void ExtractPatch(float *ima, float *Patch, int x, int y, int z, int size,
                  int sx, int sy, int sz) {
  int i, j, k;
  int ni1, nj1, nk1;
  int Psize = 2 * size + 1;
  for (i = 0; i < (2 * size + 1) * (2 * size + 1) * (2 * size + 1); i++)
    Patch[i] = 0.0;
  for (i = -size; i <= size; i++) {
    for (j = -size; j <= size; j++) {
      for (k = -size; k <= size; k++) {
        ni1 = x + i;
        nj1 = y + j;
        nk1 = z + k;
        if (ni1 < 0)
          ni1 = -ni1;
        if (nj1 < 0)
          nj1 = -nj1;
        if (nk1 < 0)
          nk1 = -nk1;
        if (ni1 >= sx)
          ni1 = 2 * sx - ni1 - 1;
        if (nj1 >= sy)
          nj1 = 2 * sy - nj1 - 1;
        if (nk1 >= sz)
          nk1 = 2 * sz - nk1 - 1;
        Patch[(i + size) * (Psize * Psize) + ((j + size) * Psize) +
              (k + size)] = ima[ni1 * (sz * sy) + (nj1 * sz) + nk1];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ExtractPatch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x20(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1180 <ExtractPatch+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1136 <ExtractPatch+0x36>
xor    %eax,%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     12e7 <ExtractPatch+0x1e7>
xor    %eax,%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     12d4 <ExtractPatch+0x1d4>
xor    %eax,%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     12c1 <ExtractPatch+0x1c1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jge    11e9 <ExtractPatch+0xe9>
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jge    11fb <ExtractPatch+0xfb>
xor    %eax,%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jge    120d <ExtractPatch+0x10d>
xor    %eax,%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jl     1228 <ExtractPatch+0x128>
mov    0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jl     1243 <ExtractPatch+0x143>
mov    0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    0x20(%rbp),%eax
jl     125e <ExtractPatch+0x15e>
mov    0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    0x20(%rbp),%edx
imul   0x18(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
imul   0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
imul   -0x3c(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
add    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x3c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b0 <ExtractPatch+0xb0>
jmp    12c6 <ExtractPatch+0x1c6>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    119c <ExtractPatch+0x9c>
jmp    12d9 <ExtractPatch+0x1d9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1188 <ExtractPatch+0x88>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ExtractPatch>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %r8d,0x4(%rsp)
mov    %rcx,0x30(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%rbx
mov    %r9,0x8(%rsp)
lea    (%r9,%r9,1),%r14d
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,%eax
imul   %r14d,%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
imul   %r14d,%eax
test   %eax,%eax
jle    1163 <ExtractPatch+0x53>
mov    %eax,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbp,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
js     1288 <ExtractPatch+0x178>
mov    0x80(%rsp),%eax
mov    0x78(%rsp),%edi
mov    0x70(%rsp),%esi
mov    0x8(%rsp),%rdx
mov    %edx,%ecx
neg    %ecx
add    %esi,%esi
mov    %esi,0x10(%rsp)
lea    (%rdi,%rdi,1),%r12d
lea    (%rax,%rax,1),%edi
sub    %edx,0x4(%rsp)
xor    %edx,%edx
mov    %ecx,0x14(%rsp)
mov    %ecx,%esi
nop
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %rsi,0x28(%rsp)
add    %esi,%ecx
mov    %ecx,%esi
neg    %esi
cmovs  %ecx,%esi
mov    %esi,%r8d
not    %r8d
add    0x10(%rsp),%r8d
mov    0x70(%rsp),%ecx
cmp    %ecx,%esi
cmovl  %esi,%r8d
mov    0x78(%rsp),%ecx
imul   %ecx,%r8d
mov    %edx,0x1c(%rsp)
mov    %edx,%esi
mov    0x14(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%r10d
nopl   (%rax)
mov    0x30(%rsp),%rcx
lea    (%r10,%rcx,1),%edx
mov    %edx,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %edx,%ecx
mov    %ecx,%r11d
not    %r11d
add    %r12d,%r11d
mov    0x78(%rsp),%edx
cmp    %edx,%ecx
cmovl  %ecx,%r11d
add    %r8d,%r11d
imul   %eax,%r11d
mov    %r14d,%r15d
mov    %esi,%r9d
