void ihaar2d(double x[], int N) {
  double e[N / 2], o[N / 2];
  int i;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    int n;
    for (n = 1; n <= N / 2; n *= 2) {
      int k;
      for (k = 0; k < n; k++) {
        e[k] = (x[(i)*N + (k)] + x[(i)*N + (k + n)]) / sqrt(2.0);
        o[k] = (x[(i)*N + (k)] - x[(i)*N + (k + n)]) / sqrt(2.0);
      }
      for (k = 0; k < n; k++) {
        x[(i)*N + (2 * k)] = e[k];
        x[(i)*N + (2 * k + 1)] = o[k];
      }
    }
  }
  for (i = 0; i < N; i++) {
    int n;
    for (n = 1; n <= N / 2; n *= 2) {
      int k;
      for (k = 0; k < n; k++) {
        e[k] = (x[(k)*N + (i)] + x[(k + n) * N + (i)]) / sqrt(2.0);
        o[k] = (x[(k)*N + (i)] - x[(k + n) * N + (i)]) / sqrt(2.0);
      }
      for (k = 0; k < n; k++) {
        x[(2 * k) * N + (i)] = e[k];
        x[(2 * k + 1) * N + (i)] = o[k];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ihaar2d>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %ecx,%eax
sar    %eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rax,8),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %ecx,%eax
sar    %eax
lea    0xf(,%rax,8),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1326 <ihaar2d+0x216>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x54(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1313 <ihaar2d+0x203>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    128c <ihaar2d+0x17c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
add    -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  0xdfc(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x68(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
add    -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  0xda0(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11ba <ihaar2d+0xaa>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1300 <ihaar2d+0x1f0>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x34(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%edx
movslq %edx,%rdx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rdx,8)
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1293 <ihaar2d+0x183>
jmp    1305 <ihaar2d+0x1f5>
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1195 <ihaar2d+0x85>
jmp    1318 <ihaar2d+0x208>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1182 <ihaar2d+0x72>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    14c9 <ihaar2d+0x3b9>
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x6c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x6c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     14b6 <ihaar2d+0x3a6>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    1433 <ihaar2d+0x323>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x80(%rbp)
movsd  0xc53(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x80(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x78(%rbp)
movsd  0xbf9(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x78(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1365 <ihaar2d+0x255>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    14a3 <ihaar2d+0x393>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    -0x2c(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rdx,8)
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    143a <ihaar2d+0x32a>
jmp    14a8 <ihaar2d+0x398>
mov    -0x38(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1340 <ihaar2d+0x230>
jmp    14bb <ihaar2d+0x3ab>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    132d <ihaar2d+0x21d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ihaar2d>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
lea    0xf(,%rax,8),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r8
sub    %rax,%r8
mov    %r8,%rsp
mov    %rsp,%r13
sub    %rax,%r13
mov    %r13,%rsp
test   %esi,%esi
jle    153c <ihaar2d+0x43c>
movabs $0x400000000,%r9
