void kernel(float *g1, float *g2, int nx, int ny, int nz) {
  int z;
  for (z = 0; z < nz; z++) {
    int y;
    for (y = 0; y < ny; y++) {
      int x;
      for (x = 0; x < nx; x++) {
        int c, w, e, n, s, b, t;
        c = x + y * nx + z * nx * ny;
        w = (x == 0) ? c : c - 1;
        e = (x == nx - 1) ? c : c + 1;
        n = (y == 0) ? c : c - ny;
        s = (y == ny - 1) ? c : c + ny;
        b = (z == 0) ? c : c - nx * ny;
        t = (z == nz - 1) ? c : c + nx * ny;
        g2[c] = g1[c] + g1[w] + g1[e] + g1[s] + g1[n] + g1[b] + g1[t];
      }
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kernel>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1300 <kernel+0x200>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    12ed <kernel+0x1ed>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12da <kernel+0x1da>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    1180 <kernel+0x80>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    1189 <kernel+0x89>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11ab <kernel+0xab>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11b4 <kernel+0xb4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    11cf <kernel+0xcf>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    11d8 <kernel+0xd8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11fa <kernel+0xfa>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    1203 <kernel+0x103>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    121e <kernel+0x11e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    122d <kernel+0x12d>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    124f <kernel+0x14f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    125e <kernel+0x15e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1143 <kernel+0x43>
jmp    12df <kernel+0x1df>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1130 <kernel+0x30>
jmp    12f2 <kernel+0x1f2>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111d <kernel+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kernel>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
mov    %r8,-0x18(%rsp)
test   %r8d,%r8d
jle    1291 <kernel+0x191>
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    -0x8(%rsp),%rdx
lea    -0x1(%rdx),%r9d
mov    -0x30(%rsp),%rax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rax
imul   %edx,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    -0x18(%rsp),%rax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rsp)
mov    %edx,%ebx
mov    -0x30(%rsp),%rdx
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
movl   $0x0,-0x34(%rsp)
jmp    1194 <kernel+0x94>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x34(%rsp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x28(%rsp),%rax
add    -0x10(%rsp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
mov    %ecx,-0x34(%rsp)
cmp    -0x18(%rsp),%ecx
je     1291 <kernel+0x191>
test   %edx,%edx
jle    1170 <kernel+0x70>
mov    -0x34(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
mov    -0x10(%rsp),%rbp
mov    %ebp,%r8d
cmove  %eax,%r8d
xor    %ecx,%ecx
cmp    -0x20(%rsp),%eax
cmove  %ecx,%ebp
mov    -0x28(%rsp),%r11
add    %r11d,%ebp
mov    %r11d,%r15d
sub    %r8d,%r15d
jmp    11e0 <kernel+0xe0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%ecx
add    %rbx,%rbp
add    %rbx,%r15
add    %rbx,%r11
cmp    %edx,%ecx
je     1170 <kernel+0x70>
cmpl   $0x0,-0x8(%rsp)
jle    11d0 <kernel+0xd0>
test   %ecx,%ecx
mov    %edx,%r10d
cmove  %ecx,%r10d
movslq %r11d,%r8
cmp    -0x1c(%rsp),%ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0x0,%edx
cmove  %edx,%eax
mov    -0x30(%rsp),%rdx
movslq %eax,%r14
add    %r8,%r14
sub    %r10d,%r8d
xor    %r10d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%r11,%r10,1),%r12
cmp    $0x1,%r10
mov    %r12d,%eax
adc    $0xffffffff,%eax
movslq %r12d,%r13
movss  (%rdi,%r13,4),%xmm0
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
xor    %eax,%eax
cmp    %r10,%r9
setne  %al
add    %r12d,%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
lea    (%r14,%r10,1),%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
lea    (%r8,%r10,1),%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
lea    (%r15,%r10,1),%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
lea    0x0(%rbp,%r10,1),%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%r13,4)
add    $0x1,%r10
cmp    %r10,%rbx
jne    1220 <kernel+0x120>
jmp    11d0 <kernel+0xd0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @kernel(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %83
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
%10 = add nsw i32 %2, -1
%11 = add nsw i32 %3, -1
%12 = mul nsw i32 %3, %2
%13 = add nsw i32 %4, -1
%14 = zext i32 %10 to i64
%15 = zext i32 %2 to i64
br label %16
16: ; preds = %7, %80
%17 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %81, %80 ]
br i1 %8, label %18, label %80
18: ; preds = %16
%19 = mul i32 %17, %3
%20 = icmp eq i32 %17, 0
%21 = select i1 %20, i32 0, i32 %12
%22 = icmp eq i32 %17, %13
%23 = select i1 %22, i32 0, i32 %12
br label %24
24: ; preds = %18, %77
%25 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %78, %77 ]
br i1 %9, label %26, label %77
26: ; preds = %24
%27 = add i32 %25, %19
%28 = mul i32 %27, %2
%29 = icmp eq i32 %25, 0
%30 = select i1 %29, i32 0, i32 %3
%31 = icmp eq i32 %25, %11
%32 = select i1 %31, i32 0, i32 %3
br label %33
33: ; preds = %26, %33
%34 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %75, %33 ]
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = add i32 %28, %35
%37 = icmp ne i64 %34, 0
%38 = sext i1 %37 to i32
%39 = add nsw i32 %36, %38
%40 = icmp ne i64 %34, %14
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = add nsw i32 %36, %41
%43 = sub nsw i32 %36, %30
%44 = add nsw i32 %36, %32
%45 = sub nsw i32 %36, %21
%46 = add nsw i32 %36, %23
%47 = sext i32 %36 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = sext i32 %39 to i64
%51 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = fadd float %49, %52
%54 = sext i32 %42 to i64
%55 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = fadd float %53, %56
%58 = sext i32 %44 to i64
%59 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = fadd float %57, %60
%62 = sext i32 %43 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = fadd float %61, %64
%66 = sext i32 %45 to i64
%67 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = fadd float %65, %68
%70 = sext i32 %46 to i64
%71 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %70
%72 = load float, float* %71
%73 = fadd float %69, %72
%74 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %47
store float %73, float* %74
%75 = add nuw nsw i64 %34, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %15
br i1 %76, label %77, label %33
77: ; preds = %33, %24
%78 = add nuw nsw i32 %25, 1
%79 = icmp eq i32 %78, %3
br i1 %79, label %80, label %24
80: ; preds = %77, %16
%81 = add nuw nsw i32 %17, 1
%82 = icmp eq i32 %81, %4
br i1 %82, label %83, label %16
83: ; preds = %80, %5
ret void
}