#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_r2c(__m128i *inbuf, __m128i *outbuf, uint32_t rows,
                             uint32_t colums) {
  __m128i block[4];
  uint32_t col = colums / 4;
  uint32_t i;
  for (i = 0; i < col; i++) {
    block[0] = _mm_unpacklo_epi32(inbuf[i], inbuf[i + 2 * col]);
    block[1] = _mm_unpacklo_epi32(inbuf[i + col], inbuf[i + 3 * col]);
    block[2] = _mm_unpackhi_epi32(inbuf[i], inbuf[i + 2 * col]);
    block[3] = _mm_unpackhi_epi32(inbuf[i + col], inbuf[i + 3 * col]);
    outbuf[i * rows + 0] = _mm_unpacklo_epi32(block[0], block[1]);
    outbuf[i * rows + 1] = _mm_unpackhi_epi32(block[0], block[1]);
    outbuf[i * rows + 2] = _mm_unpacklo_epi32(block[2], block[3]);
    outbuf[i * rows + 3] = _mm_unpackhi_epi32(block[2], block[3]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MM_matrix_transpose_r2c>:
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    -0x18(%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    128f <MM_matrix_transpose_r2c+0x16f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    %edx,%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
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x34(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    %edx,%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
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x34(%rbp),%edx
add    %edx,%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
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x0,%ecx
movslq %ecx,%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
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%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
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x2,%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   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x3,%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_r2c+0x2b>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MM_matrix_transpose_r2c>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdi,0x8(%rsp)
lea    0x3(%rcx),%eax
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%eax
cmp    $0x4,%ecx
jl     124b <MM_matrix_transpose_r2c+0x12b>
mov    %rsi,%r15
sar    $0x2,%eax
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
lea    (%rax,%rax,2),%esi
movslq %ecx,%rcx
cltq
movslq %esi,%rsi
movslq %edx,%rdx
mov    %eax,%edi
mov    %rdi,0x28(%rsp)
add    $0xc,%r15
shl    $0x2,%rdx
mov    %rdx,0x30(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rsi,4),%rsi
mov    %rsi,0x20(%rsp)
lea    (%rdx,%rax,4),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    (%rdx,%rcx,4),%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    0x8(%rsp),%rbp
mov    0x0(%rbp,%r14,4),%edi
mov    0x10(%rsp),%r13
mov    0x0(%r13,%r14,4),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%r12
mov    (%r12,%r14,4),%edi
mov    0x20(%rsp),%rbx
mov    (%rbx,%r14,4),%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,(%rsp)
mov    0x0(%rbp,%r14,4),%edi
mov    0x0(%r13,%r14,4),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    (%r12,%r14,4),%edi
mov    (%rbx,%r14,4),%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    0x4(%rsp),%ebp
mov    %ebp,%edi
mov    (%rsp),%ebx
mov    %ebx,%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,-0xc(%r15)
mov    %ebp,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,-0x8(%r15)
mov    %r13d,%edi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <_mm_unpacklo_epi32@plt>
mov    %eax,-0x4(%r15)
mov    %r13d,%edi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <_mm_unpackhi_epi32@plt>
mov    %eax,(%r15)
add    $0x1,%r14
add    0x30(%rsp),%r15
cmp    %r14,0x28(%rsp)
jne    11a0 <MM_matrix_transpose_r2c+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_r2c(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* %8
%13 = sdiv i32 %12, 4
store i32 %13, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %131, %4
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %10
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %134
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %5
%20 = load i32, i32* %11
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i32, i32* %11
%26 = load i32, i32* %10
%27 = mul nsw i32 2, %26
%28 = add nsw i32 %25, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %23, i32 %31)
%33 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 0
store i32 %32, i32* %33
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %10
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = load i32, i32* %11
%43 = load i32, i32* %10
%44 = mul nsw i32 3, %43