mov    %esi,%r15d
lea    0x0(,%r15,8),%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    %r15,%rax
shl    $0x20,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
lea    0x10(%rdi),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movabs $0x300000000,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
movabs $0x100000000,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movsd  0xe76(%rip),%xmm0
movapd 0xe5e(%rip),%xmm1
mov    %rdi,%r12
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
jmp    11ec <ihaar2d+0xec>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x70(%rbp),%rax
add    %rax,%r12
mov    -0x2c(%rbp),%esi
mov    -0x38(%rbp),%rcx
add    %esi,%ecx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rcx
add    %rcx,-0x50(%rbp)
add    %rax,-0x58(%rbp)
add    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rdx,%rax
mov    %rdx,-0x40(%rbp)
cmp    %r15,%rdx
je     13d6 <ihaar2d+0x2d6>
cmp    $0x1,%esi
je     11b0 <ihaar2d+0xb0>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %rcx,-0x88(%rbp)
imul   %r15,%rax
mov    %rax,-0x80(%rbp)
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x78(%rbp)
mov    $0x1,%r14d
jmp    1229 <ihaar2d+0x129>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14d,%r14d
cmp    -0x60(%rbp),%r14d
jg     11b0 <ihaar2d+0xb0>
cmp    $0x2,%r14d
mov    $0x1,%r11d
cmovae %r14d,%r11d
cmp    $0x2,%r11d
jb     12d0 <ihaar2d+0x1d0>
lea    -0x1(%r11),%rax
mov    -0x88(%rbp),%rcx
add    %r14d,%ecx
lea    (%rax,%rcx,1),%edx
cmp    %ecx,%edx
jl     12d0 <ihaar2d+0x1d0>
shr    $0x20,%rax
mov    $0x0,%r10d
jne    12d3 <ihaar2d+0x1d3>
mov    %r11d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %r14d,%eax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movupd (%r12,%rcx,8),%xmm2
lea    (%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
movupd (%rdi,%rdx,8),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
addpd  %xmm3,%xmm4
divpd  %xmm1,%xmm4
movapd %xmm4,(%r8,%rcx,8)
subpd  %xmm3,%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,0x0(%r13,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    1280 <ihaar2d+0x180>
cmp    %r11,%r10
jne    12d3 <ihaar2d+0x1d3>
jmp    131c <ihaar2d+0x21c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xor    %r10d,%r10d
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %r14d,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r12,%r10,8),%xmm2
lea    (%rax,%r10,1),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm0,%xmm4
movsd  %xmm4,(%r8,%r10,8)
subsd  %xmm3,%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x0(%r13,%r10,8)
add    $0x1,%r10
cmp    %r10,%r11
jne    12e0 <ihaar2d+0x1e0>
cmp    $0x2,%r14d
jae    1330 <ihaar2d+0x230>
xor    %esi,%esi
jmp    139f <ihaar2d+0x29f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rdx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  (%r8,%rsi,8),%xmm2
movsd  %xmm2,-0x10(%rcx)
movsd  0x0(%r13,%rsi,8),%xmm2
mov    %rax,%rbx
sar    $0x1d,%rbx
movsd  %xmm2,(%rdi,%rbx,1)
movsd  0x8(%r8,%rsi,8),%xmm2
movsd  %xmm2,(%rcx)
movsd  0x8(%r13,%rsi,8),%xmm2
mov    %rdx,%rbx
sar    $0x1d,%rbx
movsd  %xmm2,(%rdi,%rbx,1)
add    $0x2,%rsi
add    %r9,%rdx
add    $0x20,%rcx
add    %r9,%rax
cmp    %rsi,%r10
jne    1350 <ihaar2d+0x250>
test   $0x1,%r11b
je     1220 <ihaar2d+0x120>
movsd  (%r8,%rsi,8),%xmm2
lea    (%rsi,%rsi,1),%rax
mov    -0x80(%rbp),%rcx
lea    (%rcx,%rsi,2),%rcx
movsd  %xmm2,(%rdi,%rcx,8)
movsd  0x0(%r13,%rsi,8),%xmm2
add    -0x78(%rbp),%eax
cltq
movsd  %xmm2,(%rdi,%rax,8)
jmp    1220 <ihaar2d+0x120>
test   %esi,%esi
jle    153c <ihaar2d+0x43c>
lea    0x0(,%r15,8),%rax
lea    (%rax,%rax,2),%r9
mov    %r15,%r11
shl    $0x5,%r11
mov    %r15,%r12
shl    $0x4,%r12
xor    %r10d,%r10d
mov    %rdi,%rbx
jmp    1414 <ihaar2d+0x314>
add    $0x1,%r10
add    $0x8,%rbx
cmp    %r15,%r10
mov    -0x2c(%rbp),%esi
je     153c <ihaar2d+0x43c>
