void convert8to16bit(signed short *ptr, int cptr) {
  signed short *dest;
  unsigned char *src;
  int srcbytes;
  srcbytes = cptr * 4;
  dest = ptr + (srcbytes - 2);
  src = (unsigned char *)(ptr + (srcbytes / 2 - 1));
  while (srcbytes-- > 0) {
    *dest-- = ((*src--) - 128) << 8;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convert8to16bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    119e <convert8to16bit+0x9e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
sub    $0x80,%eax
shl    $0x8,%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cx,(%rax)
jmp    1156 <convert8to16bit+0x56>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convert8to16bit>:
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    12bd <convert8to16bit+0x1bd>
lea    0x0(,%rsi,4),%r11d
add    %esi,%esi
movslq %esi,%r8
lea    (%rdi,%r8,2),%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
movslq %r11d,%r14
lea    (%rdi,%r14,2),%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
test   %r14d,%r14d
mov    $0x1,%edx
mov    $0x1,%ecx
cmovle %r11d,%ecx
mov    %r14d,%r9d
sub    %ecx,%r9d
cmp    $0xf,%r9d
jb     128c <convert8to16bit+0x18c>
test   %r11d,%r11d
cmovle %r11d,%edx
mov    %r11d,%esi
sub    %edx,%esi
mov    %rbx,%rcx
sub    %rsi,%rcx
sub    %rsi,%rcx
cmp    %rbx,%rcx
ja     128c <convert8to16bit+0x18c>
mov    %rax,%rcx
sub    %rsi,%rcx
cmp    %rax,%rcx
ja     128c <convert8to16bit+0x18c>
add    $0xffffffffffffffff,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%r14
test   %r11d,%r11d
mov    $0x1,%ecx
cmovle %r11d,%ecx
mov    %r11d,%edx
sub    %ecx,%edx
mov    %r14,%rcx
sub    %rdx,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,2),%rcx
lea    (%rdi,%r8,2),%rsi
add    $0x1,%rsi
cmp    %rcx,%rsi
jbe    11c4 <convert8to16bit+0xc4>
lea    (%r14,%r14,1),%rcx
or     $0x2,%rcx
add    %rdi,%rcx
lea    (%rdi,%r8,2),%rsi
sub    %rdx,%rsi
cmp    %rcx,%rsi
jb     128c <convert8to16bit+0x18c>
add    $0x1,%r9
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffff0,%r10
sub    %r10d,%r11d
mov    %r10,%rcx
neg    %rcx
sub    %r10,%rax
sub    %r10,%rbx
sub    %r10,%rbx
lea    (%rdi,%r14,2),%rsi
add    $0xfffffffffffffff2,%rsi
lea    (%rdi,%r8,2),%rdi
add    $0xfffffffffffffff9,%rdi
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm0,%xmm0
movdqa 0xe01(%rip),%xmm1
nop
movq   (%rdi,%rdx,1),%xmm2
punpcklbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm2,%xmm2
movq   -0x8(%rdi,%rdx,1),%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
packuswb %xmm3,%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
punpcklbw %xmm2,%xmm4
pxor   %xmm2,%xmm2
punpcklbw %xmm3,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm4,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pxor   %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdx,2)
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pxor   %xmm1,%xmm2
movdqu %xmm2,-0x10(%rsi,%rdx,2)
add    $0xfffffffffffffff0,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1200 <convert8to16bit+0x100>
cmp    %r10,%r9
je     12bd <convert8to16bit+0x1bd>
mov    %r11d,%edx
add    $0x1,%rdx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movzbl (%rax,%rsi,1),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    $0x8000,%ecx
mov    %cx,(%rbx,%rsi,2)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
lea    (%rdx,%rsi,1),%ecx
cmp    $0x1,%ecx
jg     12a0 <convert8to16bit+0x1a0>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @convert8to16bit(i16* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i16*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
store i16* %0, i16** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = mul nsw i32 %8, 4
store i32 %9, i32* %7
%10 = load i16*, i16** %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = sub nsw i32 %11, 2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i16, i16* %10, i64 %13
store i16* %14, i16** %5
%15 = load i16*, i16** %3
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sdiv i32 %16, 2
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i16, i16* %15, i64 %19
%21 = bitcast i16* %20 to i8*
store i8* %21, i8** %6
br label %22
22: ; preds = %26, %2
%23 = load i32, i32* %7
%24 = add nsw i32 %23, -1
store i32 %24, i32* %7
%25 = icmp sgt i32 %23, 0
br i1 %25, label %26, label %36
26: ; preds = %22
%27 = load i8*, i8** %6
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i32 -1
store i8* %28, i8** %6
%29 = load i8, i8* %27
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = sub nsw i32 %30, 128
%32 = shl i32 %31, 8
%33 = trunc i32 %32 to i16
%34 = load i16*, i16** %5
%35 = getelementptr inbounds i16, i16* %34, i32 -1
store i16* %35, i16** %5
store i16 %33, i16* %34
br label %22
36: ; preds = %22
