void Mask_mask3(int width, const unsigned char *s, unsigned char *d) {
  int x, y;
  for (y = 0; y < width; y++) {
    for (x = 0; x < width; x++) {
      if (*s & 0x80) {
        *d = *s;
      } else {
        *d = *s ^ (((((x + y) & 1) + ((x * y) % 3)) & 1) == 0);
      }
      s++;
      d++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Mask_mask3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d4 <Mask_mask3+0xd4>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c1 <Mask_mask3+0xc1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     115b <Mask_mask3+0x5b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    119b <Mask_mask3+0x9b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
and    $0x1,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x3,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    %edx,%ecx
and    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%ecx
sete   %cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1129 <Mask_mask3+0x29>
jmp    11c6 <Mask_mask3+0xc6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1116 <Mask_mask3+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Mask_mask3>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,-0x70(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    14b4 <Mask_mask3+0x3b4>
mov    -0x70(%rsp),%rax
lea    -0x1(%rax),%ecx
mov    %rcx,-0x40(%rsp)
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,%r10
and    $0xfffffffffffffff0,%r10
neg    %eax
mov    %rax,-0x50(%rsp)
xor    %r9d,%r9d
mov    $0x1,%r15b
mov    $0xaaaaaaab,%r14d
movdqa 0xef6(%rip),%xmm6
mov    %rcx,-0x48(%rsp)
jmp    1184 <Mask_mask3+0x84>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
sub    %rsi,%r12
sub    %rsi,%r13
mov    -0x48(%rsp),%rcx
add    $0x1,%r9d
add    $0x1,%r15b
mov    %r12,%rdx
mov    %r13,%rsi
cmp    -0x70(%rsp),%r9d
je     14b4 <Mask_mask3+0x3b4>
cmpl   $0xf,-0x40(%rsp)
jb     11a1 <Mask_mask3+0xa1>
lea    (%rsi,%rcx,1),%rax
cmp    %rax,%rdx
jae    1220 <Mask_mask3+0x120>
lea    (%rdx,%rcx,1),%rax
cmp    %rax,%rsi
jae    1220 <Mask_mask3+0x120>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%r13
lea    0x1(%rbx),%edx
mov    %r9d,%eax
mul    %dl
add    %bl,%al
mov    -0x50(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rbx,1),%edi
imul   %r9d,%ebx
xor    %ebp,%ebp
xor    %esi,%esi
jmp    11ea <Mask_mask3+0xea>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r11b,(%r12,%rbp,1)
add    %r15b,%al
add    %r9d,%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
add    $0x1,%rbp
cmp    %esi,%edi
je     1160 <Mask_mask3+0x60>
movzbl 0x0(%r13,%rbp,1),%r11d
test   %r11b,%r11b
js     11d0 <Mask_mask3+0xd0>
mov    %ebx,%r8d
imul   %r14,%r8
shr    $0x21,%r8
lea    (%r8,%r8,2),%ecx
mov    %eax,%edx
sub    %cl,%dl
and    $0x1,%dl
xor    %r11b,%dl
xor    $0x1,%dl
mov    %edx,%r11d
jmp    11d0 <Mask_mask3+0xd0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdx,%r10,1),%r12
lea    (%rsi,%r10,1),%r13
movd   %r9d,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
movdqa %xmm0,-0x18(%rsp)
xor    %eax,%eax
movaps 0xdef(%rip),%xmm3
movdqa 0xdd7(%rip),%xmm0
movdqa 0xdbf(%rip),%xmm2
movdqa 0xda6(%rip),%xmm13
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm2,-0x38(%rsp)
movdqa %xmm0,-0x28(%rsp)
movaps %xmm3,-0x68(%rsp)
movdqa %xmm13,%xmm9
movdqa -0x18(%rsp),%xmm11
pmuludq %xmm11,%xmm9
pshufd $0xe8,%xmm9,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm11,%xmm15
pshufd $0xf5,%xmm13,%xmm10
pmuludq %xmm15,%xmm10
pshufd $0xe8,%xmm10,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm11,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm12
pmuludq %xmm15,%xmm12
pshufd $0xe8,%xmm12,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm7
movdqa %xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm11,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm8
