void renormalize(unsigned char *X, unsigned char threshold) {
  int NUMSTATES = 64;
  int i;
  unsigned char min = X[0];
  for (i = 0; i < NUMSTATES; i++)
    if (min > X[i])
      min = X[i];
  for (i = 0; i < NUMSTATES; i++)
    X[i] -= min;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<renormalize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %sil,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x9(%rbp)
movl   $0x40,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    116a <renormalize+0x6a>
movzbl -0x15(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1157 <renormalize+0x57>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
jmp    115c <renormalize+0x5c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1125 <renormalize+0x25>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11a0 <renormalize+0xa0>
movzbl -0x15(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
sub    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1171 <renormalize+0x71>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<renormalize>:
movzbl (%rdi),%eax
movd   %eax,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm3
movdqu 0x1(%rdi),%xmm2
movdqu 0x11(%rdi),%xmm1
movdqu 0x21(%rdi),%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm4
pminub %xmm1,%xmm4
pminub %xmm0,%xmm4
pminub %xmm3,%xmm4
pshufd $0xee,%xmm4,%xmm3
pminub %xmm4,%xmm3
pshufd $0x55,%xmm3,%xmm4
pminub %xmm3,%xmm4
movdqa %xmm4,%xmm3
psrld  $0x10,%xmm3
pminub %xmm4,%xmm3
movdqa %xmm3,%xmm4
psrlw  $0x8,%xmm4
pminub %xmm3,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
pshuflw $0x0,%xmm4,%xmm4
movq   0x31(%rdi),%xmm3
pminub %xmm3,%xmm4
pshufd $0x55,%xmm4,%xmm5
pminub %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm5,%xmm4
psrld  $0x10,%xmm4
pminub %xmm5,%xmm4
movdqa %xmm4,%xmm5
psrlw  $0x8,%xmm5
pminub %xmm4,%xmm5
movd   %xmm5,%ecx
movzbl 0x39(%rdi),%edx
cmp    %dl,%cl
cmova  %edx,%ecx
movzbl 0x3a(%rdi),%esi
cmp    %sil,%cl
cmova  %esi,%ecx
movzbl 0x3b(%rdi),%esi
cmp    %sil,%cl
cmova  %esi,%ecx
movzbl 0x3c(%rdi),%esi
cmp    %sil,%cl
cmova  %esi,%ecx
movzbl 0x3d(%rdi),%esi
cmp    %sil,%cl
cmova  %esi,%ecx
movzbl 0x3e(%rdi),%esi
cmp    %sil,%cl
cmova  %esi,%ecx
movzbl 0x3f(%rdi),%esi
cmp    %sil,%cl
cmova  %esi,%ecx
sub    %cl,%al
mov    %al,(%rdi)
movd   %ecx,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
pshuflw $0x0,%xmm4,%xmm4
pshufd $0x0,%xmm4,%xmm5
psubb  %xmm5,%xmm2
movdqu %xmm2,0x1(%rdi)
psubb  %xmm5,%xmm1
movdqu %xmm1,0x11(%rdi)
psubb  %xmm5,%xmm0
movdqu %xmm0,0x21(%rdi)
psubb  %xmm4,%xmm3
movq   %xmm3,0x31(%rdi)
sub    %cl,%dl
mov    %dl,0x39(%rdi)
sub    %cl,0x3a(%rdi)
sub    %cl,0x3b(%rdi)
sub    %cl,0x3c(%rdi)
sub    %cl,0x3d(%rdi)
sub    %cl,0x3e(%rdi)
sub    %cl,0x3f(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @renormalize(i8* %0, i8 zeroext %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i8 %1, i8* %4
store i32 64, i32* %5
%8 = load i8*, i8** %3
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 0
%10 = load i8, i8* %9
store i8 %10, i8* %7
store i32 0, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %32, %2
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %35
15: ; preds = %11
%16 = load i8, i8* %7
%17 = zext i8 %16 to i32
%18 = load i8*, i8** %3
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %20
%22 = load i8, i8* %21
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = icmp sgt i32 %17, %23
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %15
%26 = load i8*, i8** %3
%27 = load i32, i32* %6
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
store i8 %30, i8* %7
br label %31
31: ; preds = %25, %15
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %6
br label %11
35: ; preds = %11
store i32 0, i32* %6
br label %36
36: ; preds = %51, %35
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %5
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %54
40: ; preds = %36
%41 = load i8, i8* %7
%42 = zext i8 %41 to i32
%43 = load i8*, i8** %3
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = zext i8 %47 to i32
%49 = sub nsw i32 %48, %42
%50 = trunc i32 %49 to i8
store i8 %50, i8* %46
br label %51
51: ; preds = %40
%52 = load i32, i32* %6
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %6
br label %36
54: ; preds = %36
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @renormalize(i8* nocapture %0, i8 zeroext %1) {
%3 = load i8, i8* %0
%4 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %3, i64 0
%5 = shufflevector <16 x i8> %4, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%7 = bitcast i8* %6 to <16 x i8>*
%8 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %7
%9 = icmp ugt <16 x i8> %5, %8
