int box_map_local_entry(const int box[][2], const int ghost, int local_x,
                        int local_y, int local_z) {
  const int nx = 2 * ghost + box[0][1] - box[0][0];
  const int ny = 2 * ghost + box[1][1] - box[1][0];
  const int nz = 2 * ghost + box[2][1] - box[2][0];
  int result = -1;
  local_x += ghost;
  local_y += ghost;
  local_z += ghost;
  if (0 <= local_x && local_x < nx && 0 <= local_y && local_y < ny &&
      0 <= local_z && local_z < nz) {
    result = local_z * ny * nx + local_y * nx + local_x;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<box_map_local_entry>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    0x4(%rcx),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    0xc(%rcx),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    0x8(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    0x14(%rcx),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    0x10(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11da <box_map_local_entry+0xda>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11da <box_map_local_entry+0xda>
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11da <box_map_local_entry+0xda>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11da <box_map_local_entry+0xda>
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11da <box_map_local_entry+0xda>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11da <box_map_local_entry+0xda>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<box_map_local_entry>:
add    %esi,%edx
mov    $0xffffffff,%eax
js     1153 <box_map_local_entry+0x53>
lea    (%rsi,%rsi,1),%r11d
mov    0x4(%rdi),%r9d
add    %r11d,%r9d
sub    (%rdi),%r9d
cmp    %r9d,%edx
jge    1153 <box_map_local_entry+0x53>
add    %esi,%ecx
js     1153 <box_map_local_entry+0x53>
mov    0xc(%rdi),%r10d
add    %r11d,%r10d
sub    0x8(%rdi),%r10d
cmp    %r10d,%ecx
jge    1153 <box_map_local_entry+0x53>
add    %esi,%r8d
js     1153 <box_map_local_entry+0x53>
add    0x14(%rdi),%r11d
sub    0x10(%rdi),%r11d
cmp    %r11d,%r8d
jge    1153 <box_map_local_entry+0x53>
imul   %r8d,%r10d
add    %ecx,%r10d
imul   %r9d,%r10d
add    %edx,%r10d
mov    %r10d,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @box_map_local_entry([2 x i32]* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = shl nsw i32 %1, 1
%7 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %0, i64 0, i64 1
%8 = load i32, i32* %7
%9 = add nsw i32 %8, %6
%10 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %0, i64 0, i64 0
%11 = load i32, i32* %10
%12 = sub i32 %9, %11
%13 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %0, i64 1, i64 1
%14 = load i32, i32* %13
%15 = add nsw i32 %14, %6
%16 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %0, i64 1, i64 0
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sub i32 %15, %17
%19 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %0, i64 2, i64 1
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add nsw i32 %20, %6
%22 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %0, i64 2, i64 0
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sub i32 %21, %23
%25 = add nsw i32 %2, %1
%26 = add nsw i32 %3, %1
%27 = add nsw i32 %4, %1
%28 = icmp sgt i32 %25, -1
br i1 %28, label %29, label %44
29: ; preds = %5
%30 = icmp slt i32 %25, %12
%31 = icmp sgt i32 %26, -1
%32 = select i1 %30, i1 %31, i1 false
br i1 %32, label %33, label %44
33: ; preds = %29
%34 = icmp slt i32 %26, %18
%35 = icmp sgt i32 %27, -1
%36 = select i1 %34, i1 %35, i1 false
%37 = icmp slt i32 %27, %24
%38 = select i1 %36, i1 %37, i1 false
br i1 %38, label %39, label %44
39: ; preds = %33
%40 = mul nsw i32 %18, %27
%41 = add i32 %40, %26
%42 = mul i32 %41, %12
%43 = add nsw i32 %42, %25
br label %44
44: ; preds = %39, %33, %29, %5
%45 = phi i32 [ %43, %39 ], [ -1, %33 ], [ -1, %29 ], [ -1, %5 ]
ret i32 %45
}