%45 = add nsw i32 %42, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %40, i32 %48)
%50 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 1
store i32 %49, i32* %50
%51 = load i32*, i32** %5
%52 = load i32, i32* %11
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32*, i32** %5
%57 = load i32, i32* %11
%58 = load i32, i32* %10
%59 = mul nsw i32 2, %58
%60 = add nsw i32 %57, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %55, i32 %63)
%65 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 2
store i32 %64, i32* %65
%66 = load i32*, i32** %5
%67 = load i32, i32* %11
%68 = load i32, i32* %10
%69 = add nsw i32 %67, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = load i32*, i32** %5
%74 = load i32, i32* %11
%75 = load i32, i32* %10
%76 = mul nsw i32 3, %75
%77 = add nsw i32 %74, %76
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %72, i32 %80)
%82 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 3
store i32 %81, i32* %82
%83 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 0
%84 = load i32, i32* %83
%85 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 1
%86 = load i32, i32* %85
%87 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %84, i32 %86)
%88 = load i32*, i32** %6
%89 = load i32, i32* %11
%90 = load i32, i32* %7
%91 = mul nsw i32 %89, %90
%92 = add nsw i32 %91, 0
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %93
store i32 %87, i32* %94
%95 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 0
%96 = load i32, i32* %95
%97 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 1
%98 = load i32, i32* %97
%99 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %96, i32 %98)
%100 = load i32*, i32** %6
%101 = load i32, i32* %11
%102 = load i32, i32* %7
%103 = mul nsw i32 %101, %102
%104 = add nsw i32 %103, 1
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %105
store i32 %99, i32* %106
%107 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 2
%108 = load i32, i32* %107
%109 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 3
%110 = load i32, i32* %109
%111 = call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %108, i32 %110)
%112 = load i32*, i32** %6
%113 = load i32, i32* %11
%114 = load i32, i32* %7
%115 = mul nsw i32 %113, %114
%116 = add nsw i32 %115, 2
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %117
store i32 %111, i32* %118
%119 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 2
%120 = load i32, i32* %119
%121 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %9, i64 0, i64 3
%122 = load i32, i32* %121
%123 = call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %120, i32 %122)
%124 = load i32*, i32** %6
%125 = load i32, i32* %11
%126 = load i32, i32* %7
%127 = mul nsw i32 %125, %126
%128 = add nsw i32 %127, 3
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %124, i64 %129
store i32 %123, i32* %130
br label %131
131: ; preds = %18
%132 = load i32, i32* %11
%133 = add nsw i32 %132, 1
store i32 %133, i32* %11
br label %14
134: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @MM_matrix_transpose_r2c(i32* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sdiv i32 %3, 4
%6 = icmp sgt i32 %3, 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 %8 to i64
%11 = sext i32 %5 to i64
%12 = sext i32 %9 to i64
%13 = sext i32 %2 to i64
%14 = zext i32 %5 to i64
br label %15
15: ; preds = %7, %15
%16 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %48, %15 ]
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nsw i64 %16, %10
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %18, i32 %21)
%23 = add nsw i64 %16, %11
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i64 %16, %12
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %25, i32 %28)
%30 = load i32, i32* %17
%31 = load i32, i32* %20
%32 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %30, i32 %31)
%33 = load i32, i32* %24
%34 = load i32, i32* %27
%35 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %33, i32 %34)
%36 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %22, i32 %29)
%37 = mul nsw i64 %16, %13
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %37
store i32 %36, i32* %38
%39 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %22, i32 %29)
%40 = add nsw i64 %37, 1
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
store i32 %39, i32* %41
%42 = tail call i32 @_mm_unpacklo_epi32(i32 %32, i32 %35)
%43 = add nsw i64 %37, 2
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %43
store i32 %42, i32* %44
%45 = tail call i32 @_mm_unpackhi_epi32(i32 %32, i32 %35)
%46 = add nsw i64 %37, 3
%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
}