void sub_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):
<sub_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     11e1 <sub_smatrix+0xe1>
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     11cb <sub_smatrix+0xcb>
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
sub    %ecx,%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 <sub_smatrix+0x6e>
jmp    11d0 <sub_smatrix+0xd0>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1128 <sub_smatrix+0x28>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sub_smatrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
cmp    %rdx,%rsi
jle    111f <sub_smatrix+0x1f>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rcx,%r11
lea    0x1(%r8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rsp)
sub    %rcx,%rax
lea    -0x10(%rax),%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
shr    $0x4,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rax,-0x58(%rsp)
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
add    %r11,%rax
mov    %rax,-0x38(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rsp)
lea    0x18(%r11),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
mov    %r9,-0x10(%rsp)
mov    %r8,-0x18(%rsp)
mov    %r11,-0x60(%rsp)
jmp    118c <sub_smatrix+0x8c>
lea    0x1(%rsi),%rax
cmp    %rdx,%rsi
mov    %rax,%rsi
je     1114 <sub_smatrix+0x14>
cmp    %r8,%r11
jg     1180 <sub_smatrix+0x80>
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%rsi,8),%r12
mov    (%r9,%rsi,8),%r13
mov    0x38(%rsp),%rax
mov    (%rax,%rsi,8),%r14
mov    %r11,%rcx
cmpq   $0x10,-0x58(%rsp)
jae    1270 <sub_smatrix+0x170>
mov    -0x50(%rsp),%rax
sub    %ecx,%eax
mov    %r8,%rbx
sub    %rcx,%rbx
and    $0x3,%rax
je     11ea <sub_smatrix+0xea>
nopl   0x0(%rax)
movzwl (%r12,%rcx,2),%edi
sub    0x0(%r13,%rcx,2),%di
mov    %di,(%r14,%rcx,2)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    11d0 <sub_smatrix+0xd0>
cmp    $0x3,%rbx
jb     1180 <sub_smatrix+0x80>
mov    %r8,%r10
sub    %rcx,%r10
lea    (%r14,%rcx,2),%rax
add    $0x6,%rax
lea    0x6(,%rcx,2),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    (%r12,%rcx,2),%rcx
add    $0x6,%rcx
mov    $0xffffffffffffffff,%rbp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzwl -0x4(%rcx,%rbp,2),%ebx
sub    -0x4(%rdi,%rbp,2),%bx
mov    %bx,-0x4(%rax,%rbp,2)
movzwl -0x2(%rcx,%rbp,2),%ebx
sub    -0x2(%rdi,%rbp,2),%bx
mov    %bx,-0x2(%rax,%rbp,2)
movzwl (%rcx,%rbp,2),%ebx
sub    (%rdi,%rbp,2),%bx
mov    %bx,(%rax,%rbp,2)
movzwl 0x2(%rcx,%rbp,2),%ebx
sub    0x2(%rdi,%rbp,2),%bx
mov    %bx,0x2(%rax,%rbp,2)
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,%r10
jne    1220 <sub_smatrix+0x120>
jmp    1180 <sub_smatrix+0x80>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r14,%r11,2),%rax
mov    -0x50(%rsp),%rbx
lea    (%r14,%rbx,2),%rcx
lea    (%r12,%r11,2),%r10
lea    (%r12,%rbx,2),%rbp
mov    -0x60(%rsp),%rdi
lea    0x0(,%rdi,2),%r11
add    %r13,%r11
lea    0x0(,%rbx,2),%r15
add    %r13,%r15
cmp    %rbp,%rax
mov    %rdx,%rbp
setb   %dl
cmp    %rcx,%r10
setb   %bl
cmp    %r15,%rax
setb   %al
cmp    %rcx,%r11
mov    -0x60(%rsp),%r11
setb   %dil
mov    %r11,%rcx
test   %bl,%dl
mov    %rbp,%rdx
jne    11b6 <sub_smatrix+0xb6>
mov    %r11,%rcx
and    %dil,%al
jne    11b6 <sub_smatrix+0xb6>
cmpq   $0x10,-0x20(%rsp)
jae    12ea <sub_smatrix+0x1ea>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1377 <sub_smatrix+0x277>
mov    -0x48(%rsp),%rax
lea    (%r14,%rax,2),%r15
lea    0x0(,%rax,2),%r10
add    %r13,%r10
lea    (%r12,%rax,2),%rbx
mov    -0x40(%rsp),%r11
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x30(%rbx,%rcx,2),%xmm0
movdqu -0x20(%rbx,%rcx,2),%xmm1
movdqu -0x30(%r10,%rcx,2),%xmm2
psubw  %xmm2,%xmm0
movdqu -0x20(%r10,%rcx,2),%xmm2
psubw  %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm0,-0x30(%r15,%rcx,2)
movdqu %xmm1,-0x20(%r15,%rcx,2)
movdqu -0x10(%rbx,%rcx,2),%xmm0
movdqu (%rbx,%rcx,2),%xmm1
movdqu -0x10(%r10,%rcx,2),%xmm2
psubw  %xmm2,%xmm0
movdqu (%r10,%rcx,2),%xmm2
psubw  %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm0,-0x10(%r15,%rcx,2)
movdqu %xmm1,(%r15,%rcx,2)
add    $0x20,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    1310 <sub_smatrix+0x210>
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
mov    -0x10(%rsp),%r9
mov    -0x18(%rsp),%r8
mov    %rbp,%rdx
mov    -0x60(%rsp),%r11
je     13c3 <sub_smatrix+0x2c3>
