void TwiddleOneCol(long direction, long n1, long j, double *u, double *x,
                   long pad_length) {
  long i;
  double omega_r;
  double omega_c;
  double x_r;
  double x_c;
  for (i = 0; i < n1; i++) {
    omega_r = u[2 * (j * (n1 + pad_length) + i)];
    omega_c = direction * u[2 * (j * (n1 + pad_length) + i) + 1];
    x_r = x[2 * i];
    x_c = x[2 * i + 1];
    x[2 * i] = omega_r * x_r - omega_c * x_c;
    x[2 * i + 1] = omega_r * x_c + omega_c * x_r;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<TwiddleOneCol>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    1235 <TwiddleOneCol+0x135>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
add    -0x30(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
cvtsi2sdq -0x8(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
add    -0x30(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
mulsd  0x8(%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
movsd  0x8(%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  -0x50(%rbp),%xmm2
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x58(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  -0x58(%rbp),%xmm2
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
movsd  %xmm0,0x8(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1124 <TwiddleOneCol+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<TwiddleOneCol>:
test   %rsi,%rsi
jle    11b6 <TwiddleOneCol+0xb6>
add    %rsi,%r9
cvtsi2sd %rdi,%xmm0
cmp    $0x1,%rsi
je     1149 <TwiddleOneCol+0x49>
lea    (%rsi,%rsi,1),%rax
mov    %r9,%r10
imul   %rdx,%r10
lea    (%rax,%r10,2),%rax
shl    $0x4,%r10
add    %rcx,%r10
lea    (%rcx,%rax,8),%rax
cmp    %r8,%rax
jbe    11b7 <TwiddleOneCol+0xb7>
mov    %rsi,%rax
shl    $0x4,%rax
add    %r8,%rax
cmp    %rax,%r10
jae    11b7 <TwiddleOneCol+0xb7>
xor    %eax,%eax
sub    %rax,%rsi
imul   %r9,%rdx
shl    $0x4,%rdx
add    %rdx,%rcx
add    $0x8,%rcx
shl    $0x4,%rax
movapd 0xe97(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rcx,%rax,1),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movupd (%r8,%rax,1),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
xorpd  %xmm1,%xmm4
unpcklpd %xmm2,%xmm4
movsd  -0x8(%rcx,%rax,1),%xmm2
unpcklpd %xmm2,%xmm2
mulpd  %xmm3,%xmm2
shufpd $0x1,%xmm3,%xmm3
mulpd  %xmm4,%xmm3
addpd  %xmm3,%xmm2
movupd %xmm2,(%r8,%rax,1)
add    $0x10,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1170 <TwiddleOneCol+0x70>
ret
mov    %rsi,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
xor    %edi,%edi
mov    %rax,%r11
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%r10,%rdi,1),%xmm2
movupd 0x10(%r10,%rdi,1),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
unpcklpd %xmm3,%xmm4
unpckhpd %xmm3,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm2
movupd (%r8,%rdi,1),%xmm3
movupd 0x10(%r8,%rdi,1),%xmm5
movapd %xmm3,%xmm6
unpcklpd %xmm5,%xmm6
unpckhpd %xmm5,%xmm3
movapd %xmm3,%xmm5
mulpd  %xmm2,%xmm5
mulpd  %xmm4,%xmm3
mulpd  %xmm6,%xmm4
subpd  %xmm5,%xmm4
mulpd  %xmm2,%xmm6
addpd  %xmm6,%xmm3
movapd %xmm4,%xmm2
unpckhpd %xmm3,%xmm2
unpcklpd %xmm3,%xmm4
movupd %xmm4,(%r8,%rdi,1)
movupd %xmm2,0x10(%r8,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    11d0 <TwiddleOneCol+0xd0>
cmp    %rsi,%rax
je     11b6 <TwiddleOneCol+0xb6>
jmp    114b <TwiddleOneCol+0x4b>

LLVM IR (-O0):
define void @TwiddleOneCol(i64 %0, i64 %1, i64 %2, double* %3, double* %4, i64 %5) {
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
store i64 %0, i64* %7
store i64 %1, i64* %8
store i64 %2, i64* %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store i64 %5, i64* %12
store i64 0, i64* %13
br label %18
18: ; preds = %82, %6
%19 = load i64, i64* %13
%20 = load i64, i64* %8
%21 = icmp slt i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %85
22: ; preds = %18
%23 = load double*, double** %10
%24 = load i64, i64* %9
%25 = load i64, i64* %8
%26 = load i64, i64* %12
%27 = add nsw i64 %25, %26
%28 = mul nsw i64 %24, %27
%29 = load i64, i64* %13
%30 = add nsw i64 %28, %29
%31 = mul nsw i64 2, %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %31
%33 = load double, double* %32
store double %33, double* %14
%34 = load i64, i64* %7
%35 = sitofp i64 %34 to double
%36 = load double*, double** %10
%37 = load i64, i64* %9
%38 = load i64, i64* %8
%39 = load i64, i64* %12
%40 = add nsw i64 %38, %39
%41 = mul nsw i64 %37, %40
%42 = load i64, i64* %13
%43 = add nsw i64 %41, %42
%44 = mul nsw i64 2, %43
%45 = add nsw i64 %44, 1
%46 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = fmul double %35, %47
store double %48, double* %15
%49 = load double*, double** %11
%50 = load i64, i64* %13
%51 = mul nsw i64 2, %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %51
%53 = load double, double* %52
store double %53, double* %16
%54 = load double*, double** %11
%55 = load i64, i64* %13
%56 = mul nsw i64 2, %55
%57 = add nsw i64 %56, 1
%58 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 %57
