void mono_to_stereo(short *output, short *input, int n1) {
  short *p, *q;
  int n = n1;
  int v;
  p = input;
  q = output;
  while (n >= 4) {
    v = p[0];
    q[0] = v;
    q[1] = v;
    v = p[1];
    q[2] = v;
    q[3] = v;
    v = p[2];
    q[4] = v;
    q[5] = v;
    v = p[3];
    q[6] = v;
    q[7] = v;
    q += 8;
    p += 4;
    n -= 4;
  }
  while (n > 0) {
    v = p[0];
    q[0] = v;
    q[1] = v;
    q += 2;
    p += 1;
    n--;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mono_to_stereo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x2c(%rbp)
jl     11ef <mono_to_stereo+0xef>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0x2(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movswl 0x2(%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0x4(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0x6(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movswl 0x4(%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0x8(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0xa(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movswl 0x6(%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0xc(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0xe(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x10,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1125 <mono_to_stereo+0x25>
jmp    11f4 <mono_to_stereo+0xf4>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    1249 <mono_to_stereo+0x149>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cx,0x2(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11f4 <mono_to_stereo+0xf4>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mono_to_stereo>:
cmp    $0x4,%edx
jl     1150 <mono_to_stereo+0x50>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edx,%eax
movzwl (%rsi),%ecx
mov    %cx,(%rdi)
mov    %cx,0x2(%rdi)
movzwl 0x2(%rsi),%ecx
mov    %cx,0x4(%rdi)
mov    %cx,0x6(%rdi)
movzwl 0x4(%rsi),%ecx
mov    %cx,0x8(%rdi)
mov    %cx,0xa(%rdi)
movzwl 0x6(%rsi),%ecx
mov    %cx,0xc(%rdi)
mov    %cx,0xe(%rdi)
add    $0x10,%rdi
add    $0x8,%rsi
lea    -0x4(%rax),%edx
cmp    $0x7,%eax
ja     1110 <mono_to_stereo+0x10>
test   %edx,%edx
jle    11aa <mono_to_stereo+0xaa>
lea    -0x1(%rdx),%r8d
cmp    $0x7,%r8d
jb     1178 <mono_to_stereo+0x78>
lea    (%rsi,%r8,2),%rax
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rdi
jae    11ab <mono_to_stereo+0xab>
lea    (%rdi,%r8,4),%rax
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%rsi
jae    11ab <mono_to_stereo+0xab>
mov    %rdi,%rax
mov    %rsi,%r10
add    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movzwl (%r10,%rsi,1),%ecx
mov    %cx,(%rax,%rsi,2)
mov    %cx,0x2(%rax,%rsi,2)
add    $0xffffffff,%edx
add    $0x2,%rsi
cmp    $0x1,%edx
ja     1190 <mono_to_stereo+0x90>
ret
add    $0x1,%r8
mov    %r8,%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
sub    %r9d,%edx
lea    (%rdi,%r9,4),%rax
lea    (%rsi,%r9,2),%r10
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movq   (%rsi,%rcx,2),%xmm0
movq   0x8(%rsi,%rcx,2),%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm0
movdqu %xmm0,(%rdi,%rcx,4)
punpcklwd %xmm1,%xmm1
movdqu %xmm1,0x10(%rdi,%rcx,4)
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    11d0 <mono_to_stereo+0xd0>
cmp    %r9,%r8
jne    117e <mono_to_stereo+0x7e>
jmp    11aa <mono_to_stereo+0xaa>

LLVM IR (-O0):
define void @mono_to_stereo(i16* %0, i16* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i16*
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i16* %0, i16** %4
store i16* %1, i16** %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %6
store i32 %11, i32* %9
%12 = load i16*, i16** %5
store i16* %12, i16** %7
%13 = load i16*, i16** %4
store i16* %13, i16** %8
br label %14
14: ; preds = %17, %3