add    %r11,%rcx
movdqu (%r12,%rcx,2),%xmm0
movdqu 0x10(%r12,%rcx,2),%xmm1
movdqu 0x0(%r13,%rcx,2),%xmm2
psubw  %xmm2,%xmm0
movdqu 0x10(%r13,%rcx,2),%xmm2
psubw  %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm0,(%r14,%rcx,2)
movdqu %xmm1,0x10(%r14,%rcx,2)
mov    -0x38(%rsp),%rcx
mov    -0x30(%rsp),%rax
cmp    %rax,-0x58(%rsp)
je     1180 <sub_smatrix+0x80>
jmp    11b6 <sub_smatrix+0xb6>

LLVM IR (-O0):
define void @sub_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 = %69, %7
%25 = load i64, i64* %15
%26 = load i64, i64* %10
%27 = icmp sle i64 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %72
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 = %65, %28
%43 = load i64, i64* %16
%44 = load i64, i64* %12
%45 = icmp sle i64 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %68
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 = sub nsw i32 %56, %58
%60 = trunc i32 %59 to i16
store i16 %60, i16* %19
%61 = load i16, i16* %19
%62 = load i16*, i16** %22
%63 = load i64, i64* %16
%64 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 %63
store i16 %61, i16* %64
br label %65
65: ; preds = %46
%66 = load i64, i64* %16
%67 = add nsw i64 %66, 1
store i64 %67, i64* %16
br label %42
68: ; preds = %42
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i64, i64* %15
%71 = add nsw i64 %70, 1
store i64 %71, i64* %15
br label %24
72: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sub_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 %172, label %9
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i64 %3, %4
%11 = add i64 %4, 1
%12 = sub i64 %11, %3
%13 = add i64 %12, -16
%14 = lshr i64 %13, 4
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = add i64 %4, 1
%17 = icmp ult i64 %12, 16
%18 = and i64 %12, -16
%19 = add i64 %18, %3
%20 = and i64 %15, 1
%21 = icmp ult i64 %13, 16
%22 = and i64 %15, 2305843009213693950
%23 = icmp eq i64 %20, 0
%24 = icmp eq i64 %12, %18
br label %25
25: ; preds = %9, %169
%26 = phi i64 [ %1, %9 ], [ %170, %169 ]
%27 = getelementptr inbounds i16*, i16** %0, i64 %26
%28 = load i16*, i16** %27
%29 = getelementptr inbounds i16*, i16** %5, i64 %26
%30 = load i16*, i16** %29
%31 = getelementptr inbounds i16*, i16** %6, i64 %26
%32 = load i16*, i16** %31
br i1 %10, label %169, label %33
33: ; preds = %25
br i1 %17, label %117, label %34
34: ; preds = %33
%35 = getelementptr i16, i16* %32, i64 %3
%36 = getelementptr i16, i16* %32, i64 %11
%37 = getelementptr i16, i16* %28, i64 %3
%38 = getelementptr i16, i16* %28, i64 %11
%39 = getelementptr i16, i16* %30, i64 %3
%40 = getelementptr i16, i16* %30, i64 %11
%41 = icmp ult i16* %35, %38
%42 = icmp ult i16* %37, %36
%43 = and i1 %41, %42
%44 = icmp ult i16* %35, %40
%45 = icmp ult i16* %39, %36
%46 = and i1 %44, %45
%47 = or i1 %43, %46
br i1 %47, label %117, label %48
48: ; preds = %34
br i1 %21, label %94, label %49
49: ; preds = %48, %49
%50 = phi i64 [ %91, %49 ], [ 0, %48 ]
%51 = phi i64 [ %92, %49 ], [ 0, %48 ]
%52 = add i64 %50, %3
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %52
%54 = bitcast i16* %53 to <8 x i16>*
%55 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %54
%56 = getelementptr inbounds i16, i16* %53, i64 8
%57 = bitcast i16* %56 to <8 x i16>*
%58 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %57
%59 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %52
%60 = bitcast i16* %59 to <8 x i16>*
%61 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %60
%62 = getelementptr inbounds i16, i16* %59, i64 8
%63 = bitcast i16* %62 to <8 x i16>*
%64 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %63
%65 = sub <8 x i16> %55, %61
%66 = sub <8 x i16> %58, %64
%67 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %52
%68 = bitcast i16* %67 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %65, <8 x i16>* %68
%69 = getelementptr inbounds i16, i16* %67, i64 8
%70 = bitcast i16* %69 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %66, <8 x i16>* %70
%71 = or i64 %50, 16
%72 = add i64 %71, %3
%73 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %72
%74 = bitcast i16* %73 to <8 x i16>*
%75 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %74
%76 = getelementptr inbounds i16, i16* %73, i64 8
%77 = bitcast i16* %76 to <8 x i16>*
%78 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %77
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %72
