average_overlay(the_image, out_image, rows, cols) short **the_image,
    **out_image;
long cols, rows;
{
  int i, j;
  for (i = 0; i < rows; i++) {
    if ((i % 10) == 0)
      printf(" %d", i);
    for (j = 0; j < cols; j++) {
      out_image[i][j] = (the_image[i][j] + out_image[i][j]) / 2;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<average_overlay>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jge    11e1 <average_overlay+0xd1>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1162 <average_overlay+0x52>
mov    -0x2c(%rbp),%esi
lea    0xea5(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movslq -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jge    11ce <average_overlay+0xbe>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
movswl (%rcx,%rdx,2),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %ax,%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1169 <average_overlay+0x59>
jmp    11d3 <average_overlay+0xc3>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    112f <average_overlay+0x1f>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<average_overlay>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
test   %rdx,%rdx
jle    13e5 <average_overlay+0x2d5>
mov    %rcx,%rbx
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r12
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rbx,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x18(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    %rbx,%r13
neg    %r13
xor    %ebp,%ebp
jmp    117d <average_overlay+0x6d>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rbp
cmp    %r14,%rbp
je     13e5 <average_overlay+0x2d5>
imul   $0xcccccccd,%ebp,%eax
ror    %eax
cmp    $0x19999999,%eax
jbe    11a0 <average_overlay+0x90>
test   %rbx,%rbx
jg     11b5 <average_overlay+0xa5>
jmp    1170 <average_overlay+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0xe59(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
test   %rbx,%rbx
jle    1170 <average_overlay+0x60>
mov    (%r12,%rbp,8),%rax
mov    (%r15,%rbp,8),%rcx
cmp    $0x8,%rbx
jb     11d9 <average_overlay+0xc9>
lea    (%rax,%rbx,2),%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jae    124f <average_overlay+0x13f>
lea    (%rcx,%rbx,2),%rdx
cmp    %rdx,%rax
jae    124f <average_overlay+0x13f>
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,%rdx
test   $0x1,%bl
je     1201 <average_overlay+0xf1>
movswl (%rax,%rsi,2),%edx
movswl (%rcx,%rsi,2),%edi
add    %edx,%edi
mov    %edi,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %edi,%edx
shr    %edx
mov    %dx,(%rcx,%rsi,2)
mov    %rsi,%rdx
or     $0x1,%rdx
not    %rsi
cmp    %r13,%rsi
je     1170 <average_overlay+0x60>
nopl   (%rax)
movswl (%rax,%rdx,2),%esi
movswl (%rcx,%rdx,2),%edi
add    %esi,%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %edi,%esi
shr    %esi
mov    %si,(%rcx,%rdx,2)
movswl 0x2(%rax,%rdx,2),%esi
movswl 0x2(%rcx,%rdx,2),%edi
add    %esi,%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %edi,%esi
shr    %esi
mov    %si,0x2(%rcx,%rdx,2)
add    $0x2,%rdx
cmp    %rdx,%rbx
jne    1210 <average_overlay+0x100>
jmp    1170 <average_overlay+0x60>
cmpq   $0x8,0x20(%rsp)
jae    125e <average_overlay+0x14e>
xor    %edx,%edx
jmp    135b <average_overlay+0x24b>
mov    0x8(%rsp),%rsi
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqu (%rax,%rdx,2),%xmm0
punpcklwd %xmm0,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
punpckhwd %xmm0,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
movdqu (%rcx,%rdx,2),%xmm3
movdqu 0x10(%rcx,%rdx,2),%xmm0
punpcklwd %xmm3,%xmm4
psrad  $0x10,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
punpckhwd %xmm3,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm4,%xmm2
psrld  $0x1f,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
psrld  $0x1f,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
pslld  $0xf,%xmm3
psrad  $0x10,%xmm3
pslld  $0xf,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
packssdw %xmm3,%xmm2
movdqu %xmm2,(%rcx,%rdx,2)
movdqu 0x10(%rax,%rdx,2),%xmm1
punpcklwd %xmm1,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
punpckhwd %xmm1,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm3
psrad  $0x10,%xmm3
paddd  %xmm2,%xmm3
punpckhwd %xmm0,%xmm0
psrad  $0x10,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm1
psrld  $0x1f,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
