unsigned char avg(const unsigned char *data, int x1, int x2, int stride,
                  int yres) {
  unsigned int v = 0;
  int x;
  int y;
  const unsigned char *line;
  for (y = 0; y < yres; ++y) {
    line = data + x1 + (y * stride);
    for (x = x1; x < x2; ++x) {
      v += *line++;
    }
  }
  v /= (x2 - x1) * yres;
  return v;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<avg>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1196 <avg+0x96>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1183 <avg+0x83>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1151 <avg+0x51>
jmp    1188 <avg+0x88>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1123 <avg+0x23>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
movzbl %al,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<avg>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r9d
test   %r8d,%r8d
mov    %r8d,-0x20(%rsp)
jle    12b8 <avg+0x1b8>
movslq %esi,%r11
lea    (%rdi,%r11,1),%r10
movslq %ecx,%rcx
mov    %r8d,%edx
add    %r11,%rdi
add    $0xc,%rdi
not    %r11d
add    %r9d,%r11d
lea    0x1(%r11),%r15
mov    %r15,-0x8(%rsp)
and    $0xfffffffffffffff8,%r15
lea    -0x8(%r15),%r12
mov    %r12,-0x10(%rsp)
shr    $0x3,%r12
add    $0x1,%r12
lea    (%r15,%rsi,1),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rsp)
mov    %r12,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
xor    %r8d,%r8d
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    1190 <avg+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r8
add    %rcx,%rdi
cmp    %rdx,%r8
je     12ba <avg+0x1ba>
cmp    %esi,%r9d
jle    1180 <avg+0x80>
mov    %r8,%r13
imul   %rcx,%r13
add    %r10,%r13
cmp    $0x7,%r11d
jae    11b0 <avg+0xb0>
mov    %esi,%ebx
jmp    1279 <avg+0x179>
nopl   0x0(%rax)
movd   %eax,%xmm1
cmpq   $0x0,-0x10(%rsp)
je     12a6 <avg+0x1a6>
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    -0x18(%rsp),%rbp
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movd   -0xc(%rdi,%rax,1),%xmm3
movd   -0x8(%rdi,%rax,1),%xmm4
punpcklbw %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm4
punpcklwd %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movd   -0x4(%rdi,%rax,1),%xmm1
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm2
punpcklbw %xmm0,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm2
punpcklwd %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    11d0 <avg+0xd0>
test   $0x1,%r12b
je     124d <avg+0x14d>
movd   0x0(%r13,%rax,1),%xmm3
movd   0x4(%r13,%rax,1),%xmm4
punpcklbw %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm4
punpcklwd %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
pshufd $0x55,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r15,-0x8(%rsp)
je     1180 <avg+0x80>
add    %r15,%r13
mov    -0x1c(%rsp),%ebx
mov    %r9d,%ebp
sub    %ebx,%ebp
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl 0x0(%r13,%r14,1),%ebx
add    %ebx,%eax
add    $0x1,%r14
cmp    %r14d,%ebp
jne    1290 <avg+0x190>
jmp    1180 <avg+0x80>
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r12b
jne    1227 <avg+0x127>
jmp    124d <avg+0x14d>
xor    %eax,%eax
sub    %esi,%r9d
imul   -0x20(%rsp),%r9d
xor    %edx,%edx
div    %r9d
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @avg(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %13
br label %15
15: ; preds = %45, %5
%16 = load i32, i32* %13
%17 = load i32, i32* %10
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %48
19: ; preds = %15
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %9
%26 = mul nsw i32 %24, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %27
store i8* %28, i8** %14
%29 = load i32, i32* %7
store i32 %29, i32* %12
br label %30
30: ; preds = %41, %19
%31 = load i32, i32* %12
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %44
34: ; preds = %30
%35 = load i8*, i8** %14
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i32 1
store i8* %36, i8** %14
%37 = load i8, i8* %35
%38 = zext i8 %37 to i32
%39 = load i32, i32* %11
%40 = add i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %11
br label %41
41: ; preds = %34
%42 = load i32, i32* %12
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %12
br label %30
44: ; preds = %30
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i32, i32* %13
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %13
br label %15
48: ; preds = %15
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sub nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %10