%59 = load double, double* %58
store double %59, double* %17
%60 = load double, double* %14
%61 = load double, double* %16
%62 = load double, double* %15
%63 = load double, double* %17
%64 = fmul double %62, %63
%65 = fneg double %64
%66 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %61, double %65)
%67 = load double*, double** %11
%68 = load i64, i64* %13
%69 = mul nsw i64 2, %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 %69
store double %66, double* %70
%71 = load double, double* %14
%72 = load double, double* %17
%73 = load double, double* %15
%74 = load double, double* %16
%75 = fmul double %73, %74
%76 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %72, double %75)
%77 = load double*, double** %11
%78 = load i64, i64* %13
%79 = mul nsw i64 2, %78
%80 = add nsw i64 %79, 1
%81 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %80
store double %76, double* %81
br label %82
82: ; preds = %22
%83 = load i64, i64* %13
%84 = add nsw i64 %83, 1
store i64 %84, i64* %13
br label %18
85: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @TwiddleOneCol(i64 %0, i64 %1, i64 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, i64 %5) {
%7 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %85
8: ; preds = %6
%9 = add nsw i64 %5, %1
%10 = mul nsw i64 %9, %2
%11 = sitofp i64 %0 to double
%12 = icmp eq i64 %1, 1
br i1 %12, label %58, label %13
13: ; preds = %8
%14 = shl i64 %1, 1
%15 = getelementptr double, double* %4, i64 %14
%16 = mul i64 %9, %2
%17 = shl i64 %16, 1
%18 = getelementptr double, double* %3, i64 %17
%19 = add i64 %17, %14
%20 = getelementptr double, double* %3, i64 %19
%21 = icmp ugt double* %20, %4
%22 = icmp ult double* %18, %15
%23 = and i1 %21, %22
br i1 %23, label %58, label %24
24: ; preds = %13
%25 = and i64 %1, -2
%26 = insertelement <2 x double> poison, double %11, i64 0
%27 = shufflevector <2 x double> %26, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%28 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 -1
br label %29
29: ; preds = %29, %24
%30 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %54, %29 ]
%31 = add nsw i64 %30, %10
%32 = shl nsw i64 %31, 1
%33 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %32
%34 = bitcast double* %33 to <4 x double>*
%35 = load <4 x double>, <4 x double>* %34
%36 = shufflevector <4 x double> %35, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%37 = shufflevector <4 x double> %35, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%38 = fmul <2 x double> %37, %27
%39 = shl nuw nsw i64 %30, 1
%40 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %39
%41 = bitcast double* %40 to <4 x double>*
%42 = load <4 x double>, <4 x double>* %41
%43 = shufflevector <4 x double> %42, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%44 = shufflevector <4 x double> %42, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%45 = or i64 %39, 1
%46 = fneg <2 x double> %38
%47 = fmul <2 x double> %44, %46
%48 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %36, <2 x double> %43, <2 x double> %47)
%49 = fmul <2 x double> %38, %43
%50 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %36, <2 x double> %44, <2 x double> %49)
%51 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %45
%52 = bitcast double* %51 to <4 x double>*
%53 = shufflevector <2 x double> %48, <2 x double> %50, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 3>
store <4 x double> %53, <4 x double>* %52
%54 = add nuw i64 %30, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %25
br i1 %55, label %56, label %29
56: ; preds = %29
%57 = icmp eq i64 %25, %1
br i1 %57, label %85, label %58
58: ; preds = %13, %8, %56
%59 = phi i64 [ 0, %13 ], [ 0, %8 ], [ %25, %56 ]
br label %60
60: ; preds = %58, %60
%61 = phi i64 [ %83, %60 ], [ %59, %58 ]
%62 = add nsw i64 %61, %10
%63 = shl nsw i64 %62, 1
%64 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = or i64 %63, 1
%67 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = fmul double %68, %11
%70 = shl nuw nsw i64 %61, 1
%71 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %70
%72 = bitcast double* %71 to <2 x double>*
%73 = load <2 x double>, <2 x double>* %72
%74 = fneg double %69
%75 = insertelement <2 x double> poison, double %69, i64 0
%76 = insertelement <2 x double> %75, double %74, i64 1
%77 = fmul <2 x double> %73, %76
%78 = shufflevector <2 x double> %77, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
%79 = insertelement <2 x double> poison, double %65, i64 0
%80 = shufflevector <2 x double> %79, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%81 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %80, <2 x double> %73, <2 x double> %78)
%82 = bitcast double* %71 to <2 x double>*
store <2 x double> %81, <2 x double>* %82
%83 = add nuw nsw i64 %61, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %1
br i1 %84, label %85, label %60
85: ; preds = %60, %56, %6
ret void
}