%86 = load i32, i32* %29
%87 = load i32, i32* %25
%88 = mul nsw i32 %86, %87
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds float, float* %85, i64 %89
store float* %90, float** %30
%91 = load float*, float** %13
%92 = load i32, i32* %29
%93 = load i32, i32* %26
%94 = mul nsw i32 %92, %93
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds float, float* %91, i64 %95
store float* %96, float** %31
%97 = load i32, i32* %16
store i32 %97, i32* %32
br label %98
98: ; preds = %155, %84
%99 = load i32, i32* %32
%100 = load i32, i32* %15
%101 = load i32, i32* %16
%102 = add nsw i32 %100, %101
%103 = load i32, i32* %28
%104 = sub nsw i32 %102, %103
%105 = icmp slt i32 %99, %104
br i1 %105, label %106, label %158
106: ; preds = %98
%107 = load i32, i32* %32
%108 = load i32, i32* %21
%109 = load i32, i32* %15
%110 = load i32, i32* %20
%111 = load i32, i32* %16
%112 = load i32, i32* %18
%113 = call i32 @gy_pos(i32 %107, i32 %108, i32 %109, i32 %110, i32 %111, i32 %112)
store i32 %113, i32* %33
%114 = load i32, i32* %16
store i32 %114, i32* %34
br label %115
115: ; preds = %151, %106
%116 = load i32, i32* %34
%117 = load i32, i32* %14
%118 = load i32, i32* %16
%119 = add nsw i32 %117, %118
%120 = load i32, i32* %27
%121 = sub nsw i32 %119, %120
%122 = icmp slt i32 %116, %121
br i1 %122, label %123, label %154
123: ; preds = %115
%124 = load i32, i32* %34
%125 = load i32, i32* %21
%126 = load i32, i32* %14
%127 = load i32, i32* %19
%128 = load i32, i32* %16
%129 = load i32, i32* %18
%130 = call i32 @gx_pos(i32 %124, i32 %125, i32 %126, i32 %127, i32 %128, i32 %129)
store i32 %130, i32* %35
%131 = load float*, float** %30
%132 = load i32, i32* %32
%133 = load i32, i32* %14
%134 = load i32, i32* %16
%135 = mul nsw i32 2, %134
%136 = add nsw i32 %133, %135
%137 = mul nsw i32 %132, %136
%138 = load i32, i32* %34
%139 = add nsw i32 %137, %138
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds float, float* %131, i64 %140
%142 = load float, float* %141
%143 = load float*, float** %31
%144 = load i32, i32* %33
%145 = load i32, i32* %19
%146 = mul nsw i32 %144, %145
%147 = load i32, i32* %35
%148 = add nsw i32 %146, %147
%149 = sext i32 %148 to i64
%150 = getelementptr inbounds float, float* %143, i64 %149
store float %142, float* %150
br label %151
151: ; preds = %123
%152 = load i32, i32* %34
%153 = add nsw i32 %152, 1
store i32 %153, i32* %34
br label %115
154: ; preds = %115
br label %155
155: ; preds = %154
%156 = load i32, i32* %32
%157 = add nsw i32 %156, 1
store i32 %157, i32* %32
br label %98
158: ; preds = %98
br label %159
159: ; preds = %158
%160 = load i32, i32* %29
%161 = add nsw i32 %160, 1
store i32 %161, i32* %29
br label %80
162: ; preds = %80
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @write_back(float* noalias nocapture %0, float* nocapture writeonly %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 nsw i32 %12, %2
%14 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %14, label %15, label %42
15: ; preds = %11
%16 = mul nsw i32 %8, %7
%17 = add nsw i32 %12, %3
%18 = mul nsw i32 %17, %13
%19 = sdiv i32 %6, %9
%20 = add nsw i32 %10, -1
%21 = icmp eq i32 %19, %20
%22 = mul nsw i32 %10, %3
%23 = sub i32 %8, %22
%24 = select i1 %21, i32 %23, i32 0
%25 = srem i32 %6, %9
%26 = add nsw i32 %9, -1
%27 = icmp eq i32 %25, %26
%28 = mul nsw i32 %9, %2
%29 = sub i32 %7, %28
%30 = select i1 %27, i32 %29, i32 0
%31 = add nsw i32 %4, %3
%32 = add i32 %31, %24
%33 = icmp sgt i32 %32, %4
%34 = add nsw i32 %4, %2
%35 = add i32 %34, %30
%36 = icmp sgt i32 %35, %4
%37 = sext i32 %4 to i64
%38 = sext i32 %13 to i64
%39 = sext i32 %18 to i64
%40 = sext i32 %16 to i64
%41 = zext i32 %5 to i64
br label %43
42: ; preds = %49, %11
ret void
43: ; preds = %15, %49
%44 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %50, %49 ]
%45 = mul nsw i64 %44, %39
%46 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %45
%47 = mul nsw i64 %44, %40
%48 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %47
br i1 %33, label %52, label %49
49: ; preds = %59, %43
%50 = add nuw nsw i64 %44, 1
%51 = icmp eq i64 %50, %41
br i1 %51, label %42, label %43
52: ; preds = %43, %59
%53 = phi i64 [ %60, %59 ], [ %37, %43 ]
%54 = trunc i64 %53 to i32
%55 = tail call i32 @gy_pos(i32 %54, i32 %9, i32 %3, i32 %8, i32 %4, i32 %6)
br i1 %36, label %56, label %59
56: ; preds = %52
%57 = mul nsw i64 %53, %38
%58 = mul nsw i32 %55, %7
br label %63
59: ; preds = %63, %52
%60 = add nsw i64 %53, 1
%61 = trunc i64 %60 to i32
%62 = icmp eq i32 %32, %61
br i1 %62, label %49, label %52
63: ; preds = %56, %63
%64 = phi i64 [ %37, %56 ], [ %73, %63 ]
%65 = trunc i64 %64 to i32
%66 = tail call i32 @gx_pos(i32 %65, i32 %9, i32 %2, i32 %7, i32 %4, i32 %6)
%67 = add nsw i64 %64, %57
%68 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %67
%69 = load float, float* %68
%70 = add nsw i32 %66, %58
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %48, i64 %71
store float %69, float* %72
%73 = add nsw i64 %64, 1
%74 = trunc i64 %73 to i32
%75 = icmp eq i32 %35, %74
br i1 %75, label %59, label %63
}