cmp    $0x1,%esi
je     1400 <ihaar2d+0x300>
mov    $0x1,%r14d
jmp    1439 <ihaar2d+0x339>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14d,%r14d
cmp    -0x60(%rbp),%r14d
jg     1400 <ihaar2d+0x300>
movslq %r14d,%rax
cmp    $0x2,%eax
mov    $0x1,%esi
cmovae %r14d,%esi
imul   %r15,%rax
lea    (%rbx,%rax,8),%rax
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movapd %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
divsd  %xmm0,%xmm3
movsd  %xmm3,(%r8,%rdx,8)
subsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x0(%r13,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
add    %r15,%rcx
cmp    %rdx,%rsi
jne    1460 <ihaar2d+0x360>
cmp    $0x2,%r14d
jae    14b0 <ihaar2d+0x3b0>
xor    %eax,%eax
jmp    14fd <ihaar2d+0x3fd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
mov    %rbx,%rdx
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r8,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx)
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%r15,8)
movsd  0x8(%r8,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%r12,1)
movsd  0x8(%r13,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%r9,1)
add    $0x2,%rax
add    %r11,%rdx
cmp    %rax,%rcx
jne    14c0 <ihaar2d+0x3c0>
test   $0x1,%sil
je     1430 <ihaar2d+0x330>
movsd  (%r8,%rax,8),%xmm1
lea    (%rax,%rax,1),%rcx
imul   %r15,%rcx
add    %r10,%rcx
movsd  %xmm1,(%rdi,%rcx,8)
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm1
add    %rax,%rax
add    $0x1,%rax
imul   %r15,%rax
add    %r10,%rax
movsd  %xmm1,(%rdi,%rax,8)
jmp    1430 <ihaar2d+0x330>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @ihaar2d(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = sdiv i32 %13, 2
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %16, i8** %5
%17 = alloca double, i64 %15
store i64 %15, i64* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sdiv i32 %18, 2
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = alloca double, i64 %20
store i64 %20, i64* %7
store i32 0, i32* %8
br label %22
22: ; preds = %134, %2
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %4
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %137
26: ; preds = %22
store i32 1, i32* %9
br label %27
27: ; preds = %130, %26
%28 = load i32, i32* %9
%29 = load i32, i32* %4
%30 = sdiv i32 %29, 2
%31 = icmp sle i32 %28, %30
br i1 %31, label %32, label %133
32: ; preds = %27
store i32 0, i32* %10
br label %33
33: ; preds = %90, %32
%34 = load i32, i32* %10
%35 = load i32, i32* %9
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %93
37: ; preds = %33
%38 = load double*, double** %3
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %4
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %41, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = load double*, double** %3
%48 = load i32, i32* %8
%49 = load i32, i32* %4
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %10
%52 = load i32, i32* %9
%53 = add nsw i32 %51, %52
%54 = add nsw i32 %50, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fadd double %46, %57
%59 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%60 = fdiv double %58, %59
%61 = load i32, i32* %10
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %62
store double %60, double* %63
%64 = load double*, double** %3
%65 = load i32, i32* %8
%66 = load i32, i32* %4
%67 = mul nsw i32 %65, %66
%68 = load i32, i32* %10
%69 = add nsw i32 %67, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %70
%72 = load double, double* %71
%73 = load double*, double** %3
%74 = load i32, i32* %8
%75 = load i32, i32* %4
%76 = mul nsw i32 %74, %75
%77 = load i32, i32* %10
%78 = load i32, i32* %9
%79 = add nsw i32 %77, %78
%80 = add nsw i32 %76, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 %81
%83 = load double, double* %82
%84 = fsub double %72, %83
%85 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%86 = fdiv double %84, %85