mov    0x4(%rsp),%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r13d,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %r13d,%ecx
mov    %ecx,%edx
not    %edx
add    %edi,%edx
cmp    %eax,%ecx
cmovl  %ecx,%edx
add    %r11d,%edx
movslq %edx,%rcx
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
movslq %r9d,%r9
movss  %xmm0,0x0(%rbp,%r9,4)
add    $0x1,%r13d
add    $0x1,%r9d
add    $0xffffffff,%r15d
jne    1220 <ExtractPatch+0x110>
lea    0x1(%r10),%ecx
add    %r14d,%esi
cmp    0x8(%rsp),%r10d
mov    %ecx,%r10d
jne    11e0 <ExtractPatch+0xd0>
mov    0x28(%rsp),%rsi
lea    0x1(%rsi),%ecx
mov    0x1c(%rsp),%edx
add    0x18(%rsp),%edx
cmp    0x8(%rsp),%esi
mov    %ecx,%esi
jne    11a0 <ExtractPatch+0x90>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @ExtractPatch(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8) {
%10 = alloca float*
%11 = alloca float*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
store float* %0, float** %10
store float* %1, float** %11
store i32 %2, i32* %12
store i32 %3, i32* %13
store i32 %4, i32* %14
store i32 %5, i32* %15
store i32 %6, i32* %16
store i32 %7, i32* %17
store i32 %8, i32* %18
%26 = load i32, i32* %15
%27 = mul nsw i32 2, %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %25
store i32 0, i32* %19
br label %29
29: ; preds = %48, %9
%30 = load i32, i32* %19
%31 = load i32, i32* %15
%32 = mul nsw i32 2, %31
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = load i32, i32* %15
%35 = mul nsw i32 2, %34
%36 = add nsw i32 %35, 1
%37 = mul nsw i32 %33, %36
%38 = load i32, i32* %15
%39 = mul nsw i32 2, %38
%40 = add nsw i32 %39, 1
%41 = mul nsw i32 %37, %40
%42 = icmp slt i32 %30, %41
br i1 %42, label %43, label %51
43: ; preds = %29
%44 = load float*, float** %11
%45 = load i32, i32* %19
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 %46
store float 0.000000e+00, float* %47
br label %48
48: ; preds = %43
%49 = load i32, i32* %19
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %19
br label %29
51: ; preds = %29
%52 = load i32, i32* %15
%53 = sub nsw i32 0, %52
store i32 %53, i32* %19
br label %54
54: ; preds = %173, %51
%55 = load i32, i32* %19
%56 = load i32, i32* %15
%57 = icmp sle i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %176
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %15
%60 = sub nsw i32 0, %59
store i32 %60, i32* %20
br label %61
61: ; preds = %169, %58
%62 = load i32, i32* %20
%63 = load i32, i32* %15
%64 = icmp sle i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %172
65: ; preds = %61
%66 = load i32, i32* %15
%67 = sub nsw i32 0, %66
store i32 %67, i32* %21
br label %68
68: ; preds = %165, %65
%69 = load i32, i32* %21
%70 = load i32, i32* %15
%71 = icmp sle i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %168
72: ; preds = %68
%73 = load i32, i32* %12
%74 = load i32, i32* %19
%75 = add nsw i32 %73, %74
store i32 %75, i32* %22
%76 = load i32, i32* %13
%77 = load i32, i32* %20
%78 = add nsw i32 %76, %77
store i32 %78, i32* %23
%79 = load i32, i32* %14
%80 = load i32, i32* %21
%81 = add nsw i32 %79, %80
store i32 %81, i32* %24
%82 = load i32, i32* %22
%83 = icmp slt i32 %82, 0
br i1 %83, label %84, label %87
84: ; preds = %72
%85 = load i32, i32* %22
%86 = sub nsw i32 0, %85
store i32 %86, i32* %22
br label %87
87: ; preds = %84, %72
%88 = load i32, i32* %23
%89 = icmp slt i32 %88, 0
br i1 %89, label %90, label %93
90: ; preds = %87
%91 = load i32, i32* %23
%92 = sub nsw i32 0, %91
store i32 %92, i32* %23
br label %93
93: ; preds = %90, %87
%94 = load i32, i32* %24
%95 = icmp slt i32 %94, 0
br i1 %95, label %96, label %99
96: ; preds = %93
%97 = load i32, i32* %24
%98 = sub nsw i32 0, %97
store i32 %98, i32* %24
br label %99
99: ; preds = %96, %93
%100 = load i32, i32* %22
%101 = load i32, i32* %16
%102 = icmp sge i32 %100, %101
br i1 %102, label %103, label %109
103: ; preds = %99
%104 = load i32, i32* %16
%105 = mul nsw i32 2, %104
%106 = load i32, i32* %22
%107 = sub nsw i32 %105, %106
%108 = sub nsw i32 %107, 1
store i32 %108, i32* %22
br label %109
109: ; preds = %103, %99
%110 = load i32, i32* %23
%111 = load i32, i32* %17
%112 = icmp sge i32 %110, %111
br i1 %112, label %113, label %119
113: ; preds = %109
%114 = load i32, i32* %17
%115 = mul nsw i32 2, %114
%116 = load i32, i32* %23
