void nand_smatrix(short **m1, long nrl, long nrh, long ncl, long nch,
                  short **m2, short **m3) {
  long i, j;
  short x, y, z, *Xi, *Yi, *Zi;
  for (i = nrl; i <= nrh; i++) {
    Xi = m1[i];
    Yi = m2[i];
    Zi = m3[i];
    for (j = ncl; j <= nch; j++) {
      x = Xi[j];
      y = Yi[j];
      z = !(x & y);
      Zi[j] = z;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nand_smatrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jg     11ee <nand_smatrix+0xee>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jg     11d8 <nand_smatrix+0xd8>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x42(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x44(%rbp)
movswl -0x42(%rbp),%eax
movswl -0x44(%rbp),%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %ax,-0x46(%rbp)
mov    -0x46(%rbp),%dx
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    116e <nand_smatrix+0x6e>
jmp    11dd <nand_smatrix+0xdd>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1128 <nand_smatrix+0x28>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nand_smatrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x8(%rsp)
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
cmp    %rdx,%rsi
jle    1124 <nand_smatrix+0x24>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rcx,%r10
lea    0x1(%r8),%r13
mov    %r13,%r12
sub    %rcx,%r12
mov    %r12,-0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffff0,%r12
lea    (%r12,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
pxor   %xmm0,%xmm0
jmp    116c <nand_smatrix+0x6c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rsi),%rax
cmp    %rdx,%rsi
mov    %rax,%rsi
je     1119 <nand_smatrix+0x19>
cmp    %r8,%r10
jg     1160 <nand_smatrix+0x60>
mov    -0x10(%rsp),%rax
mov    (%rax,%rsi,8),%r15
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%rsi,8),%r11
mov    0x38(%rsp),%rax
mov    (%rax,%rsi,8),%r9
mov    %r10,%rcx
cmpq   $0x10,-0x28(%rsp)
jae    1210 <nand_smatrix+0x110>
mov    %r13d,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %rcx,%r14
test   $0x1,%al
je     11bc <nand_smatrix+0xbc>
movzwl (%r11,%rcx,2),%eax
xor    %edi,%edi
and    (%r15,%rcx,2),%ax
sete   %dil
mov    %di,(%r9,%rcx,2)
lea    0x1(%rcx),%r14
cmp    %r8,%rcx
je     1160 <nand_smatrix+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzwl (%r11,%r14,2),%eax
xor    %ecx,%ecx
and    (%r15,%r14,2),%ax
sete   %cl
mov    %cx,(%r9,%r14,2)
movzwl 0x2(%r11,%r14,2),%eax
xor    %ecx,%ecx
and    0x2(%r15,%r14,2),%ax
sete   %cl
mov    %cx,0x2(%r9,%r14,2)
add    $0x2,%r14
cmp    %r14,%r13
jne    11d0 <nand_smatrix+0xd0>
jmp    1160 <nand_smatrix+0x60>
nopl   0x0(%rax)
lea    (%r9,%r10,2),%rax
lea    (%r9,%r13,2),%rcx
lea    (%r15,%r10,2),%rbx
lea    (%r15,%r13,2),%rbp
lea    (%r11,%r10,2),%r14
lea    (%r11,%r13,2),%rdi
cmp    %rbp,%rax
setb   %bpl
cmp    %rcx,%rbx
setb   %bl
cmp    %rdi,%rax
setb   %al
cmp    %rcx,%r14
setb   %dil
mov    %r10,%rcx
test   %bl,%bpl
jne    1197 <nand_smatrix+0x97>
mov    %r10,%rcx
and    %dil,%al
jne    1197 <nand_smatrix+0x97>
mov    -0x20(%rsp),%rax
lea    (%r15,%rax,2),%rcx
lea    (%r11,%rax,2),%rbx
lea    (%r9,%rax,2),%rax
xor    %ebp,%ebp
nopl   (%rax)
movdqu -0x10(%rcx,%rbp,2),%xmm1
movdqu (%rcx,%rbp,2),%xmm2
movdqu -0x10(%rbx,%rbp,2),%xmm3
pand   %xmm1,%xmm3
movdqu (%rbx,%rbp,2),%xmm1
pand   %xmm2,%xmm1
pcmpeqw %xmm0,%xmm3
psrlw  $0xf,%xmm3
pcmpeqw %xmm0,%xmm1
psrlw  $0xf,%xmm1
movdqu %xmm3,-0x10(%rax,%rbp,2)
movdqu %xmm1,(%rax,%rbp,2)
