void smooth_filter(unsigned char *src, int width, int height) {
  int k, l;
  int i = 1;
  int j = 1;
  int val = 0;
  int start_x = j * width + i;
  unsigned int size = width * height - 1;
  for (i = start_x; i < size; i++) {
    val = 0;
    for (k = i - width; k <= i + width; k += width) {
      for (l = k - 1; l <= k + 1; l++)
        val += src[l];
    }
    src[i] = (val / 9);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<smooth_filter>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jae    11e3 <smooth_filter+0xe3>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11bd <smooth_filter+0xbd>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11aa <smooth_filter+0xaa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1179 <smooth_filter+0x79>
jmp    11af <smooth_filter+0xaf>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115f <smooth_filter+0x5f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x9,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1143 <smooth_filter+0x43>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<smooth_filter>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%ecx
imul   %esi,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
lea    0x1(%rsi),%eax
cmp    %ecx,%eax
jae    11c3 <smooth_filter+0xc3>
movslq %esi,%r11
movslq %eax,%r14
add    $0xffffffff,%edx
imul   %esi,%edx
add    $0xfffffffe,%edx
mov    %r11,%r8
neg    %r8
xor    %r9d,%r9d
mov    $0x1,%r10d
jmp    116c <smooth_filter+0x6c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r12d,%rax
imul   $0x38e38e39,%rax,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
shr    $0x21,%rax
add    %ecx,%eax
mov    %al,(%rdi,%r14,1)
add    $0x1,%r14
add    $0x1,%r9d
add    $0x1,%r10d
cmp    %edx,%r9d
je     11c3 <smooth_filter+0xc3>
mov    %r14,%rax
sub    %r11,%rax
lea    (%r14,%r11,1),%rcx
mov    $0x0,%r12d
cmp    %rcx,%rax
jg     1140 <smooth_filter+0x40>
movslq %r10d,%rax
xor    %r15d,%r15d
mov    %r9d,%ebx
jmp    11a1 <smooth_filter+0xa1>
nopl   0x0(%rax)
add    %r11,%rax
add    %esi,%ebx
lea    (%r8,%rax,1),%rcx
mov    %r12d,%r15d
cmp    %r14,%rcx
jg     1140 <smooth_filter+0x40>
movslq %ebx,%rcx
movzbl (%rdi,%rcx,1),%r12d
add    %r15d,%r12d
cmp    %rcx,%rax
jl     1190 <smooth_filter+0x90>
movzbl 0x1(%rcx,%rdi,1),%ebp
add    %ebp,%r12d
movzbl 0x2(%rcx,%rdi,1),%ecx
add    %ecx,%r12d
jmp    1190 <smooth_filter+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @smooth_filter(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %9
store i32 1, i32* %10
store i32 0, i32* %11
%14 = load i32, i32* %10
%15 = load i32, i32* %5
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = load i32, i32* %9
%18 = add nsw i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %12
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = mul nsw i32 %19, %20
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %13
%23 = load i32, i32* %12
store i32 %23, i32* %9
br label %24
24: ; preds = %71, %3
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %13
%27 = icmp ult i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %74
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %11
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 %29, %30
store i32 %31, i32* %7
br label %32
32: ; preds = %59, %28
%33 = load i32, i32* %7
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = icmp sle i32 %33, %36
br i1 %37, label %38, label %63
38: ; preds = %32
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sub nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %8
br label %41
41: ; preds = %55, %38
%42 = load i32, i32* %8
%43 = load i32, i32* %7
%44 = add nsw i32 %43, 1
%45 = icmp sle i32 %42, %44
br i1 %45, label %46, label %58
46: ; preds = %41
%47 = load i8*, i8** %4
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
%51 = load i8, i8* %50
%52 = zext i8 %51 to i32
%53 = load i32, i32* %11
%54 = add nsw i32 %53, %52
store i32 %54, i32* %11
br label %55
55: ; preds = %46
%56 = load i32, i32* %8
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %8
br label %41
58: ; preds = %41
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %5
%61 = load i32, i32* %7
%62 = add nsw i32 %61, %60
store i32 %62, i32* %7
br label %32
63: ; preds = %32
%64 = load i32, i32* %11
%65 = sdiv i32 %64, 9
%66 = trunc i32 %65 to i8
%67 = load i8*, i8** %4
%68 = load i32, i32* %9
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %69
store i8 %66, i8* %70
br label %71
71: ; preds = %63
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
br label %24
74: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @smooth_filter(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = mul nsw i32 %2, %1
%5 = add nsw i32 %4, -1
%6 = add i32 %1, 1
%7 = icmp ult i32 %6, %5
br i1 %7, label %8, label %58
8: ; preds = %3
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = sext i32 %6 to i64
%11 = add i32 %2, -1
%12 = mul i32 %11, %1
%13 = add i32 %12, -2
br label %14
14: ; preds = %8, %49
%15 = phi i64 [ %10, %8 ], [ %54, %49 ]
%16 = phi i32 [ 1, %8 ], [ %56, %49 ]
%17 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %55, %49 ]
%18 = sub nsw i64 %15, %9
%19 = add nsw i64 %15, %9
%20 = icmp sgt i64 %18, %19
br i1 %20, label %49, label %21
21: ; preds = %14
%22 = sext i32 %16 to i64
br label %23
23: ; preds = %21, %44
%24 = phi i64 [ %22, %21 ], [ %46, %44 ]
%25 = phi i32 [ %17, %21 ], [ %48, %44 ]
%26 = phi i32 [ 0, %21 ], [ %45, %44 ]
%27 = sext i32 %25 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %27
%29 = load i8, i8* %28
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = add nsw i32 %26, %30
%32 = icmp slt i64 %24, %27
br i1 %32, label %44, label %33
33: ; preds = %23
%34 = add nsw i64 %27, 1
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = zext i8 %36 to i32
%38 = add nsw i32 %31, %37
%39 = add nsw i64 %27, 2
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
%42 = zext i8 %41 to i32
%43 = add nsw i32 %38, %42
br label %44
44: ; preds = %33, %23
%45 = phi i32 [ %31, %23 ], [ %43, %33 ]
%46 = add i64 %24, %9
%47 = icmp sgt i64 %24, %15
%48 = add i32 %25, %1
br i1 %47, label %49, label %23
49: ; preds = %44, %14
%50 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %45, %44 ]
%51 = sdiv i32 %50, 9
%52 = trunc i32 %51 to i8
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %15
store i8 %52, i8* %53
%54 = add nsw i64 %15, 1
%55 = add i32 %17, 1
%56 = add i32 %16, 1
%57 = icmp eq i32 %55, %13
br i1 %57, label %58, label %14
58: ; preds = %49, %3
ret void
}