%87 = load i32, i32* %10
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %88
store double %86, double* %89
br label %90
90: ; preds = %37
%91 = load i32, i32* %10
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %10
br label %33
93: ; preds = %33
store i32 0, i32* %10
br label %94
94: ; preds = %126, %93
%95 = load i32, i32* %10
%96 = load i32, i32* %9
%97 = icmp slt i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %129
98: ; preds = %94
%99 = load i32, i32* %10
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %100
%102 = load double, double* %101
%103 = load double*, double** %3
%104 = load i32, i32* %8
%105 = load i32, i32* %4
%106 = mul nsw i32 %104, %105
%107 = load i32, i32* %10
%108 = mul nsw i32 2, %107
%109 = add nsw i32 %106, %108
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds double, double* %103, i64 %110
store double %102, double* %111
%112 = load i32, i32* %10
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %113
%115 = load double, double* %114
%116 = load double*, double** %3
%117 = load i32, i32* %8
%118 = load i32, i32* %4
%119 = mul nsw i32 %117, %118
%120 = load i32, i32* %10
%121 = mul nsw i32 2, %120
%122 = add nsw i32 %121, 1
%123 = add nsw i32 %119, %122
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds double, double* %116, i64 %124
store double %115, double* %125
br label %126
126: ; preds = %98
%127 = load i32, i32* %10
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %10
br label %94
129: ; preds = %94
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i32, i32* %9
%132 = mul nsw i32 %131, 2
store i32 %132, i32* %9
br label %27
133: ; preds = %27
br label %134
134: ; preds = %133
%135 = load i32, i32* %8
%136 = add nsw i32 %135, 1
store i32 %136, i32* %8
br label %22
137: ; preds = %22
store i32 0, i32* %8
br label %138
138: ; preds = %250, %137
%139 = load i32, i32* %8
%140 = load i32, i32* %4
%141 = icmp slt i32 %139, %140
br i1 %141, label %142, label %253
142: ; preds = %138
store i32 1, i32* %11
br label %143
143: ; preds = %246, %142
%144 = load i32, i32* %11
%145 = load i32, i32* %4
%146 = sdiv i32 %145, 2
%147 = icmp sle i32 %144, %146
br i1 %147, label %148, label %249
148: ; preds = %143
store i32 0, i32* %12
br label %149
149: ; preds = %206, %148
%150 = load i32, i32* %12
%151 = load i32, i32* %11
%152 = icmp slt i32 %150, %151
br i1 %152, label %153, label %209
153: ; preds = %149
%154 = load double*, double** %3
%155 = load i32, i32* %12
%156 = load i32, i32* %4
%157 = mul nsw i32 %155, %156
%158 = load i32, i32* %8
%159 = add nsw i32 %157, %158
%160 = sext i32 %159 to i64
%161 = getelementptr inbounds double, double* %154, i64 %160
%162 = load double, double* %161
%163 = load double*, double** %3
%164 = load i32, i32* %12
%165 = load i32, i32* %11
%166 = add nsw i32 %164, %165
%167 = load i32, i32* %4
%168 = mul nsw i32 %166, %167
%169 = load i32, i32* %8
%170 = add nsw i32 %168, %169
%171 = sext i32 %170 to i64
%172 = getelementptr inbounds double, double* %163, i64 %171
%173 = load double, double* %172
%174 = fadd double %162, %173
%175 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%176 = fdiv double %174, %175
%177 = load i32, i32* %12
%178 = sext i32 %177 to i64
%179 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %178
store double %176, double* %179
%180 = load double*, double** %3
%181 = load i32, i32* %12
%182 = load i32, i32* %4
%183 = mul nsw i32 %181, %182
%184 = load i32, i32* %8
%185 = add nsw i32 %183, %184
%186 = sext i32 %185 to i64
%187 = getelementptr inbounds double, double* %180, i64 %186
%188 = load double, double* %187
%189 = load double*, double** %3
%190 = load i32, i32* %12
%191 = load i32, i32* %11
%192 = add nsw i32 %190, %191
%193 = load i32, i32* %4
%194 = mul nsw i32 %192, %193
%195 = load i32, i32* %8
%196 = add nsw i32 %194, %195
%197 = sext i32 %196 to i64
