unsigned unswizzle(unsigned offset, unsigned log2_w) {
  if (log2_w <= 4)
    return offset;
  unsigned w_mask = (1 << log2_w) - 1;
  unsigned mx = offset & 0xf;
  unsigned by = offset & (~7 << log2_w);
  unsigned bx = offset & ((w_mask & 0xf) << 7);
  unsigned my = offset & 0x70;
  return by | (bx >> 3) | (my << (log2_w - 4)) | mx;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unswizzle>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x4,-0xc(%rbp)
ja     111f <unswizzle+0x1f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1186 <unswizzle+0x86>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0xfffffff8,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
and    $0xf,%ecx
shl    $0x7,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x70,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    $0x3,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x4,%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unswizzle>:
mov    %edi,%eax
cmp    $0x5,%esi
jb     1137 <unswizzle+0x37>
mov    %esi,%ecx
mov    $0xfffffff8,%edx
shl    %cl,%edx
mov    $0xffffff80,%esi
shl    %cl,%esi
not    %esi
and    %eax,%esi
or     $0xf,%edx
and    %eax,%edx
and    $0x70,%eax
add    $0xfc,%cl
shl    %cl,%eax
and    $0x780,%esi
shr    $0x3,%esi
or     %eax,%edx
or     %esi,%edx
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @unswizzle(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp ule i32 %11, 4
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %2
%14 = load i32, i32* %4
store i32 %14, i32* %3
br label %43
15: ; preds = %2
%16 = load i32, i32* %5
%17 = shl i32 1, %16
%18 = sub nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32, i32* %4
%20 = and i32 %19, 15
store i32 %20, i32* %7
%21 = load i32, i32* %4
%22 = load i32, i32* %5
%23 = shl i32 -8, %22
%24 = and i32 %21, %23
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32, i32* %4
%26 = load i32, i32* %6
%27 = and i32 %26, 15
%28 = shl i32 %27, 7
%29 = and i32 %25, %28
store i32 %29, i32* %9
%30 = load i32, i32* %4
%31 = and i32 %30, 112
store i32 %31, i32* %10
%32 = load i32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %9
%34 = lshr i32 %33, 3
%35 = or i32 %32, %34
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sub i32 %37, 4
%39 = shl i32 %36, %38
%40 = or i32 %35, %39
%41 = load i32, i32* %7
%42 = or i32 %40, %41
store i32 %42, i32* %3
br label %43
43: ; preds = %15, %13
%44 = load i32, i32* %3
ret i32 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @unswizzle(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp ult i32 %1, 5
br i1 %3, label %18, label %4
4: ; preds = %2
%5 = shl i32 -8, %1
%6 = shl i32 -128, %1
%7 = and i32 %6, 1920
%8 = xor i32 %7, 1920
%9 = and i32 %8, %0
%10 = and i32 %0, 112
%11 = lshr exact i32 %9, 3
%12 = add i32 %1, -4
%13 = shl i32 %10, %12
%14 = or i32 %5, 15
%15 = and i32 %14, %0
%16 = or i32 %15, %13
%17 = or i32 %16, %11
br label %18
18: ; preds = %2, %4
%19 = phi i32 [ %17, %4 ], [ %0, %2 ]
ret i32 %19
}