void Sum4N4NToNN(float *src, float *dest, int N, int osamp) {
  int i, j, jj, ii, jind, iind;
  int N4 = osamp * N;
  int mo2 = osamp / 2;
  double dsum;
  for (j = 0; j < N; j++)
    for (i = 0; i < N; i++) {
      dsum = 0.0;
      for (jj = osamp * j - mo2; jj <= osamp * j + mo2; jj++) {
        if (jj < 0)
          jind = -jj;
        else if (jj >= N4)
          jind = 2 * N4 - jj - 2;
        else
          jind = jj;
        for (ii = osamp * i - mo2; ii <= osamp * i + mo2; ii++) {
          if (ii < 0)
            iind = -ii;
          else if (ii >= N4)
            iind = 2 * N4 - ii - 2;
          else
            iind = ii;
          dsum += *(src + (iind) + (jind)*N4);
        }
      }
      *(dest + (i) + (j)*N) = dsum;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Sum4N4NToNN>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12b5 <Sum4N4NToNN+0x1b5>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12a2 <Sum4N4NToNN+0x1a2>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     126d <Sum4N4NToNN+0x16d>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jge    1191 <Sum4N4NToNN+0x91>
xor    %eax,%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11bc <Sum4N4NToNN+0xbc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jl     11b1 <Sum4N4NToNN+0xb1>
mov    -0x34(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b7 <Sum4N4NToNN+0xb7>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11bc <Sum4N4NToNN+0xbc>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     125a <Sum4N4NToNN+0x15a>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jge    11f5 <Sum4N4NToNN+0xf5>
xor    %eax,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1220 <Sum4N4NToNN+0x120>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jl     1215 <Sum4N4NToNN+0x115>
mov    -0x34(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    121b <Sum4N4NToNN+0x11b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1220 <Sum4N4NToNN+0x120>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11c9 <Sum4N4NToNN+0xc9>
jmp    125f <Sum4N4NToNN+0x15f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1165 <Sum4N4NToNN+0x65>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <Sum4N4NToNN+0x44>
jmp    12a7 <Sum4N4NToNN+0x1a7>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1131 <Sum4N4NToNN+0x31>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Sum4N4NToNN>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,-0x7c(%rsp)
mov    %rsi,-0x38(%rsp)
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    137c <Sum4N4NToNN+0x27c>
mov    -0x7c(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%eax
imul   %edx,%eax
mov    %ecx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ecx,%esi
sar    %esi
lea    (%rax,%rax,1),%edi
add    $0xfffffffe,%edi
mov    %edi,-0x74(%rsp)
lea    0x1(%rsi),%edi
mov    %edi,-0x78(%rsp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rsi,-0x28(%rsp)
movslq %esi,%rsi
mov    %edx,%edi
mov    %rcx,-0x40(%rsp)
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x54(%rsp)
lea    (%rsi,%rsi,1),%ebx
neg    %ebx
lea    -0x2(%rsi),%ecx
mov    %ecx,-0x5c(%rsp)
lea    (%rsi,%rax,2),%ecx
add    $0xfffffffd,%ecx
mov    %ecx,-0x60(%rsp)
lea    -0x1(%rsi),%ecx
mov    %ecx,-0x64(%rsp)
mov    %rsi,-0x48(%rsp)
lea    (%rsi,%rax,2),%ecx
add    $0xfffffffc,%ecx
mov    %ecx,-0x68(%rsp)
xor    %edx,%edx
mov    %rdi,-0x20(%rsp)
jmp    11be <Sum4N4NToNN+0xbe>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x30(%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x78(%rsp),%ecx
add    -0x7c(%rsp),%ecx
mov    %ecx,-0x78(%rsp)
cmp    %rdi,%rdx