%198 = getelementptr inbounds double, double* %189, i64 %197
%199 = load double, double* %198
%200 = fsub double %188, %199
%201 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%202 = fdiv double %200, %201
%203 = load i32, i32* %12
%204 = sext i32 %203 to i64
%205 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %204
store double %202, double* %205
br label %206
206: ; preds = %153
%207 = load i32, i32* %12
%208 = add nsw i32 %207, 1
store i32 %208, i32* %12
br label %149
209: ; preds = %149
store i32 0, i32* %12
br label %210
210: ; preds = %242, %209
%211 = load i32, i32* %12
%212 = load i32, i32* %11
%213 = icmp slt i32 %211, %212
br i1 %213, label %214, label %245
214: ; preds = %210
%215 = load i32, i32* %12
%216 = sext i32 %215 to i64
%217 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %216
%218 = load double, double* %217
%219 = load double*, double** %3
%220 = load i32, i32* %12
%221 = mul nsw i32 2, %220
%222 = load i32, i32* %4
%223 = mul nsw i32 %221, %222
%224 = load i32, i32* %8
%225 = add nsw i32 %223, %224
%226 = sext i32 %225 to i64
%227 = getelementptr inbounds double, double* %219, i64 %226
store double %218, double* %227
%228 = load i32, i32* %12
%229 = sext i32 %228 to i64
%230 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %229
%231 = load double, double* %230
%232 = load double*, double** %3
%233 = load i32, i32* %12
%234 = mul nsw i32 2, %233
%235 = add nsw i32 %234, 1
%236 = load i32, i32* %4
%237 = mul nsw i32 %235, %236
%238 = load i32, i32* %8
%239 = add nsw i32 %237, %238
%240 = sext i32 %239 to i64
%241 = getelementptr inbounds double, double* %232, i64 %240
store double %231, double* %241
br label %242
242: ; preds = %214
%243 = load i32, i32* %12
%244 = add nsw i32 %243, 1
store i32 %244, i32* %12
br label %210
245: ; preds = %210
br label %246
246: ; preds = %245
%247 = load i32, i32* %11
%248 = mul nsw i32 %247, 2
store i32 %248, i32* %11
br label %143
249: ; preds = %143
br label %250
250: ; preds = %249
%251 = load i32, i32* %8
%252 = add nsw i32 %251, 1
store i32 %252, i32* %8
br label %138
253: ; preds = %138
%254 = load i8*, i8** %5
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @ihaar2d(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = sdiv i32 %1, 2
%4 = zext i32 %3 to i64
%5 = alloca double, i64 %4
%6 = alloca double, i64 %4
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %225
8: ; preds = %2
%9 = icmp eq i32 %1, 1
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %1 to i64
br label %12
12: ; preds = %8, %138
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %139, %138 ]
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = mul i32 %14, %1
br i1 %9, label %138, label %16
16: ; preds = %12
%17 = mul nsw i64 %13, %10
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = add nuw i64 %17, 1
br label %25
20: ; preds = %138
br i1 %7, label %21, label %225
21: ; preds = %20
%22 = icmp eq i32 %1, 1
%23 = zext i32 %1 to i64
%24 = zext i32 %1 to i64
br label %141
25: ; preds = %16, %135
%26 = phi i32 [ 1, %16 ], [ %136, %135 ]
%27 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %26, i32 1)
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = icmp ult i32 %27, 2
br i1 %29, label %65, label %30
30: ; preds = %25
%31 = add nsw i64 %28, -1
%32 = add i32 %15, %26
%33 = trunc i64 %31 to i32
%34 = add i32 %32, %33
%35 = icmp slt i32 %34, %32
%36 = icmp ugt i64 %31, 4294967295
%37 = or i1 %35, %36
br i1 %37, label %65, label %38
38: ; preds = %30
%39 = and i64 %28, 4294967294
br label %40
40: ; preds = %40, %38
%41 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %61, %40 ]
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = add nuw nsw i64 %41, %17
%44 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
%45 = bitcast double* %44 to <2 x double>*
%46 = load <2 x double>, <2 x double>* %45
