#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 */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ copy_subgrid(float *, float *, int, int, int);
void central2d_periodic(float *restrict u, int nx, int ny, int ng, int nfield) {
  int s = nx + 2 * ng;
  int field_stride = (ny + 2 * ng) * s;
  int l = nx, lg = 0;
  int r = ng, rg = nx + ng;
  int b = ny * s, bg = 0;
  int t = ng * s, tg = (nx + ng) * s;
  for (int k = 0; k < nfield; ++k) {
    float *uk = u + k * field_stride;
    copy_subgrid(uk + lg, uk + l, ng, ny + 2 * ng, s);
    copy_subgrid(uk + rg, uk + r, ng, ny + 2 * ng, s);
    copy_subgrid(uk + tg, uk + t, nx + 2 * ng, ng, s);
    copy_subgrid(uk + bg, uk + b, nx + 2 * ng, ng, s);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<central2d_periodic>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    129b <central2d_periodic+0x18b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rdi
movslq -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    %eax,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
movslq -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rsi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    %eax,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
movslq -0x40(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rsi
movslq -0x3c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    %eax,%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
movslq -0x38(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rsi
movslq -0x34(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    %eax,%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1194 <central2d_periodic+0x84>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<central2d_periodic>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
test   %r8d,%r8d
jle    1218 <central2d_periodic+0x108>
mov    %ecx,%r14d
mov    %rdi,%rbx
lea    (%rsi,%r14,2),%ebp
lea    (%rdx,%r14,2),%r15d
lea    (%r14,%rsi,1),%r9d
mov    %r15d,%r10d
imul   %ebp,%r10d
mov    %ebp,%edi
imul   %r9d,%edi
mov    %ebp,%eax
imul   %ecx,%eax
imul   %ebp,%edx
movslq %esi,%rsi
movslq %r9d,%rcx
movslq %r14d,%r9
movslq %edi,%rdi
cltq
movslq %edx,%r12
movslq %r10d,%rdx
mov    %r8d,%r13d
shl    $0x2,%rdx
mov    %rdx,0x8(%rsp)
shl    $0x2,%rsi
mov    %rsi,0x30(%rsp)
shl    $0x2,%rcx
mov    %rcx,0x28(%rsp)
shl    $0x2,%r9
mov    %r9,0x20(%rsp)
shl    $0x2,%rdi
mov    %rdi,0x18(%rsp)
shl    $0x2,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
shl    $0x2,%r12
nop
mov    0x30(%rsp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14d,%edx
mov    %r15d,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
mov    0x28(%rsp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rdi
mov    0x20(%rsp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rsi
mov    %r14d,%edx
mov    %r15d,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rdi
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rsi
mov    %ebp,%edx
mov    %r14d,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
lea    (%rbx,%r12,1),%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%edx
mov    %r14d,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1030 <copy_subgrid@plt>
add    0x8(%rsp),%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%r13
jne    11a0 <central2d_periodic+0x90>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @central2d_periodic(float* noalias %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%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
%21 = alloca i32
%22 = alloca float*
store float* %0, float** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %9
%25 = mul nsw i32 2, %24
%26 = add nsw i32 %23, %25
store i32 %26, i32* %11
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %9
%29 = mul nsw i32 2, %28
%30 = add nsw i32 %27, %29
%31 = load i32, i32* %11
%32 = mul nsw i32 %30, %31
store i32 %32, i32* %12
%33 = load i32, i32* %7
store i32 %33, i32* %13
store i32 0, i32* %14
%34 = load i32, i32* %9
store i32 %34, i32* %15
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %9
%37 = add nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %16
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %11
%40 = mul nsw i32 %38, %39
store i32 %40, i32* %17
store i32 0, i32* %18
%41 = load i32, i32* %9
%42 = load i32, i32* %11
