void otsu(float **img, int X, int Y, int maxv) {
  int x, y, i, j, N = X * Y;
  int threshold;
  float pdf[256];
  float cdf[256];
  float myu[256];
  float sigma[256];
  float p1p2, mu1mu2diff, max_sigma;
  for (i = 0; i < 256; i++)
    pdf[i] = 0.0;
  for (y = 0; y < Y; y++)
    for (x = 0; x < X; x++)
      pdf[(int)(255 * (img[y][x] / maxv))] += 1.0;
  for (i = 0; i < 256; i++)
    pdf[i] /= N;
  cdf[0] = pdf[0];
  myu[0] = 0.0;
  for (i = 1; i < 256; i++) {
    cdf[i] = cdf[i - 1] + pdf[i];
    myu[i] = myu[i - 1] + i * pdf[i];
  }
  threshold = 0;
  max_sigma = 0.0;
  for (i = 0; i < 255; i++) {
    if (cdf[i] != 0.0 && cdf[i] != 1.0) {
      p1p2 = cdf[i] * (1.0 - cdf[i]);
      mu1mu2diff = myu[256 - 1] * cdf[i] - myu[i];
      sigma[i] = mu1mu2diff * mu1mu2diff / p1p2;
    } else
      sigma[i] = 0.0;
    if (sigma[i] > max_sigma) {
      max_sigma = sigma[i];
      threshold = i;
    }
  }
  for (x = 0; x < X; x++)
    for (y = 0; y < Y; y++)
      img[y][x] = (255 * (img[y][x] / maxv) > threshold) ? 1.0 : 0.0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<otsu>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0xfd0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x20(%rbp)
jge    1154 <otsu+0x54>
movslq -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x430(%rbp,%rax,4)
ff ff
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1129 <otsu+0x29>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f1 <otsu+0xf1>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11de <otsu+0xde>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm0
divss  %xmm0,%xmm1
movss  0xe68(%rip),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
cltq
movss  -0x430(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xe41(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x430(%rbp,%rax,4)
ff ff
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    116e <otsu+0x6e>
jmp    11e3 <otsu+0xe3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115b <otsu+0x5b>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x20(%rbp)
jge    1232 <otsu+0x132>
cvtsi2ssl -0x28(%rbp),%xmm1
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x430(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x430(%rbp,%rax,4)
ff ff
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11f8 <otsu+0xf8>
movss  -0x430(%rbp),%xmm0
ff
movss  %xmm0,-0x830(%rbp)
ff
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0xc30(%rbp)
ff
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x20(%rbp)
jge    12d2 <otsu+0x1d2>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
movss  -0x830(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
movslq -0x20(%rbp),%rax
addss  -0x430(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  %xmm0,-0x830(%rbp,%rax,4)
ff ff
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
movss  -0xc30(%rbp,%rax,4),%xmm1
ff ff
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm0
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x430(%rbp,%rax,4),%xmm2
ff ff
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  %xmm0,-0xc30(%rbp,%rax,4)
ff ff
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1254 <otsu+0x154>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x103c(%rbp)
ff
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0xff,-0x20(%rbp)
jge    144e <otsu+0x34e>
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x830(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1321 <otsu+0x221>
jp     1321 <otsu+0x221>
jmp    13f6 <otsu+0x2f6>
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x830(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xcc6(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    134f <otsu+0x24f>
jp     134f <otsu+0x24f>
jmp    13f6 <otsu+0x2f6>
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x830(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x830(%rbp,%rax,4),%xmm1
ff ff
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  0xc87(%rip),%xmm1
subsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1034(%rbp)
ff
movss  -0x834(%rbp),%xmm0
ff
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x830(%rbp,%rax,4),%xmm2
ff ff
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0xc30(%rbp,%rax,4),%xmm1
ff ff
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1038(%rbp)
ff
movss  -0x1038(%rbp),%xmm0
ff
mulss  -0x1038(%rbp),%xmm0
