void sqrt_image(image, nx, ny) float *image;
int nx, ny;
{
  int index, i, j;
  for (i = 0; i < ny; i++) {
    for (j = 0; j < nx; j++) {
      index = i * nx + j;
      image[index] = sqrt(image[index]);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sqrt_image>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119d <sqrt_image+0x8d>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    118a <sqrt_image+0x7a>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113c <sqrt_image+0x2c>
jmp    118f <sqrt_image+0x7f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1129 <sqrt_image+0x19>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sqrt_image>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %esi,0xc(%rsp)
mov    %rdi,0x10(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    12b7 <sqrt_image+0x1a7>
movslq 0xc(%rsp),%rcx
mov    %edx,%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
mov    %ecx,%r14d
lea    -0x1(%r14),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r14d,%r13d
and    $0x3,%r13d
and    $0xfffffffc,%r14d
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    0xc(%rax),%r15
shl    $0x2,%rcx
mov    %rcx,0x28(%rsp)
xor    %ecx,%ecx
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    1191 <sqrt_image+0x81>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x30(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    0x28(%rsp),%rax
add    %rax,%r15
add    %rax,0x10(%rsp)
cmp    0x20(%rsp),%rcx
je     12b7 <sqrt_image+0x1a7>
mov    %rcx,0x30(%rsp)
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    1170 <sqrt_image+0x60>
cmpq   $0x3,0x18(%rsp)
jae    11f0 <sqrt_image+0xe0>
xor    %r12d,%r12d
test   %r13,%r13
je     1170 <sqrt_image+0x60>
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r12,4),%rbx
xor    %ebp,%ebp
jmp    11d6 <sqrt_image+0xc6>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
call   1030 <sqrtf@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm0,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r13
je     1170 <sqrt_image+0x60>
movss  (%rbx,%rbp,4),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     11c0 <sqrt_image+0xb0>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    11c8 <sqrt_image+0xb8>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %r12d,%r12d
jmp    1217 <sqrt_image+0x107>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
call   1030 <sqrtf@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm0,(%r15,%r12,4)
add    $0x4,%r12
cmp    %r12,%r14
je     11a8 <sqrt_image+0x98>
movss  -0xc(%r15,%r12,4),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     1230 <sqrt_image+0x120>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    1238 <sqrt_image+0x128>
nopl   0x0(%rax)
call   1030 <sqrtf@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm0,-0xc(%r15,%r12,4)
movss  -0x8(%r15,%r12,4),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     1260 <sqrt_image+0x150>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    1268 <sqrt_image+0x158>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
call   1030 <sqrtf@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm0,-0x8(%r15,%r12,4)
movss  -0x4(%r15,%r12,4),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     1290 <sqrt_image+0x180>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    1298 <sqrt_image+0x188>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
call   1030 <sqrtf@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm0,-0x4(%r15,%r12,4)
movss  (%r15,%r12,4),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     1200 <sqrt_image+0xf0>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    1208 <sqrt_image+0xf8>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sqrt_image(float* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %41, %3
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %44
14: ; preds = %10
store i32 0, i32* %9
br label %15
15: ; preds = %37, %14
%16 = load i32, i32* %9
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %40
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %5
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %9
%24 = add nsw i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %7
%25 = load float*, float** %4
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = fpext float %29 to double
%31 = call double @sqrt(double %30)
%32 = fptrunc double %31 to float
%33 = load float*, float** %4
%34 = load i32, i32* %7
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 %35
store float %32, float* %36
br label %37
37: ; preds = %19
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
br label %15
40: ; preds = %15
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %8
br label %10
44: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sqrt_image(float* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %59
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
%7 = sext i32 %1 to i64
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = and i64 %9, 3
%12 = icmp ult i64 %10, 3
%13 = and i64 %9, 4294967292
%14 = icmp eq i64 %11, 0
br label %15
15: ; preds = %5, %56
%16 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %57, %56 ]
br i1 %6, label %17, label %56
17: ; preds = %15
%18 = mul nsw i64 %16, %7
br i1 %12, label %44, label %19
19: ; preds = %17, %19
%20 = phi i64 [ %41, %19 ], [ 0, %17 ]
%21 = phi i64 [ %42, %19 ], [ 0, %17 ]
%22 = add nsw i64 %20, %18
%23 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %22
%24 = load float, float* %23
%25 = tail call float @sqrtf(float %24)
store float %25, float* %23
%26 = or i64 %20, 1
%27 = add nsw i64 %26, %18
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = tail call float @sqrtf(float %29)
store float %30, float* %28
%31 = or i64 %20, 2
%32 = add nsw i64 %31, %18
%33 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = tail call float @sqrtf(float %34)
store float %35, float* %33
%36 = or i64 %20, 3
%37 = add nsw i64 %36, %18
%38 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = tail call float @sqrtf(float %39)
store float %40, float* %38
%41 = add nuw nsw i64 %20, 4
%42 = add i64 %21, 4
%43 = icmp eq i64 %42, %13
br i1 %43, label %44, label %19
44: ; preds = %19, %17
%45 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %41, %19 ]
br i1 %14, label %56, label %46
46: ; preds = %44, %46
%47 = phi i64 [ %53, %46 ], [ %45, %44 ]
%48 = phi i64 [ %54, %46 ], [ 0, %44 ]
%49 = add nsw i64 %47, %18
%50 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = tail call float @sqrtf(float %51)
store float %52, float* %50
%53 = add nuw nsw i64 %47, 1
%54 = add i64 %48, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %11
br i1 %55, label %56, label %46
56: ; preds = %44, %46, %15
%57 = add nuw nsw i64 %16, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %8
br i1 %58, label %59, label %15
59: ; preds = %56, %3
ret void
}