#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint32_t;
typedef int /*<<< orphan*/ __m128i;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ _mm_unpackhi_epi32(int /*<<< orphan*/, int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ _mm_unpacklo_epi32(int /*<<< orphan*/, int /*<<< orphan*/);
void MM_matrix_transpose_c2r(__m128i *inbuf, __m128i *outbuf, uint32_t rows,
                             uint32_t colums) {
  __m128i block[4];
  uint32_t row = rows / 4;
  uint32_t i;
  for (i = 0; i < row; i++) {
    block[0] = _mm_unpacklo_epi32(inbuf[i * colums], inbuf[i * colums + 2]);
    block[1] = _mm_unpacklo_epi32(inbuf[i * colums + 1], inbuf[i * colums + 3]);
    block[2] = _mm_unpackhi_epi32(inbuf[i * colums], inbuf[i * colums + 2]);
    block[3] = _mm_unpackhi_epi32(inbuf[i * colums + 1], inbuf[i * colums + 3]);
    outbuf[i] = _mm_unpacklo_epi32(block[0], block[1]);
    outbuf[i + row] = _mm_unpackhi_epi32(block[0], block[1]);
    outbuf[i + row * 2] = _mm_unpacklo_epi32(block[2], block[3]);
    outbuf[i + row * 3] = _mm_unpackhi_epi32(block[2], block[3]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MM_matrix_transpose_c2r>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jge    1296 <MM_matrix_transpose_c2r+0x176>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
mov    -0x2c(%rbp),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%edi
mov    -0x2c(%rbp),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edi
mov    -0x24(%rbp),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edi
mov    -0x24(%rbp),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x34(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    114b <MM_matrix_transpose_c2r+0x2b>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MM_matrix_transpose_c2r>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rsi,0x8(%rsp)
lea    0x3(%rdx),%eax
test   %edx,%edx
cmovns %edx,%eax
cmp    $0x4,%edx
jl     1237 <MM_matrix_transpose_c2r+0x117>
mov    %rdi,%rbx
sar    $0x2,%eax
lea    (%rax,%rax,1),%edx
lea    (%rax,%rax,2),%esi
movslq %ecx,%rdi
cltq
movslq %edx,%rcx
movslq %esi,%rdx
mov    %eax,%esi
mov    %rsi,0x28(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rdx,4),%rdx
mov    %rdx,0x20(%rsp)
lea    (%rsi,%rcx,4),%rcx
mov    %rcx,0x18(%rsp)
lea    (%rsi,%rax,4),%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
add    $0xc,%rbx
shl    $0x2,%rdi
mov    %rdi,0x30(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    -0xc(%rbx),%edi
mov    -0x4(%rbx),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,%r15d
mov    -0x8(%rbx),%edi
mov    (%rbx),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    -0xc(%rbx),%edi
mov    -0x4(%rbx),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    -0x8(%rbx),%edi
mov    (%rbx),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r15d,%edi
mov    %r13d,%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    %eax,(%rcx,%r14,4)
mov    %r15d,%edi
mov    %r13d,%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    %eax,(%rcx,%r14,4)
mov    %r12d,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    0x18(%rsp),%rcx
mov    %eax,(%rcx,%r14,4)
mov    %r12d,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %eax,(%rcx,%r14,4)
add    $0x1,%r14
add    0x30(%rsp),%rbx
cmp    %r14,0x28(%rsp)
jne    11a0 <MM_matrix_transpose_c2r+0x80>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @MM_matrix_transpose_c2r(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [4 x 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* %7
%13 = sdiv i32 %12, 4
store i32 %13, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %133, %4
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %10
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %136
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %5
%20 = load i32, i32* %11
%21 = load i32, i32* %8
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %11
%28 = load i32, i32* %8
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = add nsw i32 %29, 2
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %25, i32 %33)
%35 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 0
store i32 %34, i32* %35
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %11
%38 = load i32, i32* %8
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = add nsw i32 %39, 1
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32*, i32** %5
%45 = load i32, i32* %11
%46 = load i32, i32* %8
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = add nsw i32 %47, 3
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %43, i32 %51)
%53 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 1
store i32 %52, i32* %53
