void restriction(double **fine, double **coarse, int coarseSize) {
  for (int i = 1; i < coarseSize + 1; i++) {
    int m = i << 1;
    for (int j = 1; j < coarseSize + 1; j++) {
      int n = j << 1;
      coarse[i][j] = fine[m][n] * 0.5 + (fine[m - 1][n] + fine[m + 1][n] +
                                         fine[m][n - 1] + fine[m][n + 1]) *
                                            0.125;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<restriction>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1220 <restriction+0x120>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    120d <restriction+0x10d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  0xe32(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0xe1e(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1137 <restriction+0x37>
jmp    1212 <restriction+0x112>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <restriction+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<restriction>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    11ed <restriction+0xed>
movabs $0x200000000,%r9
mov    %edx,%eax
lea    0x1(%rax),%r8
lea    (%rax,%rax,1),%r15
add    $0x2,%r15
mov    $0x1,%r11d
movsd  0xec8(%rip),%xmm0
movsd  0xec8(%rip),%xmm1
mov    %r11,%rax
shl    $0x21,%rax
mov    %rax,%rcx
sar    $0x1d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,1),%rcx
movabs $0xffffffff00000000,%rdx
ff ff ff
add    %rdx,%rax
sar    $0x1d,%rax
mov    (%rdi,%rax,1),%r12
lea    (%r11,%r11,1),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    (%rdi,%rax,8),%r13
mov    (%rsi,%r11,8),%rdx
mov    $0x2,%ebx
mov    %r9,%r14
movabs $0x100000000,%r10
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rax
sar    $0x1d,%rax
movsd  (%r12,%rax,1),%xmm2
addsd  0x0(%r13,%rax,1),%xmm2
mov    %r10,%rbp
sar    $0x1d,%rbp
addsd  (%rcx,%rbp,1),%xmm2
lea    0x1(%rbx),%ebp
movslq %ebp,%rbp
addsd  (%rcx,%rbp,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  (%rcx,%rax,1),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rdx,%rbx,4)
add    $0x2,%rbx
add    %r9,%r10
add    %r9,%r14
cmp    %rbx,%r15
jne    1190 <restriction+0x90>
add    $0x1,%r11
cmp    %r8,%r11
jne    1140 <restriction+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @restriction(double** %0, double** %1, i32 %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca double**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store double** %0, double*** %4
store double** %1, double*** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %93, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = icmp slt i32 %12, %14
br i1 %15, label %16, label %96
16: ; preds = %11
%17 = load i32, i32* %7
%18 = shl i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %8
store i32 1, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %89, %16
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %6
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = icmp slt i32 %20, %22
br i1 %23, label %24, label %92
24: ; preds = %19
%25 = load i32, i32* %9
%26 = shl i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %10
%27 = load double**, double*** %4
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double*, double** %27, i64 %29
%31 = load double*, double** %30
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = load double**, double*** %4
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sub nsw i32 %37, 1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double*, double** %36, i64 %39
%41 = load double*, double** %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double**, double*** %4
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double*, double** %46, i64 %49
%51 = load double*, double** %50
%52 = load i32, i32* %10
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = fadd double %45, %55
%57 = load double**, double*** %4
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double*, double** %57, i64 %59
%61 = load double*, double** %60
%62 = load i32, i32* %10
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = fadd double %56, %66
%68 = load double**, double*** %4
%69 = load i32, i32* %8
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds double*, double** %68, i64 %70
%72 = load double*, double** %71
%73 = load i32, i32* %10
%74 = add nsw i32 %73, 1
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = fadd double %67, %77
%79 = fmul double %78, 1.250000e-01
%80 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %35, double 5.000000e-01, double %79)
%81 = load double**, double*** %5
%82 = load i32, i32* %7
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double*, double** %81, i64 %83
%85 = load double*, double** %84
%86 = load i32, i32* %9
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %87
store double %80, double* %88
br label %89
89: ; preds = %24
%90 = load i32, i32* %9
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %9
br label %19
92: ; preds = %19
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %7
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %7
br label %11
96: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @restriction(double** nocapture %0, double** nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %4, label %8, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add nuw i32 %2, 1
%7 = zext i32 %6 to i64
br label %9
8: ; preds = %28, %3
ret void
9: ; preds = %28, %5
%10 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %29, %28 ]
%11 = shl i64 %10, 33
%12 = ashr exact i64 %11, 32
%13 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %12
%14 = load double*, double** %13
%15 = shl i64 %10, 33
%16 = add i64 %15, -4294967296
%17 = ashr exact i64 %16, 32
%18 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %17
%19 = load double*, double** %18
%20 = trunc i64 %10 to i32
%21 = shl i32 %20, 1
%22 = or i32 %21, 1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %23
%25 = load double*, double** %24
%26 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %10
%27 = load double*, double** %26
br label %31
28: ; preds = %31
%29 = add nuw nsw i64 %10, 1
%30 = icmp eq i64 %29, %7
br i1 %30, label %8, label %9
31: ; preds = %9, %31
%32 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %58, %31 ]
%33 = shl i64 %32, 33
%34 = ashr exact i64 %33, 32
%35 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %34
%38 = load double, double* %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %34
%40 = load double, double* %39
%41 = fadd double %38, %40
%42 = shl i64 %32, 33
%43 = add i64 %42, -4294967296
%44 = ashr exact i64 %43, 32
%45 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = fadd double %41, %46
%48 = trunc i64 %32 to i32
%49 = shl i32 %48, 1
%50 = or i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = fadd double %47, %53
%55 = fmul double %54, 1.250000e-01
%56 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double 5.000000e-01, double %55)
%57 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %32
store double %56, double* %57
%58 = add nuw nsw i64 %32, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %7
br i1 %59, label %28, label %31
}