add    $0x10,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    1270 <nand_smatrix+0x170>
mov    -0x18(%rsp),%rcx
cmp    %r12,-0x28(%rsp)
je     1160 <nand_smatrix+0x60>
jmp    1197 <nand_smatrix+0x97>

LLVM IR (-O0):
define void @nand_smatrix(i16** %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4, i16** %5, i16** %6) {
%8 = alloca i16**
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i16**
%14 = alloca i16**
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i16
%18 = alloca i16
%19 = alloca i16
%20 = alloca i16*
%21 = alloca i16*
%22 = alloca i16*
store i16** %0, i16*** %8
store i64 %1, i64* %9
store i64 %2, i64* %10
store i64 %3, i64* %11
store i64 %4, i64* %12
store i16** %5, i16*** %13
store i16** %6, i16*** %14
%23 = load i64, i64* %9
store i64 %23, i64* %15
br label %24
24: ; preds = %72, %7
%25 = load i64, i64* %15
%26 = load i64, i64* %10
%27 = icmp sle i64 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %75
28: ; preds = %24
%29 = load i16**, i16*** %8
%30 = load i64, i64* %15
%31 = getelementptr inbounds i16*, i16** %29, i64 %30
%32 = load i16*, i16** %31
store i16* %32, i16** %20
%33 = load i16**, i16*** %13
%34 = load i64, i64* %15
%35 = getelementptr inbounds i16*, i16** %33, i64 %34
%36 = load i16*, i16** %35
store i16* %36, i16** %21
%37 = load i16**, i16*** %14
%38 = load i64, i64* %15
%39 = getelementptr inbounds i16*, i16** %37, i64 %38
%40 = load i16*, i16** %39
store i16* %40, i16** %22
%41 = load i64, i64* %11
store i64 %41, i64* %16
br label %42
42: ; preds = %68, %28
%43 = load i64, i64* %16
%44 = load i64, i64* %12
%45 = icmp sle i64 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %71
46: ; preds = %42
%47 = load i16*, i16** %20
%48 = load i64, i64* %16
%49 = getelementptr inbounds i16, i16* %47, i64 %48
%50 = load i16, i16* %49
store i16 %50, i16* %17
%51 = load i16*, i16** %21
%52 = load i64, i64* %16
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %51, i64 %52
%54 = load i16, i16* %53
store i16 %54, i16* %18
%55 = load i16, i16* %17
%56 = sext i16 %55 to i32
%57 = load i16, i16* %18
%58 = sext i16 %57 to i32
%59 = and i32 %56, %58
%60 = icmp ne i32 %59, 0
%61 = xor i1 %60, true
%62 = zext i1 %61 to i32
%63 = trunc i32 %62 to i16
store i16 %63, i16* %19
%64 = load i16, i16* %19
%65 = load i16*, i16** %22
%66 = load i64, i64* %16
%67 = getelementptr inbounds i16, i16* %65, i64 %66
store i16 %64, i16* %67
br label %68
68: ; preds = %46
%69 = load i64, i64* %16
%70 = add nsw i64 %69, 1
store i64 %70, i64* %16
br label %42
71: ; preds = %42
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i64, i64* %15
%74 = add nsw i64 %73, 1
store i64 %74, i64* %15
br label %24
75: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @nand_smatrix(i16** nocapture %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4, i16** nocapture %5, i16** nocapture %6) {
%8 = icmp sgt i64 %1, %2
br i1 %8, label %111, label %9
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i64 %3, %4
%11 = add i64 %4, 1
%12 = sub i64 %11, %3
%13 = add i64 %4, 1
%14 = icmp ult i64 %12, 16
%15 = and i64 %12, -16
%16 = add i64 %15, %3
%17 = icmp eq i64 %12, %15
br label %18
18: ; preds = %9, %108
%19 = phi i64 [ %1, %9 ], [ %109, %108 ]
%20 = getelementptr inbounds i16*, i16** %0, i64 %19
%21 = load i16*, i16** %20
%22 = getelementptr inbounds i16*, i16** %5, i64 %19
%23 = load i16*, i16** %22
%24 = getelementptr inbounds i16*, i16** %6, i64 %19
%25 = load i16*, i16** %24
br i1 %10, label %108, label %26
26: ; preds = %18
br i1 %14, label %69, label %27
27: ; preds = %26