je     137c <Sum4N4NToNN+0x27c>
mov    %rdx,%rsi
imul   -0x40(%rsp),%rsi
mov    %rsi,%rbp
mov    -0x48(%rsp),%rcx
sub    %rcx,%rbp
mov    %rbp,-0x50(%rsp)
add    %rcx,%rsi
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
mov    %rdx,-0x30(%rsp)
mov    %rdx,%rcx
imul   %rdi,%rcx
mov    -0x38(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rcx,4),%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    -0x68(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%r11d
mov    -0x64(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%r14d
mov    -0x60(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%r12d
mov    -0x5c(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%r8d
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x70(%rsp)
jmp    125a <Sum4N4NToNN+0x15a>
xchg   %ax,%ax
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rsp),%rcx
mov    -0x70(%rsp),%rdx
movss  %xmm0,(%rcx,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
mov    -0x7c(%rsp),%ecx
sub    %ecx,%r8d
sub    %ecx,%r12d
sub    %ecx,%r14d
sub    %ecx,%r11d
mov    -0x20(%rsp),%rdi
mov    %rdx,-0x70(%rsp)
cmp    %rdi,%rdx
je     11a0 <Sum4N4NToNN+0xa0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    -0x50(%rsp),%rcx
cmp    -0x10(%rsp),%rcx
jg     1220 <Sum4N4NToNN+0x120>
mov    -0x70(%rsp),%rcx
mov    %ecx,%r13d
imul   -0x7c(%rsp),%r13d
mov    %r13d,%r15d
mov    -0x28(%rsp),%rcx
sub    %ecx,%r15d
add    %ecx,%r13d
mov    %r15d,%ecx
neg    %ecx
mov    -0x74(%rsp),%esi
sub    %r15d,%esi
cmp    %eax,%r15d
cmovl  %r15d,%esi
test   %r15d,%r15d
cmovs  %ecx,%esi
movslq %esi,%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
lea    0x1(%r15),%ecx
mov    %ecx,-0x58(%rsp)
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    -0x50(%rsp),%rcx
jmp    12cd <Sum4N4NToNN+0x1cd>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ecx
cmp    -0x78(%rsp),%ecx
je     1220 <Sum4N4NToNN+0x120>
cmp    %r13d,%r15d
jg     12c0 <Sum4N4NToNN+0x1c0>
mov    %ecx,%edi
neg    %edi
mov    -0x74(%rsp),%ebp
sub    %ecx,%ebp
cmp    %eax,%ecx
cmovl  %ecx,%ebp
test   %ecx,%ecx
cmovs  %edi,%ebp
imul   %eax,%ebp
movslq %ebp,%rdi
mov    -0x8(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rdi,4),%rdi
mov    (%rsp),%rdx
movss  (%rdi,%rdx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cmpl   $0x3,-0x54(%rsp)
jb     12c0 <Sum4N4NToNN+0x1c0>
xor    %ebp,%ebp
mov    -0x58(%rsp),%edx
mov    %edx,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r12,%rbp,1),%edx
cmp    %eax,%r9d
cmovl  %r9d,%edx
lea    (%r14,%rbp,1),%esi
test   %r9d,%r9d
cmovs  %esi,%edx
movslq %edx,%rdx
movss  (%rdi,%rdx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
lea    0x1(%r9),%edx
lea    (%r11,%rbp,1),%esi
cmp    %eax,%edx
cmovl  %edx,%esi
lea    (%r8,%rbp,1),%r10d
test   %edx,%edx
cmovs  %r10d,%esi
addsd  %xmm0,%xmm1
movslq %esi,%rdx
movss  (%rdi,%rdx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x2,%r9d
add    $0xfffffffe,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jne    1320 <Sum4N4NToNN+0x220>
jmp    12c0 <Sum4N4NToNN+0x1c0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Sum4N4NToNN(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca double
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %7
%20 = mul nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %15
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sdiv i32 %21, 2
store i32 %22, i32* %16
store i32 0, i32* %10
br label %23
23: ; preds = %135, %4
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %138
27: ; preds = %23
store i32 0, i32* %9
br label %28
28: ; preds = %131, %27
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %134