ff
divss  -0x1034(%rbp),%xmm0
ff
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  %xmm0,-0x1030(%rbp,%rax,4)
ff ff
jmp    1406 <otsu+0x306>
movslq -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1030(%rbp,%rax,4)
ff ff
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x1030(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
ucomiss -0x103c(%rbp),%xmm0
jbe    143b <otsu+0x33b>
movslq -0x20(%rbp),%rax
movss  -0x1030(%rbp,%rax,4),%xmm0
ff ff
movss  %xmm0,-0x103c(%rbp)
ff
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1440 <otsu+0x340>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    12eb <otsu+0x1eb>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1519 <otsu+0x419>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1506 <otsu+0x406>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  0xb6e(%rip),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
cvtsi2ssl -0x2c(%rbp),%xmm2
movsd  0xb55(%rip),%xmm0
xorps  %xmm3,%xmm3
movsd  %xmm3,-0x1050(%rbp)
ff
ucomiss %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm0,-0x1048(%rbp)
ff
ja     14d7 <otsu+0x3d7>
movsd  -0x1050(%rbp),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,-0x1048(%rbp)
ff
movsd  -0x1048(%rbp),%xmm0
ff
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1468 <otsu+0x368>
jmp    150b <otsu+0x40b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1455 <otsu+0x355>
add    $0xfd0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<otsu>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0xc08,%rsp
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
mov    %rsp,%rdi
mov    $0x400,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15d,%r8d
imul   %ebp,%r8d
mov    %r15d,%r9d
mov    %ebp,%r10d
test   %r15d,%r15d
jle    120a <otsu+0xfa>
cvtsi2ss %r14d,%xmm0
mov    %r10d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
xor    %edi,%edi
movss  0xe9e(%rip),%xmm1
movss  0xe9a(%rip),%xmm2
jmp    117d <otsu+0x6d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rdi
cmp    %r9,%rdi
je     120a <otsu+0xfa>
test   %ebp,%ebp
jle    1170 <otsu+0x60>
mov    (%rbx,%rdi,8),%rdx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%ebp
je     11de <otsu+0xce>
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rdx,%rax,4),%xmm3
divss  %xmm0,%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
cvttss2si %xmm3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rsp,%rcx,4),%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,(%rsp,%rcx,4)
movss  0x4(%rdx,%rax,4),%xmm3
divss  %xmm0,%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
cvttss2si %xmm3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rsp,%rcx,4),%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,(%rsp,%rcx,4)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rsi
jne    1190 <otsu+0x80>
test   $0x1,%r10b
je     1170 <otsu+0x60>
movss  (%rdx,%rax,4),%xmm3
divss  %xmm0,%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
cvttss2si %xmm3,%eax
cltq
movss  (%rsp,%rax,4),%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,(%rsp,%rax,4)
jmp    1170 <otsu+0x60>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r8d,%xmm0
shufps $0x0,%xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movaps (%rsp,%rax,4),%xmm1
movaps 0x10(%rsp,%rax,4),%xmm2
divps  %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,(%rsp,%rax,4)
divps  %xmm0,%xmm2
movaps %xmm2,0x10(%rsp,%rax,4)
add    $0x8,%rax
cmp    $0x100,%rax
jne    1220 <otsu+0x110>
movss  (%rsp),%xmm0
movss  %xmm0,0x800(%rsp)
movl   $0x0,0x400(%rsp)
mov    $0x1,%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
movaps %xmm0,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rsp,%rax,4),%xmm4
addss  %xmm4,%xmm1
movss  %xmm1,0x800(%rsp,%rax,4)
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2ss %eax,%xmm3
mulss  %xmm4,%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,0x400(%rsp,%rax,4)
lea    0x1(%rax),%rdx
cmp    $0x100,%rdx
je     12db <otsu+0x1cb>
movss  0x4(%rsp,%rax,4),%xmm4
addss  %xmm4,%xmm1
movss  %xmm1,0x804(%rsp,%rax,4)
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %edx,%xmm2
mulss  %xmm4,%xmm2
addss  %xmm3,%xmm2
movss  %xmm2,0x404(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,%rax
jmp    1270 <otsu+0x160>
xor    %edx,%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  0x7fc(%rsp),%xmm2
movss  0xd13(%rip),%xmm3