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm14
pmuludq %xmm15,%xmm14
pshufd $0xe8,%xmm14,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm8
movdqa -0x68(%rsp),%xmm3
pmuludq %xmm11,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm4
pshufd $0xf5,-0x68(%rsp),%xmm0
pmuludq %xmm15,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm15
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm4
movdqa %xmm15,%xmm6
pmuludq %xmm15,%xmm3
pshufd $0xed,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm15,%xmm0
pshufd $0xed,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm3
psrld  $0x1,%xmm3
movdqa %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa 0xd05(%rip),%xmm3
psubd  %xmm0,%xmm4
movdqa -0x68(%rsp),%xmm0
paddd  %xmm11,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm15,%xmm2
pshufd $0xed,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm15,%xmm14
pshufd $0xed,%xmm14,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm0
psrld  $0x1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
psubd  %xmm2,%xmm8
movdqa -0x28(%rsp),%xmm0
paddd  %xmm11,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm8
pmuludq %xmm15,%xmm1
pshufd $0xed,%xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm15,%xmm12
pshufd $0xed,%xmm12,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
psrld  $0x1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm1,%xmm7
movdqa -0x38(%rsp),%xmm0
paddd  %xmm11,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm15,%xmm9
pshufd $0xed,%xmm9,%xmm0
pmuludq %xmm15,%xmm10
pshufd $0xed,%xmm10,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
psrld  $0x1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm13,%xmm0
paddd  %xmm11,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm5
pand   %xmm3,%xmm4
pand   %xmm3,%xmm8
packuswb %xmm8,%xmm4
pand   %xmm3,%xmm7
pand   %xmm3,%xmm5
movdqa -0x68(%rsp),%xmm3
movdqa 0xc25(%rip),%xmm2
packuswb %xmm5,%xmm7
movdqu (%rsi,%rax,1),%xmm0
packuswb %xmm7,%xmm4
pand   %xmm2,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm1
pxor   %xmm4,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm2
pcmpgtb %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm0
pandn  %xmm1,%xmm2
movdqa 0xc00(%rip),%xmm1
por    %xmm0,%xmm2
movdqa -0x28(%rsp),%xmm0
movdqu %xmm2,(%rdx,%rax,1)
movdqa -0x38(%rsp),%xmm2
add    $0x10,%rax
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm13
cmp    %rax,%r10
jne    1260 <Mask_mask3+0x160>
mov    %r10d,%ebx
cmp    %r10,%rcx
je     116b <Mask_mask3+0x6b>
jmp    11a9 <Mask_mask3+0xa9>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Mask_mask3(i32 %0, i8* %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i8* %2, i8** %6
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %56, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %59
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %52, %13
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %55
18: ; preds = %14
%19 = load i8*, i8** %5
%20 = load i8, i8* %19
%21 = zext i8 %20 to i32
%22 = and i32 %21, 128
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %28
24: ; preds = %18
%25 = load i8*, i8** %5
%26 = load i8, i8* %25
%27 = load i8*, i8** %6
store i8 %26, i8* %27
br label %47
28: ; preds = %18
%29 = load i8*, i8** %5
%30 = load i8, i8* %29
%31 = zext i8 %30 to i32
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %32, %33
%35 = and i32 %34, 1
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = srem i32 %38, 3
%40 = add nsw i32 %35, %39
%41 = and i32 %40, 1
%42 = icmp eq i32 %41, 0
%43 = zext i1 %42 to i32
%44 = xor i32 %31, %43
%45 = trunc i32 %44 to i8
%46 = load i8*, i8** %6
store i8 %45, i8* %46
br label %47
47: ; preds = %28, %24
%48 = load i8*, i8** %5
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i32 1