32: ; preds = %28
store double 0.000000e+00, double* %17
%33 = load i32, i32* %8
%34 = load i32, i32* %10
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %16
%37 = sub nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %11
br label %38
38: ; preds = %116, %32
%39 = load i32, i32* %11
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %10
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %16
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = icmp sle i32 %39, %44
br i1 %45, label %46, label %119
46: ; preds = %38
%47 = load i32, i32* %11
%48 = icmp slt i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %11
%51 = sub nsw i32 0, %50
store i32 %51, i32* %13
br label %65
52: ; preds = %46
%53 = load i32, i32* %11
%54 = load i32, i32* %15
%55 = icmp sge i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %62
56: ; preds = %52
%57 = load i32, i32* %15
%58 = mul nsw i32 2, %57
%59 = load i32, i32* %11
%60 = sub nsw i32 %58, %59
%61 = sub nsw i32 %60, 2
store i32 %61, i32* %13
br label %64
62: ; preds = %52
%63 = load i32, i32* %11
store i32 %63, i32* %13
br label %64
64: ; preds = %62, %56
br label %65
65: ; preds = %64, %49
%66 = load i32, i32* %8
%67 = load i32, i32* %9
%68 = mul nsw i32 %66, %67
%69 = load i32, i32* %16
%70 = sub nsw i32 %68, %69
store i32 %70, i32* %12
br label %71
71: ; preds = %112, %65
%72 = load i32, i32* %12
%73 = load i32, i32* %8
%74 = load i32, i32* %9
%75 = mul nsw i32 %73, %74
%76 = load i32, i32* %16
%77 = add nsw i32 %75, %76
%78 = icmp sle i32 %72, %77
br i1 %78, label %79, label %115
79: ; preds = %71
%80 = load i32, i32* %12
%81 = icmp slt i32 %80, 0
br i1 %81, label %82, label %85
82: ; preds = %79
%83 = load i32, i32* %12
%84 = sub nsw i32 0, %83
store i32 %84, i32* %14
br label %98
85: ; preds = %79
%86 = load i32, i32* %12
%87 = load i32, i32* %15
%88 = icmp sge i32 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %95
89: ; preds = %85
%90 = load i32, i32* %15
%91 = mul nsw i32 2, %90
%92 = load i32, i32* %12
%93 = sub nsw i32 %91, %92
%94 = sub nsw i32 %93, 2
store i32 %94, i32* %14
br label %97
95: ; preds = %85
%96 = load i32, i32* %12
store i32 %96, i32* %14
br label %97
97: ; preds = %95, %89
br label %98
98: ; preds = %97, %82
%99 = load float*, float** %5
%100 = load i32, i32* %14
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds float, float* %99, i64 %101
%103 = load i32, i32* %13
%104 = load i32, i32* %15
%105 = mul nsw i32 %103, %104
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds float, float* %102, i64 %106
%108 = load float, float* %107
%109 = fpext float %108 to double
%110 = load double, double* %17
%111 = fadd double %110, %109
store double %111, double* %17
br label %112
112: ; preds = %98
%113 = load i32, i32* %12
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %12
br label %71
115: ; preds = %71
br label %116
116: ; preds = %115
%117 = load i32, i32* %11
%118 = add nsw i32 %117, 1
store i32 %118, i32* %11
br label %38
119: ; preds = %38
%120 = load double, double* %17
%121 = fptrunc double %120 to float
%122 = load float*, float** %6
%123 = load i32, i32* %9
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds float, float* %122, i64 %124
%126 = load i32, i32* %10
%127 = load i32, i32* %7
%128 = mul nsw i32 %126, %127
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds float, float* %125, i64 %129
store float %121, float* %130
br label %131
131: ; preds = %119
%132 = load i32, i32* %9
%133 = add nsw i32 %132, 1
store i32 %133, i32* %9
br label %28
134: ; preds = %28
br label %135
135: ; preds = %134
%136 = load i32, i32* %10
