double *copy_and_permute_zcorn(int nx, int ny, int nz, const double *in,
                               double sign, double *out) {
  int i, j, k;
  double *ptr = out;
  for (j = 0; j < 2 * ny; ++j) {
    for (i = 0; i < 2 * nx; ++i) {
      for (k = 0; k < 2 * nz; ++k) {
        *ptr++ = sign * in[i + 2 * nx * (j + 2 * ny * k)];
      }
    }
  }
  return out;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<copy_and_permute_zcorn>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11df <copy_and_permute_zcorn+0xdf>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11cc <copy_and_permute_zcorn+0xcc>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11b9 <copy_and_permute_zcorn+0xb9>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
mov    -0x30(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edi
shl    $0x1,%edi
imul   -0x34(%rbp),%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1159 <copy_and_permute_zcorn+0x59>
jmp    11be <copy_and_permute_zcorn+0xbe>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1141 <copy_and_permute_zcorn+0x41>
jmp    11d1 <copy_and_permute_zcorn+0xd1>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1129 <copy_and_permute_zcorn+0x29>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<copy_and_permute_zcorn>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x40(%rsp)
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %rdi,-0x38(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    126c <copy_and_permute_zcorn+0x16c>
add    %esi,%esi
mov    -0x38(%rsp),%rax
add    %eax,%eax
lea    (%rdx,%rdx,1),%r8d
movslq %esi,%rbx
cltq
cmp    $0x2,%r8d
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%r14d
cmovge %r8d,%r14d
cmp    $0x2,%eax
mov    $0x1,%r15d
cmovge %eax,%r15d
cmp    $0x2,%ebx
cmovge %ebx,%ecx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    %r14d,%esi
and    $0x7ffffffe,%esi
mov    %rbx,-0x8(%rsp)
imul   %rax,%rbx
mov    -0x30(%rsp),%r10
lea    (%r10,%rbx,8),%r12
mov    %rax,-0x10(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
shl    $0x4,%rbx
xor    %ebp,%ebp
mov    -0x40(%rsp),%rax
mov    -0x30(%rsp),%rdi
jmp    11bf <copy_and_permute_zcorn+0xbf>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbp
mov    -0x18(%rsp),%r12
mov    -0x28(%rsp),%rcx
add    %rcx,%r12
add    %rcx,%r10
cmp    -0x20(%rsp),%rbp
je     126c <copy_and_permute_zcorn+0x16c>
cmpl   $0x0,-0x38(%rsp)
mov    %r12,-0x18(%rsp)
jle    11a0 <copy_and_permute_zcorn+0xa0>
mov    %r10,%rcx
xor    %r13d,%r13d
jmp    11f1 <copy_and_permute_zcorn+0xf1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r13
add    $0x8,%r12
add    $0x8,%rcx
cmp    %r15,%r13
je     11a0 <copy_and_permute_zcorn+0xa0>
test   %edx,%edx
jle    11e0 <copy_and_permute_zcorn+0xe0>
cmp    $0x2,%r8d
jge    1200 <copy_and_permute_zcorn+0x100>
xor    %r9d,%r9d
jmp    123d <copy_and_permute_zcorn+0x13d>
xor    %r11d,%r11d
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%r11,1),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rax)
movsd  (%r12,%r11,1),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rax)
add    $0x10,%rax
add    $0x2,%r9
add    %rbx,%r11
cmp    %r9,%rsi
jne    1210 <copy_and_permute_zcorn+0x110>
test   $0x1,%r14b
je     11e0 <copy_and_permute_zcorn+0xe0>
imul   -0x8(%rsp),%r9
add    %rbp,%r9
imul   -0x10(%rsp),%r9
add    %r13,%r9
movsd  (%rdi,%r9,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rax)
add    $0x8,%rax
jmp    11e0 <copy_and_permute_zcorn+0xe0>
mov    -0x40(%rsp),%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double* @copy_and_permute_zcorn(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3, double %4, double* returned writeonly %5) {
%7 = shl i32 %1, 1
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %8, label %9, label %78
9: ; preds = %6
%10 = shl i32 %0, 1
%11 = icmp sgt i32 %0, 0
%12 = shl i32 %2, 1
%13 = icmp sgt i32 %2, 0
%14 = sext i32 %7 to i64
%15 = sext i32 %10 to i64
%16 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %12, i32 1)
%17 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %10, i32 1)
%18 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %7, i32 1)
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = zext i32 %17 to i64
%21 = zext i32 %16 to i64
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp slt i32 %12, 2
%24 = and i64 %21, 2147483646
%25 = icmp eq i64 %22, 0
br label %26
26: ; preds = %9, %74
%27 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %76, %74 ]
%28 = phi double* [ %5, %9 ], [ %75, %74 ]
br i1 %11, label %29, label %74
29: ; preds = %26, %70
%30 = phi i64 [ %72, %70 ], [ 0, %26 ]
%31 = phi double* [ %71, %70 ], [ %28, %26 ]
br i1 %13, label %32, label %70
32: ; preds = %29
br i1 %23, label %57, label %33
33: ; preds = %32, %33
%34 = phi i64 [ %54, %33 ], [ 0, %32 ]
%35 = phi double* [ %53, %33 ], [ %31, %32 ]
%36 = phi i64 [ %55, %33 ], [ 0, %32 ]
%37 = mul nsw i64 %34, %14
%38 = add nsw i64 %37, %27
%39 = mul nsw i64 %38, %15
%40 = add nsw i64 %39, %30
%41 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = fmul double %42, %4
%44 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 1
store double %43, double* %35
%45 = or i64 %34, 1
%46 = mul nsw i64 %45, %14
%47 = add nsw i64 %46, %27
%48 = mul nsw i64 %47, %15
%49 = add nsw i64 %48, %30
%50 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = fmul double %51, %4
%53 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 2
store double %52, double* %44
%54 = add nuw nsw i64 %34, 2
%55 = add i64 %36, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %24
br i1 %56, label %57, label %33
57: ; preds = %33, %32
%58 = phi double* [ undef, %32 ], [ %53, %33 ]
%59 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %54, %33 ]
%60 = phi double* [ %31, %32 ], [ %53, %33 ]
br i1 %25, label %70, label %61
61: ; preds = %57
%62 = mul nsw i64 %59, %14
%63 = add nsw i64 %62, %27
%64 = mul nsw i64 %63, %15
%65 = add nsw i64 %64, %30
%66 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = fmul double %67, %4
%69 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 1
store double %68, double* %60
br label %70
70: ; preds = %61, %57, %29
%71 = phi double* [ %31, %29 ], [ %58, %57 ], [ %69, %61 ]
%72 = add nuw nsw i64 %30, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %20
br i1 %73, label %74, label %29
74: ; preds = %70, %26
%75 = phi double* [ %28, %26 ], [ %71, %70 ]
%76 = add nuw nsw i64 %27, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %19
br i1 %77, label %78, label %26
78: ; preds = %74, %6
ret double* %5
}