store i8* %49, i8** %5
%50 = load i8*, i8** %6
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i32 1
store i8* %51, i8** %6
br label %52
52: ; preds = %47
%53 = load i32, i32* %7
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %7
br label %14
55: ; preds = %14
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %8
br label %9
59: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Mask_mask3(i32 %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %82
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %0, -1
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = zext i32 %6 to i64
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ult i32 %6, 15
%12 = and i64 %10, 8589934576
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = icmp eq i64 %10, %12
br label %15
15: ; preds = %5, %77
%16 = phi i32 [ %80, %77 ], [ 0, %5 ]
%17 = phi i8* [ %79, %77 ], [ %2, %5 ]
%18 = phi i8* [ %78, %77 ], [ %1, %5 ]
br i1 %11, label %52, label %19
19: ; preds = %15
%20 = getelementptr i8, i8* %17, i64 %8
%21 = getelementptr i8, i8* %18, i64 %8
%22 = icmp ult i8* %17, %21
%23 = icmp ult i8* %18, %20
%24 = and i1 %22, %23
br i1 %24, label %52, label %25
25: ; preds = %19
%26 = getelementptr i8, i8* %17, i64 %12
%27 = getelementptr i8, i8* %18, i64 %12
%28 = insertelement <16 x i32> poison, i32 %16, i64 0
%29 = shufflevector <16 x i32> %28, <16 x i32> poison, <16 x i32> zeroinitializer
br label %30
30: ; preds = %30, %25
%31 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %48, %30 ]
%32 = phi <16 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 12, i32 13, i32 14, i32 15>, %25 ], [ %49, %30 ]
%33 = getelementptr i8, i8* %17, i64 %31
%34 = getelementptr i8, i8* %18, i64 %31
%35 = bitcast i8* %34 to <16 x i8>*
%36 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %35
%37 = icmp slt <16 x i8> %36, zeroinitializer
%38 = add nuw nsw <16 x i32> %32, %29
%39 = mul nsw <16 x i32> %32, %29
%40 = urem <16 x i32> %39, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%41 = add nuw <16 x i32> %38, %40
%42 = trunc <16 x i32> %41 to <16 x i8>
%43 = and <16 x i8> %42, <i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1>
%44 = xor <16 x i8> %43, %36
%45 = xor <16 x i8> %44, <i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1>
%46 = select <16 x i1> %37, <16 x i8> %36, <16 x i8> %45
%47 = bitcast i8* %33 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %46, <16 x i8>* %47
%48 = add nuw i64 %31, 16
%49 = add <16 x i32> %32, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%50 = icmp eq i64 %48, %12
br i1 %50, label %51, label %30
51: ; preds = %30
br i1 %14, label %77, label %52
52: ; preds = %19, %15, %51
%53 = phi i32 [ 0, %19 ], [ 0, %15 ], [ %13, %51 ]
%54 = phi i8* [ %17, %19 ], [ %17, %15 ], [ %26, %51 ]
%55 = phi i8* [ %18, %19 ], [ %18, %15 ], [ %27, %51 ]
br label %56
56: ; preds = %52, %71
%57 = phi i32 [ %75, %71 ], [ %53, %52 ]
%58 = phi i8* [ %74, %71 ], [ %54, %52 ]
%59 = phi i8* [ %73, %71 ], [ %55, %52 ]
%60 = load i8, i8* %59
%61 = icmp sgt i8 %60, -1
br i1 %61, label %62, label %71
62: ; preds = %56
%63 = add nuw nsw i32 %57, %16
%64 = mul nsw i32 %57, %16
%65 = urem i32 %64, 3
%66 = add nuw i32 %63, %65
%67 = trunc i32 %66 to i8
%68 = and i8 %67, 1
%69 = xor i8 %68, %60
%70 = xor i8 %69, 1
br label %71
71: ; preds = %56, %62
%72 = phi i8 [ %70, %62 ], [ %60, %56 ]
store i8 %72, i8* %58
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 1
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 1
%75 = add nuw nsw i32 %57, 1
%76 = icmp eq i32 %75, %0
br i1 %76, label %77, label %56
77: ; preds = %71, %51
%78 = phi i8* [ %27, %51 ], [ %73, %71 ]
%79 = phi i8* [ %26, %51 ], [ %74, %71 ]
%80 = add nuw nsw i32 %16, 1
%81 = icmp eq i32 %80, %0
br i1 %81, label %82, label %15
82: ; preds = %77, %3
ret void
}