%117 = sub nsw i32 %115, %116
%118 = sub nsw i32 %117, 1
store i32 %118, i32* %23
br label %119
119: ; preds = %113, %109
%120 = load i32, i32* %24
%121 = load i32, i32* %18
%122 = icmp sge i32 %120, %121
br i1 %122, label %123, label %129
123: ; preds = %119
%124 = load i32, i32* %18
%125 = mul nsw i32 2, %124
%126 = load i32, i32* %24
%127 = sub nsw i32 %125, %126
%128 = sub nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %24
br label %129
129: ; preds = %123, %119
%130 = load float*, float** %10
%131 = load i32, i32* %22
%132 = load i32, i32* %18
%133 = load i32, i32* %17
%134 = mul nsw i32 %132, %133
%135 = mul nsw i32 %131, %134
%136 = load i32, i32* %23
%137 = load i32, i32* %18
%138 = mul nsw i32 %136, %137
%139 = add nsw i32 %135, %138
%140 = load i32, i32* %24
%141 = add nsw i32 %139, %140
%142 = sext i32 %141 to i64
%143 = getelementptr inbounds float, float* %130, i64 %142
%144 = load float, float* %143
%145 = load float*, float** %11
%146 = load i32, i32* %19
%147 = load i32, i32* %15
%148 = add nsw i32 %146, %147
%149 = load i32, i32* %25
%150 = load i32, i32* %25
%151 = mul nsw i32 %149, %150
%152 = mul nsw i32 %148, %151
%153 = load i32, i32* %20
%154 = load i32, i32* %15
%155 = add nsw i32 %153, %154
%156 = load i32, i32* %25
%157 = mul nsw i32 %155, %156
%158 = add nsw i32 %152, %157
%159 = load i32, i32* %21
%160 = load i32, i32* %15
%161 = add nsw i32 %159, %160
%162 = add nsw i32 %158, %161
%163 = sext i32 %162 to i64
%164 = getelementptr inbounds float, float* %145, i64 %163
store float %144, float* %164
br label %165
165: ; preds = %129
%166 = load i32, i32* %21
%167 = add nsw i32 %166, 1
store i32 %167, i32* %21
br label %68
168: ; preds = %68
br label %169
169: ; preds = %168
%170 = load i32, i32* %20
%171 = add nsw i32 %170, 1
store i32 %171, i32* %20
br label %61
172: ; preds = %61
br label %173
173: ; preds = %172
%174 = load i32, i32* %19
%175 = add nsw i32 %174, 1
store i32 %175, i32* %19
br label %54
176: ; preds = %54
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @ExtractPatch(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8) {
%10 = shl nsw i32 %5, 1
%11 = or i32 %10, 1
%12 = mul nsw i32 %11, %11
%13 = mul i32 %12, %11
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %9
%16 = bitcast float* %1 to i8*
%17 = zext i32 %13 to i64
%18 = shl nuw nsw i64 %17, 2
br label %19
19: ; preds = %15, %9
%20 = sub i32 0, %5
%21 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %21, label %79, label %22
22: ; preds = %19
%23 = shl nsw i32 %6, 1
%24 = shl nsw i32 %7, 1
%25 = shl nsw i32 %8, 1
%26 = zext i32 %20 to i64
%27 = add nuw i32 %5, 1
br label %28
28: ; preds = %76, %22
%29 = phi i32 [ %20, %22 ], [ %77, %76 ]
%30 = add nsw i32 %29, %2
%31 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %30, i1 true)
%32 = icmp slt i32 %31, %6
%33 = xor i32 %31, -1
%34 = add i32 %23, %33
%35 = select i1 %32, i32 %31, i32 %34
%36 = mul i32 %35, %7
%37 = add nsw i32 %29, %5
%38 = mul nsw i32 %37, %12
%39 = add i32 %38, %5
br label %40
40: ; preds = %73, %28
%41 = phi i32 [ %20, %28 ], [ %74, %73 ]
%42 = add nsw i32 %41, %3
%43 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %42, i1 true)
%44 = icmp slt i32 %43, %7
%45 = xor i32 %43, -1
%46 = add i32 %24, %45
%47 = select i1 %44, i32 %43, i32 %46
%48 = add i32 %47, %36
%49 = mul i32 %48, %8
%50 = add nsw i32 %41, %5
%51 = mul nsw i32 %50, %11
%52 = add i32 %39, %51
br label %53
53: ; preds = %40, %53
%54 = phi i64 [ %26, %40 ], [ %70, %53 ]
%55 = trunc i64 %54 to i32
%56 = add i32 %55, %4
%57 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %56, i1 true)
%58 = icmp slt i32 %57, %8
%59 = xor i32 %57, -1
%60 = add i32 %25, %59
%61 = select i1 %58, i32 %57, i32 %60
%62 = add i32 %61, %49
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = trunc i64 %54 to i32
%67 = add i32 %52, %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %68
store float %65, float* %69
%70 = add i64 %54, 1
%71 = trunc i64 %70 to i32
%72 = icmp eq i32 %27, %71
br i1 %72, label %73, label %53
73: ; preds = %53
%74 = add i32 %41, 1
%75 = icmp eq i32 %41, %5
br i1 %75, label %76, label %40
76: ; preds = %73
%77 = add i32 %29, 1
%78 = icmp eq i32 %29, %5
br i1 %78, label %79, label %28
79: ; preds = %76, %19
ret void
}