void do_red(int **board, int row_start, int row_end, int n) {
  for (int i = row_start; i <= row_end; i++) {
    if (board[i][0] == 1 && board[i][1] == 0) {
      board[i][0] = 4;
      board[i][1] = 3;
    }
    for (int j = 1; j < n; j++) {
      int right = (j + 1) % n;
      if (board[i][j] == 1 && board[i][right] == 0) {
        board[i][j] = 0;
        board[i][right] = 3;
      } else if (board[i][j] == 3) {
        board[i][j] = 1;
      }
    }
    if (board[i][0] == 3) {
      board[i][0] = 1;
    } else if (board[i][0] == 4) {
      board[i][0] = 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_red>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12ae <do_red+0x1ae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmpl   $0x1,(%rax)
jne    1173 <do_red+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmpl   $0x0,0x4(%rax)
jne    1173 <do_red+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movl   $0x4,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movl   $0x3,0x4(%rax)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1243 <do_red+0x143>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    11fa <do_red+0xfa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11fa <do_red+0xfa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movl   $0x3,(%rax,%rcx,4)
jmp    1230 <do_red+0x130>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x3,(%rax,%rcx,4)
jne    122b <do_red+0x12b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    1230 <do_red+0x130>
jmp    1235 <do_red+0x135>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    117a <do_red+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmpl   $0x3,(%rax)
jne    126f <do_red+0x16f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movl   $0x1,(%rax)
jmp    129b <do_red+0x19b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmpl   $0x4,(%rax)
jne    1296 <do_red+0x196>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movl   $0x0,(%rax)
jmp    129b <do_red+0x19b>
jmp    12a0 <do_red+0x1a0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1117 <do_red+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_red>:
cmp    %edx,%esi
jle    1105 <do_red+0x5>
ret
mov    %ecx,%r10d
movslq %esi,%r9
add    $0x1,%edx
neg    %r10
movabs $0x300000004,%r8
jmp    1131 <do_red+0x31>
nopl   (%rax)
mov    $0x1,%eax
mov    %eax,(%r11)
add    $0x1,%r9
cmp    %r9d,%edx
je     1104 <do_red+0x4>
mov    (%rdi,%r9,8),%r11
mov    (%r11),%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    114d <do_red+0x4d>
mov    $0x1,%eax
cmpl   $0x0,0x4(%r11)
je     11cc <do_red+0xcc>
cmp    $0x2,%ecx
jl     11b3 <do_red+0xb3>
mov    $0x2,%eax
jmp    117b <do_red+0x7b>
nopl   0x0(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%r11,%rax,4)
lea    (%r10,%rax,1),%rsi
add    $0x1,%rsi
add    $0x1,%rax
cmp    $0x1,%rsi
je     11b0 <do_red+0xb0>
mov    -0x4(%r11,%rax,4),%esi
cmp    $0x3,%esi
je     1160 <do_red+0x60>
cmp    $0x1,%esi
jne    1169 <do_red+0x69>
mov    %r10,%rsi
add    %rax,%rsi
cmovne %rax,%rsi
cmpl   $0x0,(%r11,%rsi,4)
jne    1169 <do_red+0x69>
movl   $0x0,-0x4(%r11,%rax,4)
movl   $0x3,(%r11,%rsi,4)
jmp    1169 <do_red+0x69>
xchg   %ax,%ax
mov    (%r11),%eax
cmp    $0x3,%eax
je     1120 <do_red+0x20>
cmp    $0x4,%eax
jne    1128 <do_red+0x28>
xor    %eax,%eax
jmp    1125 <do_red+0x25>
mov    %r8,(%r11)
mov    $0x4,%eax
cmp    $0x2,%ecx
jge    1152 <do_red+0x52>
jmp    11b3 <do_red+0xb3>

LLVM IR (-O0):
define void @do_red(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
store i32** %0, i32*** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
store i32 %12, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %155, %4
%14 = load i32, i32* %9
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %158
17: ; preds = %13
%18 = load i32**, i32*** %5
%19 = load i32, i32* %9
%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
%25 = icmp eq i32 %24, 1
br i1 %25, label %26, label %48
26: ; preds = %17
%27 = load i32**, i32*** %5
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32*, i32** %27, i64 %29
%31 = load i32*, i32** %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 1
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %48
35: ; preds = %26
%36 = load i32**, i32*** %5
%37 = load i32, i32* %9
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32*, i32** %36, i64 %38
%40 = load i32*, i32** %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 0
store i32 4, i32* %41
%42 = load i32**, i32*** %5
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32*, i32** %42, i64 %44
%46 = load i32*, i32** %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 1
store i32 3, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %35, %26, %17
store i32 1, i32* %10
br label %49
49: ; preds = %118, %48
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %121
53: ; preds = %49
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %54, 1
%56 = load i32, i32* %8
%57 = srem i32 %55, %56
store i32 %57, i32* %11
%58 = load i32**, i32*** %5
%59 = load i32, i32* %9
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32*, i32** %58, i64 %60
%62 = load i32*, i32** %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp eq i32 %66, 1
