void apply_frame_thresholds(unsigned char *dest, const unsigned char *source,
                            int source_stride, const unsigned char *threshold,
                            int width, int height, int tile_size) {
  int j, k, m, n;
  int tile_width, tile_height;
  const unsigned char *t;
  int threshold_width = (width / tile_size) + 1;
  for (j = 0; j < height; j += tile_size) {
    tile_height = (j + tile_size > height) ? height - j : tile_size;
    for (k = 0; k < tile_height; ++k) {
      t = threshold;
      for (m = 0; m < width; m += tile_size) {
        unsigned char tt = *t++;
        tile_width = (m + tile_size > width) ? width - m : tile_size;
        for (n = tile_width; n > 0; --n) {
          *dest++ = (*source > tt) ? ((unsigned char)255) : ((unsigned char)0);
          source += source_stride;
        }
      }
    }
    threshold += threshold_width;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<apply_frame_thresholds>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    %r9d,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cltd
idivl  0x10(%rbp)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1270 <apply_frame_thresholds+0x170>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jle    115b <apply_frame_thresholds+0x5b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    1161 <apply_frame_thresholds+0x61>
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x40(%rbp),%eax
jge    1251 <apply_frame_thresholds+0x151>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    123e <apply_frame_thresholds+0x13e>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x4d(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    11c6 <apply_frame_thresholds+0xc6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    11cc <apply_frame_thresholds+0xcc>
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jle    122b <apply_frame_thresholds+0x12b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%edx
movzbl -0x4d(%rbp),%esi
xor    %eax,%eax
mov    $0xff,%ecx
cmp    %esi,%edx
cmovg  %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11d8 <apply_frame_thresholds+0xd8>
jmp    1230 <apply_frame_thresholds+0x130>
mov    0x10(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1189 <apply_frame_thresholds+0x89>
jmp    1243 <apply_frame_thresholds+0x143>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    116e <apply_frame_thresholds+0x6e>
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1132 <apply_frame_thresholds+0x32>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<apply_frame_thresholds>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
test   %r9d,%r9d
jle    1291 <apply_frame_thresholds+0x191>
mov    %edx,%r10d
mov    0x38(%rsp),%r14d
mov    %r8d,%eax
cltd
idiv   %r14d
add    $0x1,%eax
movslq %r10d,%rdx
cltq
mov    %rax,-0x10(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %r9d,-0x24(%rsp)
jmp    1158 <apply_frame_thresholds+0x58>
nopl   (%rax)
mov    -0x10(%rsp),%rax
add    %rax,-0x18(%rsp)
mov    -0x8(%rsp),%rax
cmp    %r9d,%eax
jge    1291 <apply_frame_thresholds+0x191>
mov    %r9d,%ecx
sub    %eax,%ecx
add    %r14d,%eax
cmp    %r9d,%eax
cmovle %r14d,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rsp)
test   %ecx,%ecx
mov    %rax,-0x8(%rsp)
jle    1140 <apply_frame_thresholds+0x40>
xor    %eax,%eax