movsd  0xd0f(%rip),%xmm4
xorps  %xmm5,%xmm5
xor    %esi,%esi
xchg   %ax,%ax
ucomiss %xmm1,%xmm0
xorps  %xmm6,%xmm6
jne    130a <otsu+0x1fa>
jnp    1346 <otsu+0x236>
ucomiss %xmm3,%xmm0
xorps  %xmm6,%xmm6
jne    1314 <otsu+0x204>
jnp    1346 <otsu+0x236>
xorps  %xmm6,%xmm6
cvtss2sd %xmm0,%xmm6
movapd %xmm4,%xmm7
subsd  %xmm6,%xmm7
mulsd  %xmm6,%xmm7
xorps  %xmm6,%xmm6
cvtsd2ss %xmm7,%xmm6
mulss  %xmm2,%xmm0
subss  0x400(%rsp,%rdx,4),%xmm0
mulss  %xmm0,%xmm0
divss  %xmm6,%xmm0
movaps %xmm0,%xmm6
ucomiss %xmm5,%xmm6
cmova  %edx,%esi
cmp    $0xfe,%rdx
je     136b <otsu+0x25b>
maxss  %xmm5,%xmm6
movss  0x804(%rsp,%rdx,4),%xmm0
add    $0x1,%rdx
movaps %xmm6,%xmm5
jmp    1300 <otsu+0x1f0>
test   %ebp,%ebp
jle    1438 <otsu+0x328>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r14d,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mov    %r9d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xor    %esi,%esi
movss  0xc6e(%rip),%xmm2
movss  0xc6a(%rip),%xmm3
jmp    13ad <otsu+0x29d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r10,%rsi
je     1438 <otsu+0x328>
test   %r15d,%r15d
jle    13a0 <otsu+0x290>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x1,%r15d
je     140c <otsu+0x2fc>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rdi,8),%rax
movss  (%rax,%rsi,4),%xmm4
divss  %xmm0,%xmm4
mulss  %xmm2,%xmm4
movaps %xmm1,%xmm5
cmpltss %xmm4,%xmm5
andps  %xmm3,%xmm5
movss  %xmm5,(%rax,%rsi,4)
mov    0x8(%rbx,%rdi,8),%rax
movss  (%rax,%rsi,4),%xmm4
divss  %xmm0,%xmm4
mulss  %xmm2,%xmm4
movaps %xmm1,%xmm5
cmpltss %xmm4,%xmm5
andps  %xmm3,%xmm5
movss  %xmm5,(%rax,%rsi,4)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    13c0 <otsu+0x2b0>
test   $0x1,%r9b
je     13a0 <otsu+0x290>
mov    (%rbx,%rdi,8),%rax
movss  (%rax,%rsi,4),%xmm4
divss  %xmm0,%xmm4
mulss  %xmm2,%xmm4
movaps %xmm1,%xmm5
cmpltss %xmm4,%xmm5
andps  %xmm3,%xmm5
movss  %xmm5,(%rax,%rsi,4)
jmp    13a0 <otsu+0x290>
add    $0xc08,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @otsu(float** %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca [256 x float]
%16 = alloca [256 x float]
%17 = alloca [256 x float]
%18 = alloca [256 x float]
%19 = alloca float
%20 = alloca float
%21 = alloca float
store float** %0, float*** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%22 = load i32, i32* %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = mul nsw i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %13
store i32 0, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %32, %4
%26 = load i32, i32* %11
%27 = icmp slt i32 %26, 256
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %11
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %15, i64 0, i64 %30
store float 0.000000e+00, float* %31
br label %32
32: ; preds = %28
%33 = load i32, i32* %11
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %11
br label %25
35: ; preds = %25
store i32 0, i32* %10
br label %36
36: ; preds = %70, %35
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32, i32* %7
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %73
40: ; preds = %36
store i32 0, i32* %9
br label %41
41: ; preds = %66, %40
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %6
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %69
45: ; preds = %41
%46 = load float**, float*** %5
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float*, float** %46, i64 %48
%50 = load float*, float** %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = load i32, i32* %8
%56 = sitofp i32 %55 to float
%57 = fdiv float %54, %56
%58 = fmul float 2.550000e+02, %57
%59 = fptosi float %58 to i32
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %15, i64 0, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = fpext float %62 to double
%64 = fadd double %63, 1.000000e+00
%65 = fptrunc double %64 to float
store float %65, float* %61
br label %66
66: ; preds = %45
%67 = load i32, i32* %9
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %9
br label %41
69: ; preds = %41
br label %70
70: ; preds = %69
%71 = load i32, i32* %10
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %10
br label %36
73: ; preds = %36
store i32 0, i32* %11
br label %74
74: ; preds = %85, %73
%75 = load i32, i32* %11
%76 = icmp slt i32 %75, 256
br i1 %76, label %77, label %88
77: ; preds = %74
%78 = load i32, i32* %13
%79 = sitofp i32 %78 to float