%10 = select <16 x i1> %9, <16 x i8> %8, <16 x i8> %5
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 17
%12 = bitcast i8* %11 to <16 x i8>*
%13 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %12
%14 = icmp ugt <16 x i8> %10, %13
%15 = select <16 x i1> %14, <16 x i8> %13, <16 x i8> %10
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 33
%17 = bitcast i8* %16 to <16 x i8>*
%18 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %17
%19 = icmp ugt <16 x i8> %15, %18
%20 = select <16 x i1> %19, <16 x i8> %18, <16 x i8> %15
%21 = call i8 @llvm.vector.reduce.umin.v16i8(<16 x i8> %20)
%22 = insertelement <8 x i8> poison, i8 %21, i64 0
%23 = shufflevector <8 x i8> %22, <8 x i8> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 49
%25 = bitcast i8* %24 to <8 x i8>*
%26 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %25
%27 = icmp ugt <8 x i8> %23, %26
%28 = select <8 x i1> %27, <8 x i8> %26, <8 x i8> %23
%29 = call i8 @llvm.vector.reduce.umin.v8i8(<8 x i8> %28)
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 57
%31 = load i8, i8* %30
%32 = icmp ugt i8 %29, %31
%33 = select i1 %32, i8 %31, i8 %29
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 58
%35 = load i8, i8* %34
%36 = icmp ugt i8 %33, %35
%37 = select i1 %36, i8 %35, i8 %33
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 59
%39 = load i8, i8* %38
%40 = icmp ugt i8 %37, %39
%41 = select i1 %40, i8 %39, i8 %37
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 60
%43 = load i8, i8* %42
%44 = icmp ugt i8 %41, %43
%45 = select i1 %44, i8 %43, i8 %41
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 61
%47 = load i8, i8* %46
%48 = icmp ugt i8 %45, %47
%49 = select i1 %48, i8 %47, i8 %45
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 62
%51 = load i8, i8* %50
%52 = icmp ugt i8 %49, %51
%53 = select i1 %52, i8 %51, i8 %49
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 63
%55 = load i8, i8* %54
%56 = icmp ugt i8 %53, %55
%57 = select i1 %56, i8 %55, i8 %53
%58 = sub i8 %3, %57
store i8 %58, i8* %0
%59 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %57, i64 0
%60 = shufflevector <16 x i8> %59, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%62 = bitcast i8* %61 to <16 x i8>*
%63 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %62
%64 = sub <16 x i8> %63, %60
%65 = bitcast i8* %61 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %64, <16 x i8>* %65
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 17
%67 = bitcast i8* %66 to <16 x i8>*
%68 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %67
%69 = sub <16 x i8> %68, %60
%70 = bitcast i8* %66 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %69, <16 x i8>* %70
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 33
%72 = bitcast i8* %71 to <16 x i8>*
%73 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %72
%74 = sub <16 x i8> %73, %60
%75 = bitcast i8* %71 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %74, <16 x i8>* %75
%76 = insertelement <8 x i8> poison, i8 %57, i64 0
%77 = shufflevector <8 x i8> %76, <8 x i8> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 49
%79 = bitcast i8* %78 to <8 x i8>*
%80 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %79
%81 = sub <8 x i8> %80, %77
%82 = bitcast i8* %78 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %81, <8 x i8>* %82
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 57
%84 = load i8, i8* %83
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 57
%86 = sub i8 %84, %57
store i8 %86, i8* %85
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 58
%88 = load i8, i8* %87
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 58
%90 = sub i8 %88, %57
store i8 %90, i8* %89
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 59
%92 = load i8, i8* %91
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 59
%94 = sub i8 %92, %57
store i8 %94, i8* %93
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 60
%96 = load i8, i8* %95
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 60
%98 = sub i8 %96, %57
store i8 %98, i8* %97
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 61
%100 = load i8, i8* %99
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 61
%102 = sub i8 %100, %57
store i8 %102, i8* %101
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 62
%104 = load i8, i8* %103
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 62
%106 = sub i8 %104, %57
store i8 %106, i8* %105
%107 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 63
%108 = load i8, i8* %107
%109 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 63
%110 = sub i8 %108, %57
store i8 %110, i8* %109
ret void
}