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %11
%56 = load i32, i32* %8
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32*, i32** %5
%62 = load i32, i32* %11
%63 = load i32, i32* %8
%64 = mul nsw i32 %62, %63
%65 = add nsw i32 %64, 2
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %60, i32 %68)
%70 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 2
store i32 %69, i32* %70
%71 = load i32*, i32** %5
%72 = load i32, i32* %11
%73 = load i32, i32* %8
%74 = mul nsw i32 %72, %73
%75 = add nsw i32 %74, 1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = load i32*, i32** %5
%80 = load i32, i32* %11
%81 = load i32, i32* %8
%82 = mul nsw i32 %80, %81
%83 = add nsw i32 %82, 3
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %78, i32 %86)
%88 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 3
store i32 %87, i32* %88
%89 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 0
%90 = load i32, i32* %89
%91 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 1
%92 = load i32, i32* %91
%93 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %90, i32 %92)
%94 = load i32*, i32** %6
%95 = load i32, i32* %11
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %96
store i32 %93, i32* %97
%98 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 0
%99 = load i32, i32* %98
%100 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 1
%101 = load i32, i32* %100
%102 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %99, i32 %101)
%103 = load i32*, i32** %6
%104 = load i32, i32* %11
%105 = load i32, i32* %10
%106 = add nsw i32 %104, %105
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %107
store i32 %102, i32* %108
%109 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 2
%110 = load i32, i32* %109
%111 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 3
%112 = load i32, i32* %111
%113 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %110, i32 %112)
%114 = load i32*, i32** %6
%115 = load i32, i32* %11
%116 = load i32, i32* %10
%117 = mul nsw i32 %116, 2
%118 = add nsw i32 %115, %117
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %114, i64 %119
store i32 %113, i32* %120
%121 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 2
%122 = load i32, i32* %121
%123 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 3
%124 = load i32, i32* %123
%125 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %122, i32 %124)
%126 = load i32*, i32** %6
%127 = load i32, i32* %11
%128 = load i32, i32* %10
%129 = mul nsw i32 %128, 3
%130 = add nsw i32 %127, %129
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 %131
store i32 %125, i32* %132
br label %133
133: ; preds = %18
%134 = load i32, i32* %11
%135 = add nsw i32 %134, 1
store i32 %135, i32* %11
br label %14
136: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @MM_matrix_transpose_c2r(i32* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sdiv i32 %2, 4
%6 = icmp sgt i32 %2, 3
br i1 %6, label %7, label %50
7: ; preds = %4
%8 = shl nsw i32 %5, 1
%9 = mul nsw i32 %5, 3
%10 = sext i32 %3 to i64
%11 = sext i32 %5 to i64
%12 = sext i32 %8 to i64
%13 = sext i32 %9 to i64
%14 = zext i32 %5 to i64
br label %15
15: ; preds = %7, %15
%16 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %48, %15 ]
%17 = mul nsw i64 %16, %10
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = add nsw i64 %17, 2
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %19, i32 %22)
%24 = add nsw i64 %17, 1
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i64 %17, 3
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %26, i32 %29)
%31 = load i32, i32* %18
%32 = load i32, i32* %21
%33 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %31, i32 %32)
%34 = load i32, i32* %25
%35 = load i32, i32* %28
%36 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %34, i32 %35)
%37 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %23, i32 %30)
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
store i32 %37, i32* %38
%39 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %23, i32 %30)
%40 = add nsw i64 %16, %11
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
store i32 %39, i32* %41
%42 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %33, i32 %36)
%43 = add nsw i64 %16, %12
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %43
store i32 %42, i32* %44
%45 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %33, i32 %36)
%46 = add nsw i64 %16, %13
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %46
store i32 %45, i32* %47
%48 = add nuw nsw i64 %16, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %14
br i1 %49, label %50, label %15
50: ; preds = %15, %4
ret void
}