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp sge i32 %15, 4
br i1 %16, label %17, label %72
17: ; preds = %14
%18 = load i16*, i16** %7
%19 = getelementptr inbounds i16, i16* %18, i64 0
%20 = load i16, i16* %19
%21 = sext i16 %20 to i32
store i32 %21, i32* %10
%22 = load i32, i32* %10
%23 = trunc i32 %22 to i16
%24 = load i16*, i16** %8
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %24, i64 0
store i16 %23, i16* %25
%26 = load i32, i32* %10
%27 = trunc i32 %26 to i16
%28 = load i16*, i16** %8
%29 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 1
store i16 %27, i16* %29
%30 = load i16*, i16** %7
%31 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 1
%32 = load i16, i16* %31
%33 = sext i16 %32 to i32
store i32 %33, i32* %10
%34 = load i32, i32* %10
%35 = trunc i32 %34 to i16
%36 = load i16*, i16** %8
%37 = getelementptr inbounds i16, i16* %36, i64 2
store i16 %35, i16* %37
%38 = load i32, i32* %10
%39 = trunc i32 %38 to i16
%40 = load i16*, i16** %8
%41 = getelementptr inbounds i16, i16* %40, i64 3
store i16 %39, i16* %41
%42 = load i16*, i16** %7
%43 = getelementptr inbounds i16, i16* %42, i64 2
%44 = load i16, i16* %43
%45 = sext i16 %44 to i32
store i32 %45, i32* %10
%46 = load i32, i32* %10
%47 = trunc i32 %46 to i16
%48 = load i16*, i16** %8
%49 = getelementptr inbounds i16, i16* %48, i64 4
store i16 %47, i16* %49
%50 = load i32, i32* %10
%51 = trunc i32 %50 to i16
%52 = load i16*, i16** %8
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %52, i64 5
store i16 %51, i16* %53
%54 = load i16*, i16** %7
%55 = getelementptr inbounds i16, i16* %54, i64 3
%56 = load i16, i16* %55
%57 = sext i16 %56 to i32
store i32 %57, i32* %10
%58 = load i32, i32* %10
%59 = trunc i32 %58 to i16
%60 = load i16*, i16** %8
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %60, i64 6
store i16 %59, i16* %61
%62 = load i32, i32* %10
%63 = trunc i32 %62 to i16
%64 = load i16*, i16** %8
%65 = getelementptr inbounds i16, i16* %64, i64 7
store i16 %63, i16* %65
%66 = load i16*, i16** %8
%67 = getelementptr inbounds i16, i16* %66, i64 8
store i16* %67, i16** %8
%68 = load i16*, i16** %7
%69 = getelementptr inbounds i16, i16* %68, i64 4
store i16* %69, i16** %7
%70 = load i32, i32* %9
%71 = sub nsw i32 %70, 4
store i32 %71, i32* %9
br label %14
72: ; preds = %14
br label %73
73: ; preds = %76, %72
%74 = load i32, i32* %9
%75 = icmp sgt i32 %74, 0
br i1 %75, label %76, label %95
76: ; preds = %73
%77 = load i16*, i16** %7
%78 = getelementptr inbounds i16, i16* %77, i64 0
%79 = load i16, i16* %78
%80 = sext i16 %79 to i32
store i32 %80, i32* %10
%81 = load i32, i32* %10
%82 = trunc i32 %81 to i16
%83 = load i16*, i16** %8
%84 = getelementptr inbounds i16, i16* %83, i64 0
store i16 %82, i16* %84
%85 = load i32, i32* %10
%86 = trunc i32 %85 to i16
%87 = load i16*, i16** %8
%88 = getelementptr inbounds i16, i16* %87, i64 1
store i16 %86, i16* %88
%89 = load i16*, i16** %8
%90 = getelementptr inbounds i16, i16* %89, i64 2
store i16* %90, i16** %8
%91 = load i16*, i16** %7
%92 = getelementptr inbounds i16, i16* %91, i64 1
store i16* %92, i16** %7
%93 = load i32, i32* %9
%94 = add nsw i32 %93, -1
store i32 %94, i32* %9
br label %73
95: ; preds = %73
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mono_to_stereo(i16* nocapture writeonly %0, i16* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 3
br i1 %4, label %60, label %5
5: ; preds = %60, %3
%6 = phi i16* [ %1, %3 ], [ %79, %60 ]
%7 = phi i16* [ %0, %3 ], [ %78, %60 ]
%8 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %80, %60 ]
%9 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %92
10: ; preds = %5
%11 = add i32 %8, -1
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = icmp ult i32 %11, 7