%43 = mul nsw i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %19
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = mul nsw i32 %46, %47
store i32 %48, i32* %20
store i32 0, i32* %21
br label %49
49: ; preds = %120, %5
%50 = load i32, i32* %21
%51 = load i32, i32* %10
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %123
53: ; preds = %49
%54 = load float*, float** %6
%55 = load i32, i32* %21
%56 = load i32, i32* %12
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 %58
store float* %59, float** %22
%60 = load float*, float** %22
%61 = load i32, i32* %14
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 %62
%64 = load float*, float** %22
%65 = load i32, i32* %13
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds float, float* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32, i32* %8
%70 = load i32, i32* %9
%71 = mul nsw i32 2, %70
%72 = add nsw i32 %69, %71
%73 = load i32, i32* %11
%74 = call i32 @copy_subgrid(float* %63, float* %67, i32 %68, i32 %72, i32 %73)
%75 = load float*, float** %22
%76 = load i32, i32* %16
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds float, float* %75, i64 %77
%79 = load float*, float** %22
%80 = load i32, i32* %15
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 %81
%83 = load i32, i32* %9
%84 = load i32, i32* %8
%85 = load i32, i32* %9
%86 = mul nsw i32 2, %85
%87 = add nsw i32 %84, %86
%88 = load i32, i32* %11
%89 = call i32 @copy_subgrid(float* %78, float* %82, i32 %83, i32 %87, i32 %88)
%90 = load float*, float** %22
%91 = load i32, i32* %20
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds float, float* %90, i64 %92
%94 = load float*, float** %22
%95 = load i32, i32* %19
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds float, float* %94, i64 %96
%98 = load i32, i32* %7
%99 = load i32, i32* %9
%100 = mul nsw i32 2, %99
%101 = add nsw i32 %98, %100
%102 = load i32, i32* %9
%103 = load i32, i32* %11
%104 = call i32 @copy_subgrid(float* %93, float* %97, i32 %101, i32 %102, i32 %103)
%105 = load float*, float** %22
%106 = load i32, i32* %18
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds float, float* %105, i64 %107
%109 = load float*, float** %22
%110 = load i32, i32* %17
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds float, float* %109, i64 %111
%113 = load i32, i32* %7
%114 = load i32, i32* %9
%115 = mul nsw i32 2, %114
%116 = add nsw i32 %113, %115
%117 = load i32, i32* %9
%118 = load i32, i32* %11
%119 = call i32 @copy_subgrid(float* %108, float* %112, i32 %116, i32 %117, i32 %118)
br label %120
120: ; preds = %53
%121 = load i32, i32* %21
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %21
br label %49
123: ; preds = %49
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @central2d_periodic(float* noalias %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = shl nsw i32 %3, 1
%7 = add nsw i32 %6, %1
%8 = add nsw i32 %6, %2
%9 = add nsw i32 %3, %1
%10 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %10, label %11, label %24
11: ; preds = %5
%12 = mul nsw i32 %8, %7
%13 = mul nsw i32 %7, %9
%14 = mul nsw i32 %7, %3
%15 = mul nsw i32 %7, %2
%16 = sext i32 %1 to i64
%17 = sext i32 %9 to i64
%18 = sext i32 %3 to i64
%19 = sext i32 %13 to i64
%20 = sext i32 %14 to i64
%21 = sext i32 %15 to i64
%22 = sext i32 %12 to i64
%23 = zext i32 %4 to i64
br label %25
24: ; preds = %25, %5
ret void
25: ; preds = %11, %25
%26 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %39, %25 ]
%27 = mul nsw i64 %26, %22
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%29 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %16
%30 = tail call i32 @copy_subgrid(float* %28, float* %29, i32 %3, i32 %8, i32 %7)
%31 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %17
%32 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %18
%33 = tail call i32 @copy_subgrid(float* %31, float* %32, i32 %3, i32 %8, i32 %7)
%34 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %19
%35 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %20
%36 = tail call i32 @copy_subgrid(float* %34, float* %35, i32 %7, i32 %3, i32 %7)
%37 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %21
%38 = tail call i32 @copy_subgrid(float* %28, float* %37, i32 %7, i32 %3, i32 %7)
%39 = add nuw nsw i64 %26, 1
%40 = icmp eq i64 %39, %23
br i1 %40, label %24, label %25
}