%28 = getelementptr i16, i16* %25, i64 %3
%29 = getelementptr i16, i16* %25, i64 %11
%30 = getelementptr i16, i16* %21, i64 %3
%31 = getelementptr i16, i16* %21, i64 %11
%32 = getelementptr i16, i16* %23, i64 %3
%33 = getelementptr i16, i16* %23, i64 %11
%34 = icmp ult i16* %28, %31
%35 = icmp ult i16* %30, %29
%36 = and i1 %34, %35
%37 = icmp ult i16* %28, %33
%38 = icmp ult i16* %32, %29
%39 = and i1 %37, %38
%40 = or i1 %36, %39
br i1 %40, label %69, label %41
41: ; preds = %27, %41
%42 = phi i64 [ %66, %41 ], [ 0, %27 ]
%43 = add i64 %42, %3
%44 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 %43
%45 = bitcast i16* %44 to <8 x i16>*
%46 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %45
%47 = getelementptr inbounds i16, i16* %44, i64 8
%48 = bitcast i16* %47 to <8 x i16>*
%49 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %48
%50 = getelementptr inbounds i16, i16* %23, i64 %43
%51 = bitcast i16* %50 to <8 x i16>*
%52 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %51
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %50, i64 8
%54 = bitcast i16* %53 to <8 x i16>*
%55 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %54
%56 = and <8 x i16> %52, %46
%57 = and <8 x i16> %55, %49
%58 = icmp eq <8 x i16> %56, zeroinitializer
%59 = icmp eq <8 x i16> %57, zeroinitializer
%60 = zext <8 x i1> %58 to <8 x i16>
%61 = zext <8 x i1> %59 to <8 x i16>
%62 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 %43
%63 = bitcast i16* %62 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %60, <8 x i16>* %63
%64 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 8
%65 = bitcast i16* %64 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %61, <8 x i16>* %65
%66 = add nuw i64 %42, 16
%67 = icmp eq i64 %66, %15
br i1 %67, label %68, label %41
68: ; preds = %41
br i1 %17, label %108, label %69
69: ; preds = %27, %26, %68
%70 = phi i64 [ %3, %27 ], [ %3, %26 ], [ %16, %68 ]
%71 = sub i64 %13, %70
%72 = and i64 %71, 1
%73 = icmp eq i64 %72, 0
br i1 %73, label %84, label %74
74: ; preds = %69
%75 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 %70
%76 = load i16, i16* %75
%77 = getelementptr inbounds i16, i16* %23, i64 %70
%78 = load i16, i16* %77
%79 = and i16 %78, %76
%80 = icmp eq i16 %79, 0
%81 = zext i1 %80 to i16
%82 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 %70
store i16 %81, i16* %82
%83 = add i64 %70, 1
br label %84
84: ; preds = %74, %69
%85 = phi i64 [ %70, %69 ], [ %83, %74 ]
%86 = icmp eq i64 %70, %4
br i1 %86, label %108, label %87
87: ; preds = %84, %87
%88 = phi i64 [ %106, %87 ], [ %85, %84 ]
%89 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 %88
%90 = load i16, i16* %89
%91 = getelementptr inbounds i16, i16* %23, i64 %88
%92 = load i16, i16* %91
%93 = and i16 %92, %90
%94 = icmp eq i16 %93, 0
%95 = zext i1 %94 to i16
%96 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 %88
store i16 %95, i16* %96
%97 = add i64 %88, 1
%98 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 %97
%99 = load i16, i16* %98
%100 = getelementptr inbounds i16, i16* %23, i64 %97
%101 = load i16, i16* %100
%102 = and i16 %101, %99
%103 = icmp eq i16 %102, 0
%104 = zext i1 %103 to i16
%105 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 %97
store i16 %104, i16* %105
%106 = add i64 %88, 2
%107 = icmp eq i64 %97, %4
br i1 %107, label %108, label %87
108: ; preds = %84, %87, %68, %18
%109 = add i64 %19, 1
%110 = icmp eq i64 %19, %2
br i1 %110, label %111, label %18
111: ; preds = %108, %7
ret void
}