%47 = add i32 %42, %18
%48 = add i32 %47, %26
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
%52 = load <2 x double>, <2 x double>* %51
%53 = fadd <2 x double> %46, %52
%54 = fdiv <2 x double> %53, <double 0x3FF6A09E667F3BCD, double 0x3FF6A09E667F3BCD>
%55 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %41
%56 = bitcast double* %55 to <2 x double>*
store <2 x double> %54, <2 x double>* %56
%57 = fsub <2 x double> %46, %52
%58 = fdiv <2 x double> %57, <double 0x3FF6A09E667F3BCD, double 0x3FF6A09E667F3BCD>
%59 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %41
%60 = bitcast double* %59 to <2 x double>*
store <2 x double> %58, <2 x double>* %60
%61 = add nuw i64 %41, 2
%62 = icmp eq i64 %61, %39
br i1 %62, label %63, label %40
63: ; preds = %40
%64 = icmp eq i64 %39, %28
br i1 %64, label %86, label %65
65: ; preds = %30, %25, %63
%66 = phi i64 [ 0, %30 ], [ 0, %25 ], [ %39, %63 ]
br label %67
67: ; preds = %65, %67
%68 = phi i64 [ %84, %67 ], [ %66, %65 ]
%69 = add nuw nsw i64 %68, %17
%70 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = trunc i64 %68 to i32
%73 = add i32 %72, %18
%74 = add i32 %73, %26
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = fadd double %71, %77
%79 = fdiv double %78, 0x3FF6A09E667F3BCD
%80 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %68
store double %79, double* %80
%81 = fsub double %71, %77
%82 = fdiv double %81, 0x3FF6A09E667F3BCD
%83 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %68
store double %82, double* %83
%84 = add nuw nsw i64 %68, 1
%85 = icmp eq i64 %84, %28
br i1 %85, label %86, label %67
86: ; preds = %67, %63
%87 = and i64 %28, 1
%88 = icmp ult i32 %26, 2
br i1 %88, label %120, label %89
89: ; preds = %86
%90 = and i64 %28, 4294967294
br label %91
91: ; preds = %91, %89
%92 = phi i64 [ 0, %89 ], [ %117, %91 ]
%93 = phi i64 [ 0, %89 ], [ %118, %91 ]
%94 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %92
%95 = load double, double* %94
%96 = shl nuw nsw i64 %92, 1
%97 = add nuw nsw i64 %96, %17
%98 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %97
store double %95, double* %98
%99 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %92
%100 = load double, double* %99
%101 = add i64 %19, %96
%102 = shl i64 %101, 32
%103 = ashr exact i64 %102, 32
%104 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %103
store double %100, double* %104
%105 = or i64 %92, 1
%106 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %105
%107 = load double, double* %106
%108 = shl nuw nsw i64 %105, 1
%109 = add nuw nsw i64 %108, %17
%110 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %109
store double %107, double* %110
%111 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %105
%112 = load double, double* %111
%113 = add i64 %19, %108
%114 = shl i64 %113, 32
%115 = ashr exact i64 %114, 32
%116 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %115
store double %112, double* %116
%117 = add nuw nsw i64 %92, 2
%118 = add nuw i64 %93, 2
%119 = icmp eq i64 %118, %90
br i1 %119, label %120, label %91
120: ; preds = %91, %86
%121 = phi i64 [ 0, %86 ], [ %117, %91 ]
%122 = icmp eq i64 %87, 0
br i1 %122, label %135, label %123
123: ; preds = %120
%124 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %121
%125 = load double, double* %124
%126 = shl nuw nsw i64 %121, 1
%127 = add nuw nsw i64 %126, %17
%128 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %127
store double %125, double* %128
%129 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %121
%130 = load double, double* %129
%131 = add i64 %19, %126
%132 = shl i64 %131, 32
%133 = ashr exact i64 %132, 32
%134 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %133
store double %130, double* %134
br label %135
135: ; preds = %120, %123
%136 = shl nsw i32 %26, 1
%137 = icmp sgt i32 %136, %3
br i1 %137, label %138, label %25
138: ; preds = %135, %12