jmp    1192 <apply_frame_thresholds+0x92>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x1c(%rsp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x20(%rsp),%eax
mov    -0x24(%rsp),%r9d
jge    1140 <apply_frame_thresholds+0x40>
test   %r8d,%r8d
mov    %eax,-0x1c(%rsp)
jle    1180 <apply_frame_thresholds+0x80>
xor    %r13d,%r13d
mov    %r14d,%r9d
xor    %r12d,%r12d
mov    -0x18(%rsp),%r11
xor    %r10d,%r10d
jmp    11c8 <apply_frame_thresholds+0xc8>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r11
add    $0x1,%r12d
mov    0x38(%rsp),%r14d
add    %r14d,%r9d
sub    %r14d,%r13d
cmp    %r8d,%r10d
jge    1180 <apply_frame_thresholds+0x80>
mov    %r10d,%ecx
cmp    %r9d,%r8d
mov    %r9d,%r15d
cmovl  %r8d,%r15d
lea    (%rcx,%r14,1),%r10d
cmp    %r10d,%r8d
mov    %r10d,%eax
cmovl  %r8d,%eax
mov    %r8d,%ebx
sub    %ecx,%ebx
cmp    %r8d,%r10d
cmovle %r14d,%ebx
test   %ebx,%ebx
jle    11b0 <apply_frame_thresholds+0xb0>
mov    %r12d,%ebp
imul   %r14d,%ebp
mov    %ebp,%ecx
not    %ecx
add    %eax,%ecx
mov    (%r11),%r14b
sub    %ebp,%eax
test   $0x3,%al
je     123c <apply_frame_thresholds+0x13c>
lea    (%r15,%r13,1),%eax
movzbl %al,%ebp
and    $0x3,%ebp
add    %r13d,%r15d
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    (%rsi),%r14b
sbb    %ebx,%ebx
mov    %bl,(%rdi,%rax,1)
add    %rdx,%rsi
add    $0x1,%rax
cmp    %eax,%ebp
jne    1220 <apply_frame_thresholds+0x120>
add    %rax,%rdi
sub    %eax,%r15d
mov    %r15d,%ebx
cmp    $0x3,%ecx
jb     11b0 <apply_frame_thresholds+0xb0>
add    $0xffffffff,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    (%rsi),%r14b
sbb    %eax,%eax
mov    %al,(%rdi)
cmp    (%rsi,%rdx,1),%r14b
lea    (%rsi,%rdx,1),%rax
sbb    %ecx,%ecx
mov    %cl,0x1(%rdi)
cmp    (%rdx,%rax,1),%r14b
sbb    %ecx,%ecx
add    %rdx,%rax
mov    %cl,0x2(%rdi)
cmp    (%rdx,%rax,1),%r14b
lea    (%rax,%rdx,1),%rsi
sbb    %eax,%eax
mov    %al,0x3(%rdi)
add    $0x4,%rdi
add    %rdx,%rsi
add    $0xfffffffc,%ebx
cmp    $0xfffffffe,%ebx
jb     1250 <apply_frame_thresholds+0x150>
jmp    11b0 <apply_frame_thresholds+0xb0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @apply_frame_thresholds(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i8* %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%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 i8*
%22 = alloca i32
%23 = alloca i8
store i8* %0, i8** %8
store i8* %1, i8** %9
store i32 %2, i32* %10
store i8* %3, i8** %11
store i32 %4, i32* %12
store i32 %5, i32* %13
store i32 %6, i32* %14
%24 = load i32, i32* %12
%25 = load i32, i32* %14
%26 = sdiv i32 %24, %25
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %22
store i32 0, i32* %15
br label %28
28: ; preds = %110, %7
%29 = load i32, i32* %15
%30 = load i32, i32* %13
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %114
32: ; preds = %28
%33 = load i32, i32* %15
%34 = load i32, i32* %14
%35 = add nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %13
%37 = icmp sgt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %42
38: ; preds = %32
%39 = load i32, i32* %13
%40 = load i32, i32* %15
%41 = sub nsw i32 %39, %40
br label %44
42: ; preds = %32
%43 = load i32, i32* %14
br label %44
44: ; preds = %42, %38
%45 = phi i32 [ %41, %38 ], [ %43, %42 ]
store i32 %45, i32* %20
store i32 0, i32* %16
br label %46
46: ; preds = %102, %44
%47 = load i32, i32* %16
%48 = load i32, i32* %20