br i1 %14, label %56, label %15
15: ; preds = %10
%16 = add i32 %8, -1
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = shl nuw nsw i64 %17, 1
%19 = add nuw nsw i64 %18, 2
%20 = getelementptr i16, i16* %7, i64 %19
%21 = add nuw nsw i64 %17, 1
%22 = getelementptr i16, i16* %6, i64 %21
%23 = icmp ult i16* %7, %22
%24 = icmp ult i16* %6, %20
%25 = and i1 %23, %24
br i1 %25, label %56, label %26
26: ; preds = %15
%27 = and i64 %13, 8589934584
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = sub i32 %8, %28
%30 = shl nuw nsw i64 %27, 1
%31 = getelementptr i16, i16* %7, i64 %30
%32 = getelementptr i16, i16* %6, i64 %27
br label %33
33: ; preds = %33, %26
%34 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %52, %33 ]
%35 = shl i64 %34, 1
%36 = shl i64 %34, 1
%37 = or i64 %36, 8
%38 = getelementptr i16, i16* %6, i64 %34
%39 = bitcast i16* %38 to <4 x i16>*
%40 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %39
%41 = getelementptr i16, i16* %38, i64 4
%42 = bitcast i16* %41 to <4 x i16>*
%43 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %42
%44 = getelementptr inbounds i16, i16* %7, i64 %35
%45 = bitcast i16* %44 to <8 x i16>*
%46 = getelementptr inbounds i16, i16* %7, i64 %37
%47 = bitcast i16* %46 to <8 x i16>*
%48 = shufflevector <4 x i16> %40, <4 x i16> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
%49 = shufflevector <8 x i16> %48, <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %49, <8 x i16>* %45
%50 = shufflevector <4 x i16> %43, <4 x i16> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
%51 = shufflevector <8 x i16> %50, <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i16> %51, <8 x i16>* %47
%52 = add nuw i64 %34, 8
%53 = icmp eq i64 %52, %27
br i1 %53, label %54, label %33
54: ; preds = %33
%55 = icmp eq i64 %13, %27
br i1 %55, label %92, label %56
56: ; preds = %15, %10, %54
%57 = phi i32 [ %8, %15 ], [ %8, %10 ], [ %29, %54 ]
%58 = phi i16* [ %7, %15 ], [ %7, %10 ], [ %31, %54 ]
%59 = phi i16* [ %6, %15 ], [ %6, %10 ], [ %32, %54 ]
br label %82
60: ; preds = %3, %60
%61 = phi i32 [ %80, %60 ], [ %2, %3 ]
%62 = phi i16* [ %78, %60 ], [ %0, %3 ]
%63 = phi i16* [ %79, %60 ], [ %1, %3 ]
%64 = load i16, i16* %63
store i16 %64, i16* %62
%65 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 1
store i16 %64, i16* %65
%66 = getelementptr inbounds i16, i16* %63, i64 1
%67 = load i16, i16* %66
%68 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 2
store i16 %67, i16* %68
%69 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 3
store i16 %67, i16* %69
%70 = getelementptr inbounds i16, i16* %63, i64 2
%71 = load i16, i16* %70
%72 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 4
store i16 %71, i16* %72
%73 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 5
store i16 %71, i16* %73
%74 = getelementptr inbounds i16, i16* %63, i64 3
%75 = load i16, i16* %74
%76 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 6
store i16 %75, i16* %76
%77 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 7
store i16 %75, i16* %77
%78 = getelementptr inbounds i16, i16* %62, i64 8
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %63, i64 4
%80 = add nsw i32 %61, -4
%81 = icmp ugt i32 %61, 7
br i1 %81, label %60, label %5
82: ; preds = %56, %82
%83 = phi i32 [ %90, %82 ], [ %57, %56 ]
%84 = phi i16* [ %88, %82 ], [ %58, %56 ]
%85 = phi i16* [ %89, %82 ], [ %59, %56 ]
%86 = load i16, i16* %85
store i16 %86, i16* %84
%87 = getelementptr inbounds i16, i16* %84, i64 1
store i16 %86, i16* %87
%88 = getelementptr inbounds i16, i16* %84, i64 2
%89 = getelementptr inbounds i16, i16* %85, i64 1
%90 = add nsw i32 %83, -1
%91 = icmp ugt i32 %83, 1
br i1 %91, label %82, label %92
92: ; preds = %82, %54, %5
ret void
}