psrld  $0x1f,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
packssdw %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm1,0x10(%rcx,%rdx,2)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1270 <average_overlay+0x160>
testb  $0x1,0x18(%rsp)
je     13cf <average_overlay+0x2bf>
movdqu (%rax,%rdx,2),%xmm0
punpcklwd %xmm0,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
punpckhwd %xmm0,%xmm0
psrad  $0x10,%xmm0
movdqu (%rcx,%rdx,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm3
psrad  $0x10,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
punpckhwd %xmm2,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm3,%xmm0
psrld  $0x1f,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
psrld  $0x1f,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm0
psrad  $0x10,%xmm0
packssdw %xmm2,%xmm0
movdqu %xmm0,(%rcx,%rdx,2)
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    %rdx,%rsi
cmp    %rbx,%rdx
je     1170 <average_overlay+0x60>
jmp    11db <average_overlay+0xcb>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c" %d\00"
define i32 @average_overlay(i16** %0, i16** %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i16**
%7 = alloca i16**
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i16** %0, i16*** %6
store i16** %1, i16*** %7
store i64 %2, i64* %8
store i64 %3, i64* %9
store i32 0, i32* %10
br label %12
12: ; preds = %66, %4
%13 = load i32, i32* %10
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = load i64, i64* %8
%16 = icmp slt i64 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %69
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %10
%19 = srem i32 %18, 10
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %10
%23 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %22)
br label %24
24: ; preds = %21, %17
store i32 0, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %62, %24
%26 = load i32, i32* %11
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = load i64, i64* %9
%29 = icmp slt i64 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %65
30: ; preds = %25
%31 = load i16**, i16*** %6
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i16*, i16** %31, i64 %33
%35 = load i16*, i16** %34
%36 = load i32, i32* %11
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i16, i16* %35, i64 %37
%39 = load i16, i16* %38
%40 = sext i16 %39 to i32
%41 = load i16**, i16*** %7
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i16*, i16** %41, i64 %43
%45 = load i16*, i16** %44
%46 = load i32, i32* %11
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i16, i16* %45, i64 %47
%49 = load i16, i16* %48
%50 = sext i16 %49 to i32
%51 = add nsw i32 %40, %50
%52 = sdiv i32 %51, 2
%53 = trunc i32 %52 to i16
%54 = load i16**, i16*** %7
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i16*, i16** %54, i64 %56
%58 = load i16*, i16** %57
%59 = load i32, i32* %11
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %58, i64 %60
store i16 %53, i16* %61
br label %62
62: ; preds = %30
%63 = load i32, i32* %11
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %11
br label %25
65: ; preds = %25
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %10
br label %12
69: ; preds = %12
%70 = load i32, i32* %5
ret i32 %70
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c" %d\00"
define i32 @average_overlay(i16** nocapture %0, i16** nocapture %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = icmp sgt i64 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %131
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i64 %3, 0
%8 = add i64 %3, -8
%9 = lshr i64 %8, 3
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ult i64 %3, 8
%12 = and i64 %3, -8
%13 = and i64 %10, 1
%14 = icmp ult i64 %8, 8
%15 = and i64 %10, 4611686018427387902
%16 = icmp eq i64 %13, 0
%17 = icmp eq i64 %12, %3
%18 = and i64 %3, 1
%19 = icmp eq i64 %18, 0
%20 = sub i64 0, %3
br label %21
21: ; preds = %6, %128
%22 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %129, %128 ]
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = urem i32 %23, 10
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %21
%27 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %23)
br label %28
28: ; preds = %26, %21
br i1 %7, label %29, label %128
29: ; preds = %28
%30 = getelementptr inbounds i16*, i16** %0, i64 %22
%31 = load i16*, i16** %30
%32 = getelementptr inbounds i16*, i16** %1, i64 %22