%139 = add nuw nsw i64 %13, 1
%140 = icmp eq i64 %139, %11
br i1 %140, label %20, label %12
141: ; preds = %21, %222
%142 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %223, %222 ]
br i1 %22, label %222, label %143
143: ; preds = %141, %219
%144 = phi i32 [ %220, %219 ], [ 1, %141 ]
%145 = sext i32 %144 to i64
%146 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %144, i32 1)
%147 = zext i32 %146 to i64
br label %148
148: ; preds = %143, %148
%149 = phi i64 [ 0, %143 ], [ %165, %148 ]
%150 = mul nsw i64 %149, %23
%151 = add nuw nsw i64 %150, %142
%152 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %151
%153 = load double, double* %152
%154 = add nsw i64 %149, %145
%155 = mul nsw i64 %154, %23
%156 = add nsw i64 %155, %142
%157 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %156
%158 = load double, double* %157
%159 = fadd double %153, %158
%160 = fdiv double %159, 0x3FF6A09E667F3BCD
%161 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %149
store double %160, double* %161
%162 = fsub double %153, %158
%163 = fdiv double %162, 0x3FF6A09E667F3BCD
%164 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %149
store double %163, double* %164
%165 = add nuw nsw i64 %149, 1
%166 = icmp eq i64 %165, %147
br i1 %166, label %167, label %148
167: ; preds = %148
%168 = and i64 %147, 1
%169 = icmp ult i32 %144, 2
br i1 %169, label %203, label %170
170: ; preds = %167
%171 = and i64 %147, 4294967294
br label %172
172: ; preds = %172, %170
%173 = phi i64 [ 0, %170 ], [ %200, %172 ]
%174 = phi i64 [ 0, %170 ], [ %201, %172 ]
%175 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %173
%176 = load double, double* %175
%177 = shl nuw nsw i64 %173, 1
%178 = mul nuw nsw i64 %177, %23
%179 = add nuw nsw i64 %178, %142
%180 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %179
store double %176, double* %180
%181 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %173
%182 = load double, double* %181
%183 = or i64 %177, 1
%184 = mul nuw nsw i64 %183, %23
%185 = add nuw nsw i64 %184, %142
%186 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %185
store double %182, double* %186
%187 = or i64 %173, 1
%188 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %187
%189 = load double, double* %188
%190 = shl nuw nsw i64 %187, 1
%191 = mul nuw nsw i64 %190, %23
%192 = add nuw nsw i64 %191, %142
%193 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %192
store double %189, double* %193
%194 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %187
%195 = load double, double* %194
%196 = or i64 %190, 1
%197 = mul nuw nsw i64 %196, %23
%198 = add nuw nsw i64 %197, %142
%199 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %198
store double %195, double* %199
%200 = add nuw nsw i64 %173, 2
%201 = add nuw i64 %174, 2
%202 = icmp eq i64 %201, %171
br i1 %202, label %203, label %172
203: ; preds = %172, %167
%204 = phi i64 [ 0, %167 ], [ %200, %172 ]
%205 = icmp eq i64 %168, 0
br i1 %205, label %219, label %206
206: ; preds = %203
%207 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %204
%208 = load double, double* %207
%209 = shl nuw nsw i64 %204, 1
%210 = mul nsw i64 %209, %23
%211 = add nuw nsw i64 %210, %142
%212 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %211
store double %208, double* %212
%213 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %204
%214 = load double, double* %213
%215 = or i64 %209, 1
%216 = mul nsw i64 %215, %23
%217 = add nuw nsw i64 %216, %142
%218 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %217
store double %214, double* %218
br label %219
219: ; preds = %203, %206
%220 = shl nsw i32 %144, 1
%221 = icmp sgt i32 %220, %3
br i1 %221, label %222, label %143
222: ; preds = %219, %141
%223 = add nuw nsw i64 %142, 1
%224 = icmp eq i64 %223, %24
br i1 %224, label %225, label %141
225: ; preds = %222, %2, %20
ret void
}