%80 = load i32, i32* %11
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %15, i64 0, i64 %81
%83 = load float, float* %82
%84 = fdiv float %83, %79
store float %84, float* %82
br label %85
85: ; preds = %77
%86 = load i32, i32* %11
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %11
br label %74
88: ; preds = %74
%89 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %15, i64 0, i64 0
%90 = load float, float* %89
%91 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 0
store float %90, float* %91
%92 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %17, i64 0, i64 0
store float 0.000000e+00, float* %92
store i32 1, i32* %11
br label %93
93: ; preds = %125, %88
%94 = load i32, i32* %11
%95 = icmp slt i32 %94, 256
br i1 %95, label %96, label %128
96: ; preds = %93
%97 = load i32, i32* %11
%98 = sub nsw i32 %97, 1
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %99
%101 = load float, float* %100
%102 = load i32, i32* %11
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %15, i64 0, i64 %103
%105 = load float, float* %104
%106 = fadd float %101, %105
%107 = load i32, i32* %11
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %108
store float %106, float* %109
%110 = load i32, i32* %11
%111 = sub nsw i32 %110, 1
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %17, i64 0, i64 %112
%114 = load float, float* %113
%115 = load i32, i32* %11
%116 = sitofp i32 %115 to float
%117 = load i32, i32* %11
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %15, i64 0, i64 %118
%120 = load float, float* %119
%121 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %116, float %120, float %114)
%122 = load i32, i32* %11
%123 = sext i32 %122 to i64
%124 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %17, i64 0, i64 %123
store float %121, float* %124
br label %125
125: ; preds = %96
%126 = load i32, i32* %11
%127 = add nsw i32 %126, 1
store i32 %127, i32* %11
br label %93
128: ; preds = %93
store i32 0, i32* %14
store float 0.000000e+00, float* %21
store i32 0, i32* %11
br label %129
129: ; preds = %198, %128
%130 = load i32, i32* %11
%131 = icmp slt i32 %130, 255
br i1 %131, label %132, label %201
132: ; preds = %129
%133 = load i32, i32* %11
%134 = sext i32 %133 to i64
%135 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %134
%136 = load float, float* %135
%137 = fpext float %136 to double
%138 = fcmp une double %137, 0.000000e+00
br i1 %138, label %139, label %180
139: ; preds = %132
%140 = load i32, i32* %11
%141 = sext i32 %140 to i64
%142 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %141
%143 = load float, float* %142
%144 = fpext float %143 to double
%145 = fcmp une double %144, 1.000000e+00
br i1 %145, label %146, label %180
146: ; preds = %139
%147 = load i32, i32* %11
%148 = sext i32 %147 to i64
%149 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %148
%150 = load float, float* %149
%151 = fpext float %150 to double
%152 = load i32, i32* %11
%153 = sext i32 %152 to i64
%154 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %153
%155 = load float, float* %154
%156 = fpext float %155 to double
%157 = fsub double 1.000000e+00, %156
%158 = fmul double %151, %157
%159 = fptrunc double %158 to float
store float %159, float* %19
%160 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %17, i64 0, i64 255
%161 = load float, float* %160
%162 = load i32, i32* %11
%163 = sext i32 %162 to i64
%164 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %16, i64 0, i64 %163
%165 = load float, float* %164
%166 = load i32, i32* %11
%167 = sext i32 %166 to i64
%168 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %17, i64 0, i64 %167
%169 = load float, float* %168
%170 = fneg float %169
%171 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %161, float %165, float %170)
store float %171, float* %20
%172 = load float, float* %20
%173 = load float, float* %20
%174 = fmul float %172, %173
%175 = load float, float* %19
%176 = fdiv float %174, %175
%177 = load i32, i32* %11
%178 = sext i32 %177 to i64
%179 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %18, i64 0, i64 %178
store float %176, float* %179
br label %184
180: ; preds = %139, %132
%181 = load i32, i32* %11
%182 = sext i32 %181 to i64
%183 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %18, i64 0, i64 %182
store float 0.000000e+00, float* %183
br label %184