%33 = load i16*, i16** %32
br i1 %11, label %88, label %34
34: ; preds = %29
%35 = getelementptr i16, i16* %33, i64 %3
%36 = getelementptr i16, i16* %31, i64 %3
%37 = icmp ult i16* %33, %36
%38 = icmp ult i16* %31, %35
%39 = and i1 %37, %38
br i1 %39, label %88, label %40
40: ; preds = %34
br i1 %14, label %72, label %41
41: ; preds = %40, %41
%42 = phi i64 [ %69, %41 ], [ 0, %40 ]
%43 = phi i64 [ %70, %41 ], [ 0, %40 ]
%44 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %42
%45 = bitcast i16* %44 to <8 x i16>*
%46 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %45
%47 = sext <8 x i16> %46 to <8 x i32>
%48 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %42
%49 = bitcast i16* %48 to <8 x i16>*
%50 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %49
%51 = sext <8 x i16> %50 to <8 x i32>
%52 = add nsw <8 x i32> %51, %47
%53 = sdiv <8 x i32> %52, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%54 = trunc <8 x i32> %53 to <8 x i16>
%55 = bitcast i16* %48 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %54, <8 x i16>* %55
%56 = or i64 %42, 8
%57 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %56
%58 = bitcast i16* %57 to <8 x i16>*
%59 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %58
%60 = sext <8 x i16> %59 to <8 x i32>
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %56
%62 = bitcast i16* %61 to <8 x i16>*
%63 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %62
%64 = sext <8 x i16> %63 to <8 x i32>
%65 = add nsw <8 x i32> %64, %60
%66 = sdiv <8 x i32> %65, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%67 = trunc <8 x i32> %66 to <8 x i16>
%68 = bitcast i16* %61 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %67, <8 x i16>* %68
%69 = add nuw i64 %42, 16
%70 = add i64 %43, 2
%71 = icmp eq i64 %70, %15
br i1 %71, label %72, label %41
72: ; preds = %41, %40
%73 = phi i64 [ 0, %40 ], [ %69, %41 ]
br i1 %16, label %87, label %74
74: ; preds = %72
%75 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %73
%76 = bitcast i16* %75 to <8 x i16>*
%77 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %76
%78 = sext <8 x i16> %77 to <8 x i32>
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %73
%80 = bitcast i16* %79 to <8 x i16>*
%81 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %80
%82 = sext <8 x i16> %81 to <8 x i32>
%83 = add nsw <8 x i32> %82, %78
%84 = sdiv <8 x i32> %83, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%85 = trunc <8 x i32> %84 to <8 x i16>
%86 = bitcast i16* %79 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %85, <8 x i16>* %86
br label %87
87: ; preds = %72, %74
br i1 %17, label %128, label %88
88: ; preds = %34, %29, %87
%89 = phi i64 [ 0, %34 ], [ 0, %29 ], [ %12, %87 ]
%90 = xor i64 %89, -1
br i1 %19, label %102, label %91
91: ; preds = %88
%92 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %89
%93 = load i16, i16* %92
%94 = sext i16 %93 to i32
%95 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %89
%96 = load i16, i16* %95
%97 = sext i16 %96 to i32
%98 = add nsw i32 %97, %94
%99 = sdiv i32 %98, 2
%100 = trunc i32 %99 to i16
store i16 %100, i16* %95
%101 = or i64 %89, 1
br label %102
102: ; preds = %91, %88
%103 = phi i64 [ %89, %88 ], [ %101, %91 ]
%104 = icmp eq i64 %90, %20
br i1 %104, label %128, label %105
105: ; preds = %102, %105
%106 = phi i64 [ %126, %105 ], [ %103, %102 ]
%107 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %106
%108 = load i16, i16* %107
%109 = sext i16 %108 to i32
%110 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %106
%111 = load i16, i16* %110
%112 = sext i16 %111 to i32
%113 = add nsw i32 %112, %109
%114 = sdiv i32 %113, 2
%115 = trunc i32 %114 to i16
store i16 %115, i16* %110
%116 = add nuw nsw i64 %106, 1
%117 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %116
%118 = load i16, i16* %117
%119 = sext i16 %118 to i32
%120 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %116
%121 = load i16, i16* %120
%122 = sext i16 %121 to i32
%123 = add nsw i32 %122, %119
%124 = sdiv i32 %123, 2
%125 = trunc i32 %124 to i16
store i16 %125, i16* %120
%126 = add nuw nsw i64 %106, 2
%127 = icmp eq i64 %126, %3
br i1 %127, label %128, label %105
128: ; preds = %102, %105, %87, %28
%129 = add nuw nsw i64 %22, 1
%130 = icmp eq i64 %129, %2
br i1 %130, label %131, label %21
131: ; preds = %128, %4
ret i32 undef
}