br i1 %67, label %68, label %96
68: ; preds = %53
%69 = load i32**, i32*** %5
%70 = load i32, i32* %9
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32*, i32** %69, i64 %71
%73 = load i32*, i32** %72
%74 = load i32, i32* %11
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp eq i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %96
79: ; preds = %68
%80 = load i32**, i32*** %5
%81 = load i32, i32* %9
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32*, i32** %80, i64 %82
%84 = load i32*, i32** %83
%85 = load i32, i32* %10
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
store i32 0, i32* %87
%88 = load i32**, i32*** %5
%89 = load i32, i32* %9
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32*, i32** %88, i64 %90
%92 = load i32*, i32** %91
%93 = load i32, i32* %11
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
store i32 3, i32* %95
br label %117
96: ; preds = %68, %53
%97 = load i32**, i32*** %5
%98 = load i32, i32* %9
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32*, i32** %97, i64 %99
%101 = load i32*, i32** %100
%102 = load i32, i32* %10
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
%106 = icmp eq i32 %105, 3
br i1 %106, label %107, label %116
107: ; preds = %96
%108 = load i32**, i32*** %5
%109 = load i32, i32* %9
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32*, i32** %108, i64 %110
%112 = load i32*, i32** %111
%113 = load i32, i32* %10
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %114
store i32 1, i32* %115
br label %116
116: ; preds = %107, %96
br label %117
117: ; preds = %116, %79
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i32, i32* %10
%120 = add nsw i32 %119, 1
store i32 %120, i32* %10
br label %49
121: ; preds = %49
%122 = load i32**, i32*** %5
%123 = load i32, i32* %9
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i32*, i32** %122, i64 %124
%126 = load i32*, i32** %125
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 0
%128 = load i32, i32* %127
%129 = icmp eq i32 %128, 3
br i1 %129, label %130, label %137
130: ; preds = %121
%131 = load i32**, i32*** %5
%132 = load i32, i32* %9
%133 = sext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds i32*, i32** %131, i64 %133
%135 = load i32*, i32** %134
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 0
store i32 1, i32* %136
br label %154
137: ; preds = %121
%138 = load i32**, i32*** %5
%139 = load i32, i32* %9
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds i32*, i32** %138, i64 %140
%142 = load i32*, i32** %141
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %142, i64 0
%144 = load i32, i32* %143
%145 = icmp eq i32 %144, 4
br i1 %145, label %146, label %153
146: ; preds = %137
%147 = load i32**, i32*** %5
%148 = load i32, i32* %9
%149 = sext i32 %148 to i64
%150 = getelementptr inbounds i32*, i32** %147, i64 %149
%151 = load i32*, i32** %150
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %151, i64 0
store i32 0, i32* %152
br label %153
153: ; preds = %146, %137
br label %154
154: ; preds = %153, %130
br label %155
155: ; preds = %154
%156 = load i32, i32* %9
%157 = add nsw i32 %156, 1
store i32 %157, i32* %9
br label %13
158: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @do_red(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %5, label %11, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %3, 1
%8 = zext i32 %3 to i64
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = add i32 %2, 1
br label %12
11: ; preds = %48, %4
ret void
12: ; preds = %6, %48
%13 = phi i64 [ %9, %6 ], [ %49, %48 ]
%14 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %13
%15 = load i32*, i32** %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp eq i32 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %12
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 1
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %18
store i32 4, i32* %15
store i32 3, i32* %19
br label %23
23: ; preds = %22, %18, %12
%24 = phi i32 [ 4, %22 ], [ 1, %18 ], [ %16, %12 ]
br i1 %7, label %29, label %27
25: ; preds = %43
%26 = load i32, i32* %15
br label %27
27: ; preds = %25, %23
%28 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %24, %23 ]
switch i32 %28, label %48 [
i32 3, label %46
i32 4, label %45
]
29: ; preds = %23, %43
%30 = phi i64 [ %31, %43 ], [ 1, %23 ]
%31 = add nuw nsw i64 %30, 1
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %30
%33 = load i32, i32* %32
switch i32 %33, label %43 [
i32 1, label %34
i32 3, label %42
]
34: ; preds = %29
%35 = icmp eq i64 %31, %8
%36 = and i64 %31, 4294967295
%37 = select i1 %35, i64 0, i64 %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp eq i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %43
41: ; preds = %34
store i32 0, i32* %32
store i32 3, i32* %38
br label %43
42: ; preds = %29
store i32 1, i32* %32
br label %43
43: ; preds = %29, %34, %42, %41
%44 = icmp eq i64 %31, %8
br i1 %44, label %25, label %29
45: ; preds = %27
br label %46
46: ; preds = %27, %45
%47 = phi i32 [ 0, %45 ], [ 1, %27 ]
store i32 %47, i32* %15
br label %48
48: ; preds = %46, %27
%49 = add nsw i64 %13, 1
%50 = trunc i64 %49 to i32
%51 = icmp eq i32 %10, %50
br i1 %51, label %11, label %12
}