%137 = add nsw i32 %136, 1
store i32 %137, i32* %10
br label %23
138: ; preds = %23
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Sum4N4NToNN(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = mul nsw i32 %3, %2
%6 = sdiv i32 %3, 2
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %7, label %8, label %105
8: ; preds = %4
%9 = shl nsw i32 %5, 1
%10 = add i32 %9, -2
%11 = add nsw i32 %6, 1
%12 = sext i32 %3 to i64
%13 = sext i32 %6 to i64
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = zext i32 %2 to i64
%16 = add i32 %3, 1
%17 = icmp ult i32 %16, 3
br label %18
18: ; preds = %101, %8
%19 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %102, %101 ]
%20 = phi i32 [ %11, %8 ], [ %103, %101 ]
%21 = mul nsw i64 %19, %12
%22 = sub nsw i64 %21, %13
%23 = add nsw i64 %21, %13
%24 = icmp sgt i64 %22, %23
%25 = mul nsw i64 %19, %14
%26 = trunc i64 %22 to i32
%27 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %25
br label %28
28: ; preds = %18, %94
%29 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %98, %94 ]
%30 = phi i32 [ %11, %18 ], [ %99, %94 ]
br i1 %24, label %94, label %31
31: ; preds = %28
%32 = trunc i64 %29 to i32
%33 = mul nsw i32 %32, %3
%34 = sub nsw i32 %33, %6
%35 = add nsw i32 %33, %6
%36 = icmp sgt i32 %34, %35
%37 = sub i32 0, %34
%38 = icmp slt i32 %34, 0
%39 = icmp slt i32 %34, %5
%40 = sub i32 %10, %34
%41 = select i1 %39, i32 %34, i32 %40
%42 = select i1 %38, i32 %37, i32 %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = add i32 %34, 1
br label %45
45: ; preds = %31, %90
%46 = phi double [ 0.000000e+00, %31 ], [ %91, %90 ]
%47 = phi i32 [ %26, %31 ], [ %92, %90 ]
br i1 %36, label %90, label %48
48: ; preds = %45
%49 = icmp slt i32 %47, 0
%50 = sub i32 0, %47
%51 = icmp slt i32 %47, %5
%52 = sub i32 %10, %47
%53 = select i1 %51, i32 %47, i32 %52
%54 = select i1 %49, i32 %50, i32 %53
%55 = mul nsw i32 %54, %5
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %56
%58 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %43
%59 = load float, float* %58
%60 = fpext float %59 to double
%61 = fadd double %46, %60
br i1 %17, label %90, label %62
62: ; preds = %48, %62
%63 = phi double [ %87, %62 ], [ %61, %48 ]
%64 = phi i32 [ %88, %62 ], [ %44, %48 ]
%65 = sub i32 0, %64
%66 = icmp slt i32 %64, 0
%67 = icmp slt i32 %64, %5
%68 = sub i32 %10, %64
%69 = select i1 %67, i32 %64, i32 %68
%70 = select i1 %66, i32 %65, i32 %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %71
%73 = load float, float* %72
%74 = fpext float %73 to double
%75 = fadd double %63, %74
%76 = add i32 %64, 1
%77 = xor i32 %64, -1
%78 = icmp slt i32 %76, 0
%79 = icmp slt i32 %76, %5
%80 = sub i32 %10, %76
%81 = select i1 %79, i32 %76, i32 %80
%82 = select i1 %78, i32 %77, i32 %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %83
%85 = load float, float* %84
%86 = fpext float %85 to double
%87 = fadd double %75, %86
%88 = add i32 %64, 2
%89 = icmp eq i32 %88, %30
br i1 %89, label %90, label %62
90: ; preds = %48, %62, %45
%91 = phi double [ %46, %45 ], [ %61, %48 ], [ %87, %62 ]
%92 = add i32 %47, 1
%93 = icmp eq i32 %92, %20
br i1 %93, label %94, label %45
94: ; preds = %90, %28
%95 = phi double [ 0.000000e+00, %28 ], [ %91, %90 ]
%96 = fptrunc double %95 to float
%97 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 %29
store float %96, float* %97
%98 = add nuw nsw i64 %29, 1
%99 = add i32 %30, %3
%100 = icmp eq i64 %98, %15
br i1 %100, label %101, label %28
101: ; preds = %94
%102 = add nuw nsw i64 %19, 1
%103 = add i32 %20, %3
%104 = icmp eq i64 %102, %15
br i1 %104, label %105, label %18
105: ; preds = %101, %4
ret void
}