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = load i32, i32* %11
%55 = udiv i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %11
%56 = load i32, i32* %11
%57 = trunc i32 %56 to i8
ret i8 %57
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @avg(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %108
7: ; preds = %5
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%10 = icmp sgt i32 %2, %1
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = zext i32 %4 to i64
%13 = xor i32 %1, -1
%14 = add i32 %13, %2
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %16, 8589934584
%18 = add nsw i64 %17, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = icmp ult i32 %14, 7
%22 = and i64 %16, 8589934584
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = add i32 %23, %1
%25 = and i64 %20, 1
%26 = icmp eq i64 %18, 0
%27 = and i64 %20, 4611686018427387902
%28 = icmp eq i64 %25, 0
%29 = icmp eq i64 %16, %22
br label %30
30: ; preds = %7, %104
%31 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %106, %104 ]
%32 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %105, %104 ]
br i1 %10, label %33, label %104
33: ; preds = %30
%34 = mul nsw i64 %31, %11
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 %34
br i1 %21, label %90, label %36
36: ; preds = %33
%37 = getelementptr i8, i8* %35, i64 %22
%38 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %32, i64 0
br i1 %26, label %68, label %39
39: ; preds = %36, %39
%40 = phi i64 [ %65, %39 ], [ 0, %36 ]
%41 = phi <4 x i32> [ %63, %39 ], [ %38, %36 ]
%42 = phi <4 x i32> [ %64, %39 ], [ zeroinitializer, %36 ]
%43 = phi i64 [ %66, %39 ], [ 0, %36 ]
%44 = getelementptr i8, i8* %35, i64 %40
%45 = bitcast i8* %44 to <4 x i8>*
%46 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %45
%47 = getelementptr i8, i8* %44, i64 4
%48 = bitcast i8* %47 to <4 x i8>*
%49 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %48
%50 = zext <4 x i8> %46 to <4 x i32>
%51 = zext <4 x i8> %49 to <4 x i32>
%52 = add <4 x i32> %41, %50
%53 = add <4 x i32> %42, %51
%54 = or i64 %40, 8
%55 = getelementptr i8, i8* %35, i64 %54
%56 = bitcast i8* %55 to <4 x i8>*
%57 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %56
%58 = getelementptr i8, i8* %55, i64 4
%59 = bitcast i8* %58 to <4 x i8>*
%60 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %59
%61 = zext <4 x i8> %57 to <4 x i32>
%62 = zext <4 x i8> %60 to <4 x i32>
%63 = add <4 x i32> %52, %61
%64 = add <4 x i32> %53, %62
%65 = add nuw i64 %40, 16
%66 = add i64 %43, 2
%67 = icmp eq i64 %66, %27
br i1 %67, label %68, label %39
68: ; preds = %39, %36
%69 = phi <4 x i32> [ undef, %36 ], [ %63, %39 ]
%70 = phi <4 x i32> [ undef, %36 ], [ %64, %39 ]
%71 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %65, %39 ]
%72 = phi <4 x i32> [ %38, %36 ], [ %63, %39 ]
%73 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %36 ], [ %64, %39 ]
br i1 %28, label %85, label %74
74: ; preds = %68
%75 = getelementptr i8, i8* %35, i64 %71
%76 = bitcast i8* %75 to <4 x i8>*
%77 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %76
%78 = getelementptr i8, i8* %75, i64 4
%79 = bitcast i8* %78 to <4 x i8>*
%80 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %79
%81 = zext <4 x i8> %77 to <4 x i32>
%82 = zext <4 x i8> %80 to <4 x i32>
%83 = add <4 x i32> %72, %81
%84 = add <4 x i32> %73, %82
br label %85
85: ; preds = %68, %74
%86 = phi <4 x i32> [ %69, %68 ], [ %83, %74 ]
%87 = phi <4 x i32> [ %70, %68 ], [ %84, %74 ]
%88 = add <4 x i32> %87, %86
%89 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %88)
br i1 %29, label %104, label %90
90: ; preds = %33, %85
%91 = phi i8* [ %35, %33 ], [ %37, %85 ]
%92 = phi i32 [ %1, %33 ], [ %24, %85 ]
%93 = phi i32 [ %32, %33 ], [ %89, %85 ]
br label %94
94: ; preds = %90, %94
%95 = phi i8* [ %98, %94 ], [ %91, %90 ]
%96 = phi i32 [ %102, %94 ], [ %92, %90 ]
%97 = phi i32 [ %101, %94 ], [ %93, %90 ]
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %95, i64 1
%99 = load i8, i8* %95
%100 = zext i8 %99 to i32
%101 = add i32 %97, %100
%102 = add nsw i32 %96, 1
%103 = icmp eq i32 %102, %2
br i1 %103, label %104, label %94
104: ; preds = %94, %85, %30
%105 = phi i32 [ %32, %30 ], [ %89, %85 ], [ %101, %94 ]
%106 = add nuw nsw i64 %31, 1
%107 = icmp eq i64 %106, %12
br i1 %107, label %108, label %30
108: ; preds = %104, %5
%109 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %105, %104 ]
%110 = sub nsw i32 %2, %1
%111 = mul nsw i32 %110, %4
%112 = udiv i32 %109, %111
%113 = trunc i32 %112 to i8
ret i8 %113
}