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %105
50: ; preds = %46
%51 = load i8*, i8** %11
store i8* %51, i8** %21
store i32 0, i32* %17
br label %52
52: ; preds = %97, %50
%53 = load i32, i32* %17
%54 = load i32, i32* %12
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %101
56: ; preds = %52
%57 = load i8*, i8** %21
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i32 1
store i8* %58, i8** %21
%59 = load i8, i8* %57
store i8 %59, i8* %23
%60 = load i32, i32* %17
%61 = load i32, i32* %14
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %12
%64 = icmp sgt i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %69
65: ; preds = %56
%66 = load i32, i32* %12
%67 = load i32, i32* %17
%68 = sub nsw i32 %66, %67
br label %71
69: ; preds = %56
%70 = load i32, i32* %14
br label %71
71: ; preds = %69, %65
%72 = phi i32 [ %68, %65 ], [ %70, %69 ]
store i32 %72, i32* %19
%73 = load i32, i32* %19
store i32 %73, i32* %18
br label %74
74: ; preds = %93, %71
%75 = load i32, i32* %18
%76 = icmp sgt i32 %75, 0
br i1 %76, label %77, label %96
77: ; preds = %74
%78 = load i8*, i8** %9
%79 = load i8, i8* %78
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = load i8, i8* %23
%82 = zext i8 %81 to i32
%83 = icmp sgt i32 %80, %82
%84 = zext i1 %83 to i64
%85 = select i1 %83, i32 255, i32 0
%86 = trunc i32 %85 to i8
%87 = load i8*, i8** %8
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %87, i32 1
store i8* %88, i8** %8
store i8 %86, i8* %87
%89 = load i32, i32* %10
%90 = load i8*, i8** %9
%91 = sext i32 %89 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i64 %91
store i8* %92, i8** %9
br label %93
93: ; preds = %77
%94 = load i32, i32* %18
%95 = add nsw i32 %94, -1
store i32 %95, i32* %18
br label %74
96: ; preds = %74
br label %97
97: ; preds = %96
%98 = load i32, i32* %14
%99 = load i32, i32* %17
%100 = add nsw i32 %99, %98
store i32 %100, i32* %17
br label %52
101: ; preds = %52
br label %102
102: ; preds = %101
%103 = load i32, i32* %16
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %16
br label %46
105: ; preds = %46
%106 = load i32, i32* %22
%107 = load i8*, i8** %11
%108 = sext i32 %106 to i64
%109 = getelementptr inbounds i8, i8* %107, i64 %108
store i8* %109, i8** %11
br label %110
110: ; preds = %105
%111 = load i32, i32* %14
%112 = load i32, i32* %15
%113 = add nsw i32 %112, %111
store i32 %113, i32* %15
br label %28
114: ; preds = %28
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @apply_frame_thresholds(i8* nocapture writeonly %0, i8* nocapture %1, i32 %2, i8* nocapture %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %8, label %9, label %113
9: ; preds = %7
%10 = sdiv i32 %4, %6
%11 = add nsw i32 %10, 1
%12 = icmp sgt i32 %4, 0
%13 = sext i32 %2 to i64
%14 = sext i32 %11 to i64
br label %15
15: ; preds = %9, %108
%16 = phi i8* [ %0, %9 ], [ %110, %108 ]
%17 = phi i8* [ %1, %9 ], [ %109, %108 ]
%18 = phi i8* [ %3, %9 ], [ %111, %108 ]
%19 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %20, %108 ]
%20 = add nsw i32 %19, %6
%21 = icmp sgt i32 %20, %5
%22 = sub nsw i32 %5, %19
%23 = select i1 %21, i32 %22, i32 %6
%24 = icmp sgt i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %108
25: ; preds = %15, %103
%26 = phi i8* [ %105, %103 ], [ %16, %15 ]
%27 = phi i8* [ %104, %103 ], [ %17, %15 ]
%28 = phi i32 [ %106, %103 ], [ 0, %15 ]
br i1 %12, label %34, label %103