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @convert8to16bit(i16* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = shl i32 %1, 2
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %108
5: ; preds = %2
%6 = shl nuw nsw i32 %1, 1
%7 = add nsw i32 %6, -1
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %8
%10 = bitcast i16* %9 to i8*
%11 = bitcast i16* %9 to i8*
%12 = add nsw i32 %3, -2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %13
%15 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %3, i32 1)
%16 = sub i32 %3, %15
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = add nuw nsw i64 %17, 1
%19 = icmp ult i32 %16, 15
br i1 %19, label %92, label %20
20: ; preds = %5
%21 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %3, i32 1)
%22 = sub i32 %3, %21
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = sub nsw i64 0, %23
%25 = getelementptr i16, i16* %14, i64 %24
%26 = icmp ugt i16* %25, %14
%27 = zext i32 %22 to i64
%28 = sub nsw i64 0, %27
%29 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %28
%30 = icmp ugt i8* %29, %10
%31 = or i1 %26, %30
br i1 %31, label %92, label %32
32: ; preds = %20
%33 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %3, i32 1)
%34 = sub i32 %3, %33
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = sub nsw i64 %13, %35
%37 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %36
%38 = bitcast i16* %37 to i8*
%39 = or i64 %13, 1
%40 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %39
%41 = bitcast i16* %40 to i8*
%42 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %8
%43 = bitcast i16* %42 to i8*
%44 = sub nsw i64 0, %35
%45 = getelementptr i8, i8* %43, i64 %44
%46 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %8
%47 = bitcast i16* %46 to i8*
%48 = getelementptr i8, i8* %47, i64 1
%49 = icmp ugt i8* %48, %38
%50 = icmp ult i8* %45, %41
%51 = and i1 %49, %50
br i1 %51, label %92, label %52
52: ; preds = %32
%53 = and i64 %18, 8589934576
%54 = trunc i64 %53 to i32
%55 = sub i32 %3, %54
%56 = sub nsw i64 0, %53
%57 = getelementptr i8, i8* %11, i64 %56
%58 = sub nsw i64 0, %53
%59 = getelementptr i16, i16* %14, i64 %58
br label %60
60: ; preds = %60, %52
%61 = phi i64 [ 0, %52 ], [ %88, %60 ]
%62 = sub i64 0, %61
%63 = getelementptr i8, i8* %11, i64 %62
%64 = sub i64 0, %61
%65 = getelementptr i16, i16* %14, i64 %64
%66 = getelementptr i8, i8* %63, i64 -7
%67 = bitcast i8* %66 to <8 x i8>*
%68 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %67
%69 = shufflevector <8 x i8> %68, <8 x i8> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%70 = getelementptr i8, i8* %63, i64 -8
%71 = getelementptr i8, i8* %70, i64 -7
%72 = bitcast i8* %71 to <8 x i8>*
%73 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %72
%74 = shufflevector <8 x i8> %73, <8 x i8> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%75 = zext <8 x i8> %69 to <8 x i16>
%76 = zext <8 x i8> %74 to <8 x i16>
%77 = shl nuw <8 x i16> %75, <i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8>
%78 = shl nuw <8 x i16> %76, <i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8, i16 8>
%79 = xor <8 x i16> %77, <i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768>
%80 = xor <8 x i16> %78, <i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768, i16 -32768>
%81 = shufflevector <8 x i16> %79, <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%82 = getelementptr i16, i16* %65, i64 -7
%83 = bitcast i16* %82 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %81, <8 x i16>* %83
%84 = shufflevector <8 x i16> %80, <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%85 = getelementptr i16, i16* %65, i64 -8
%86 = getelementptr i16, i16* %85, i64 -7
%87 = bitcast i16* %86 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %84, <8 x i16>* %87
%88 = add nuw i64 %61, 16
%89 = icmp eq i64 %88, %53
br i1 %89, label %90, label %60
90: ; preds = %60
%91 = icmp eq i64 %18, %53
br i1 %91, label %108, label %92
92: ; preds = %32, %20, %5, %90
%93 = phi i32 [ %3, %32 ], [ %3, %20 ], [ %3, %5 ], [ %55, %90 ]
%94 = phi i8* [ %11, %32 ], [ %11, %20 ], [ %11, %5 ], [ %57, %90 ]
%95 = phi i16* [ %14, %32 ], [ %14, %20 ], [ %14, %5 ], [ %59, %90 ]
br label %96
96: ; preds = %92, %96
%97 = phi i32 [ %100, %96 ], [ %93, %92 ]
%98 = phi i8* [ %101, %96 ], [ %94, %92 ]
%99 = phi i16* [ %106, %96 ], [ %95, %92 ]
%100 = add nsw i32 %97, -1
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %98, i64 -1
%102 = load i8, i8* %98
%103 = zext i8 %102 to i16
%104 = shl nuw i16 %103, 8
%105 = xor i16 %104, -32768
%106 = getelementptr inbounds i16, i16* %99, i64 -1
store i16 %105, i16* %99
%107 = icmp sgt i32 %97, 1
br i1 %107, label %96, label %108
108: ; preds = %96, %90, %2
ret void
}