%80 = bitcast i16* %79 to <8 x i16>*
%81 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %80
%82 = getelementptr inbounds i16, i16* %79, i64 8
%83 = bitcast i16* %82 to <8 x i16>*
%84 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %83
%85 = sub <8 x i16> %75, %81
%86 = sub <8 x i16> %78, %84
%87 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %72
%88 = bitcast i16* %87 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %85, <8 x i16>* %88
%89 = getelementptr inbounds i16, i16* %87, i64 8
%90 = bitcast i16* %89 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %86, <8 x i16>* %90
%91 = add nuw i64 %50, 32
%92 = add i64 %51, 2
%93 = icmp eq i64 %92, %22
br i1 %93, label %94, label %49
94: ; preds = %49, %48
%95 = phi i64 [ 0, %48 ], [ %91, %49 ]
br i1 %23, label %116, label %96
96: ; preds = %94
%97 = add i64 %95, %3
%98 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %97
%99 = bitcast i16* %98 to <8 x i16>*
%100 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %99
%101 = getelementptr inbounds i16, i16* %98, i64 8
%102 = bitcast i16* %101 to <8 x i16>*
%103 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %102
%104 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %97
%105 = bitcast i16* %104 to <8 x i16>*
%106 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %105
%107 = getelementptr inbounds i16, i16* %104, i64 8
%108 = bitcast i16* %107 to <8 x i16>*
%109 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %108
%110 = sub <8 x i16> %100, %106
%111 = sub <8 x i16> %103, %109
%112 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %97
%113 = bitcast i16* %112 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %110, <8 x i16>* %113
%114 = getelementptr inbounds i16, i16* %112, i64 8
%115 = bitcast i16* %114 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %111, <8 x i16>* %115
br label %116
116: ; preds = %94, %96
br i1 %24, label %169, label %117
117: ; preds = %34, %33, %116
%118 = phi i64 [ %3, %34 ], [ %3, %33 ], [ %19, %116 ]
%119 = sub i64 %16, %118
%120 = sub i64 %4, %118
%121 = and i64 %119, 3
%122 = icmp eq i64 %121, 0
br i1 %122, label %135, label %123
123: ; preds = %117, %123
%124 = phi i64 [ %132, %123 ], [ %118, %117 ]
%125 = phi i64 [ %133, %123 ], [ 0, %117 ]
%126 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %124
%127 = load i16, i16* %126
%128 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %124
%129 = load i16, i16* %128
%130 = sub i16 %127, %129
%131 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %124
store i16 %130, i16* %131
%132 = add i64 %124, 1
%133 = add i64 %125, 1
%134 = icmp eq i64 %133, %121
br i1 %134, label %135, label %123
135: ; preds = %123, %117
%136 = phi i64 [ %118, %117 ], [ %132, %123 ]
%137 = icmp ult i64 %120, 3
br i1 %137, label %169, label %138
138: ; preds = %135, %138
%139 = phi i64 [ %167, %138 ], [ %136, %135 ]
%140 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %139
%141 = load i16, i16* %140
%142 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %139
%143 = load i16, i16* %142
%144 = sub i16 %141, %143
%145 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %139
store i16 %144, i16* %145
%146 = add i64 %139, 1
%147 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %146
%148 = load i16, i16* %147
%149 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %146
%150 = load i16, i16* %149
%151 = sub i16 %148, %150
%152 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %146
store i16 %151, i16* %152
%153 = add i64 %139, 2
%154 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %153
%155 = load i16, i16* %154
%156 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %153
%157 = load i16, i16* %156
%158 = sub i16 %155, %157
%159 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %153
store i16 %158, i16* %159
%160 = add i64 %139, 3
%161 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %160
%162 = load i16, i16* %161
%163 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %160
%164 = load i16, i16* %163
%165 = sub i16 %162, %164
%166 = getelementptr inbounds i16, i16* %32, i64 %160
store i16 %165, i16* %166
%167 = add i64 %139, 4
%168 = icmp eq i64 %160, %4
br i1 %168, label %169, label %138
169: ; preds = %135, %138, %116, %25
%170 = add i64 %26, 1
%171 = icmp eq i64 %26, %2
br i1 %171, label %172, label %25
172: ; preds = %169, %7
ret void
}