29: ; preds = %69, %76, %34
%30 = phi i8* [ %37, %34 ], [ %74, %69 ], [ %99, %76 ]
%31 = phi i8* [ %36, %34 ], [ %73, %69 ], [ %98, %76 ]
%32 = icmp slt i32 %47, %4
%33 = add i32 %35, 1
br i1 %32, label %34, label %103
34: ; preds = %25, %29
%35 = phi i32 [ %33, %29 ], [ 0, %25 ]
%36 = phi i8* [ %31, %29 ], [ %26, %25 ]
%37 = phi i8* [ %30, %29 ], [ %27, %25 ]
%38 = phi i8* [ %45, %29 ], [ %18, %25 ]
%39 = phi i32 [ %47, %29 ], [ 0, %25 ]
%40 = add i32 %39, %6
%41 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %4, i32 %40)
%42 = mul i32 %35, %6
%43 = xor i32 %42, -1
%44 = add i32 %41, %43
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 1
%46 = load i8, i8* %38
%47 = add nsw i32 %39, %6
%48 = icmp sgt i32 %47, %4
%49 = sub nsw i32 %4, %39
%50 = select i1 %48, i32 %49, i32 %6
%51 = icmp sgt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %29
52: ; preds = %34
%53 = sub i32 %41, %42
%54 = and i32 %53, 3
%55 = icmp eq i32 %54, 0
br i1 %55, label %69, label %56
56: ; preds = %52, %56
%57 = phi i8* [ %64, %56 ], [ %36, %52 ]
%58 = phi i8* [ %65, %56 ], [ %37, %52 ]
%59 = phi i32 [ %66, %56 ], [ %50, %52 ]
%60 = phi i32 [ %67, %56 ], [ 0, %52 ]
%61 = load i8, i8* %58
%62 = icmp ugt i8 %61, %46
%63 = sext i1 %62 to i8
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 1
store i8 %63, i8* %57
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 %13
%66 = add nsw i32 %59, -1
%67 = add i32 %60, 1
%68 = icmp eq i32 %67, %54
br i1 %68, label %69, label %56
69: ; preds = %56, %52
%70 = phi i8* [ %36, %52 ], [ %64, %56 ]
%71 = phi i8* [ %37, %52 ], [ %65, %56 ]
%72 = phi i32 [ %50, %52 ], [ %66, %56 ]
%73 = phi i8* [ undef, %52 ], [ %64, %56 ]
%74 = phi i8* [ undef, %52 ], [ %65, %56 ]
%75 = icmp ult i32 %44, 3
br i1 %75, label %29, label %76
76: ; preds = %69, %76
%77 = phi i8* [ %98, %76 ], [ %70, %69 ]
%78 = phi i8* [ %99, %76 ], [ %71, %69 ]
%79 = phi i32 [ %100, %76 ], [ %72, %69 ]
%80 = load i8, i8* %78
%81 = icmp ugt i8 %80, %46
%82 = sext i1 %81 to i8
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 1
store i8 %82, i8* %77
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %78, i64 %13
%85 = load i8, i8* %84
%86 = icmp ugt i8 %85, %46
%87 = sext i1 %86 to i8
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 2
store i8 %87, i8* %83
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %13
%90 = load i8, i8* %89
%91 = icmp ugt i8 %90, %46
%92 = sext i1 %91 to i8
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 3
store i8 %92, i8* %88
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %13
%95 = load i8, i8* %94
%96 = icmp ugt i8 %95, %46
%97 = sext i1 %96 to i8
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 4
store i8 %97, i8* %93
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %94, i64 %13
%100 = add nsw i32 %79, -4
%101 = add i32 %79, -5
%102 = icmp ult i32 %101, -2
br i1 %102, label %76, label %29
103: ; preds = %29, %25
%104 = phi i8* [ %27, %25 ], [ %30, %29 ]
%105 = phi i8* [ %26, %25 ], [ %31, %29 ]
%106 = add nuw nsw i32 %28, 1
%107 = icmp slt i32 %106, %23
br i1 %107, label %25, label %108
108: ; preds = %103, %15
%109 = phi i8* [ %17, %15 ], [ %104, %103 ]
%110 = phi i8* [ %16, %15 ], [ %105, %103 ]
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %14
%112 = icmp slt i32 %20, %5
br i1 %112, label %15, label %113
113: ; preds = %108, %7
ret void
}