184: ; preds = %180, %146
%185 = load i32, i32* %11
%186 = sext i32 %185 to i64
%187 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %18, i64 0, i64 %186
%188 = load float, float* %187
%189 = load float, float* %21
%190 = fcmp ogt float %188, %189
br i1 %190, label %191, label %197
191: ; preds = %184
%192 = load i32, i32* %11
%193 = sext i32 %192 to i64
%194 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %18, i64 0, i64 %193
%195 = load float, float* %194
store float %195, float* %21
%196 = load i32, i32* %11
store i32 %196, i32* %14
br label %197
197: ; preds = %191, %184
br label %198
198: ; preds = %197
%199 = load i32, i32* %11
%200 = add nsw i32 %199, 1
store i32 %200, i32* %11
br label %129
201: ; preds = %129
store i32 0, i32* %9
br label %202
202: ; preds = %243, %201
%203 = load i32, i32* %9
%204 = load i32, i32* %6
%205 = icmp slt i32 %203, %204
br i1 %205, label %206, label %246
206: ; preds = %202
store i32 0, i32* %10
br label %207
207: ; preds = %239, %206
%208 = load i32, i32* %10
%209 = load i32, i32* %7
%210 = icmp slt i32 %208, %209
br i1 %210, label %211, label %242
211: ; preds = %207
%212 = load float**, float*** %5
%213 = load i32, i32* %10
%214 = sext i32 %213 to i64
%215 = getelementptr inbounds float*, float** %212, i64 %214
%216 = load float*, float** %215
%217 = load i32, i32* %9
%218 = sext i32 %217 to i64
%219 = getelementptr inbounds float, float* %216, i64 %218
%220 = load float, float* %219
%221 = load i32, i32* %8
%222 = sitofp i32 %221 to float
%223 = fdiv float %220, %222
%224 = fmul float 2.550000e+02, %223
%225 = load i32, i32* %14
%226 = sitofp i32 %225 to float
%227 = fcmp ogt float %224, %226
%228 = zext i1 %227 to i64
%229 = select i1 %227, double 1.000000e+00, double 0.000000e+00
%230 = fptrunc double %229 to float
%231 = load float**, float*** %5
%232 = load i32, i32* %10
%233 = sext i32 %232 to i64
%234 = getelementptr inbounds float*, float** %231, i64 %233
%235 = load float*, float** %234
%236 = load i32, i32* %9
%237 = sext i32 %236 to i64
%238 = getelementptr inbounds float, float* %235, i64 %237
store float %230, float* %238
br label %239
239: ; preds = %211
%240 = load i32, i32* %10
%241 = add nsw i32 %240, 1
store i32 %241, i32* %10
br label %207
242: ; preds = %207
br label %243
243: ; preds = %242
%244 = load i32, i32* %9
%245 = add nsw i32 %244, 1
store i32 %245, i32* %9
br label %202
246: ; preds = %202
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @otsu(float** nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca [256 x float]
%6 = bitcast [256 x float]* %5 to i8*
%7 = alloca [256 x float]
%8 = alloca [256 x float]
%9 = bitcast [256 x float]* %7 to i8*
%10 = bitcast [256 x float]* %8 to i8*
%11 = mul nsw i32 %2, %1
%12 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %12, label %13, label %27
13: ; preds = %4
%14 = icmp sgt i32 %1, 0
%15 = sitofp i32 %3 to float
%16 = zext i32 %2 to i64
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i32 %1, 1
%20 = and i64 %17, 4294967294
%21 = icmp eq i64 %18, 0
br label %22
22: ; preds = %13, %83
%23 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %84, %83 ]
br i1 %14, label %24, label %83
24: ; preds = %22
%25 = getelementptr inbounds float*, float** %0, i64 %23
%26 = load float*, float** %25
br i1 %19, label %71, label %46
27: ; preds = %83, %4
%28 = sitofp i32 %11 to float
%29 = insertelement <4 x float> poison, float %28, i64 0
%30 = shufflevector <4 x float> %29, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %31
31: ; preds = %31, %27
%32 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %44, %31 ]
%33 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %32
%34 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
%35 = load <4 x float>, <4 x float>* %34
%36 = fdiv <4 x float> %35, %30
%37 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
store <4 x float> %36, <4 x float>* %37
%38 = or i64 %32, 4
%39 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %38
%40 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
%41 = load <4 x float>, <4 x float>* %40
%42 = fdiv <4 x float> %41, %30
%43 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
store <4 x float> %42, <4 x float>* %43
%44 = add nuw nsw i64 %32, 8
%45 = icmp eq i64 %44, 256
br i1 %45, label %86, label %31
46: ; preds = %24, %46
%47 = phi i64 [ %68, %46 ], [ 0, %24 ]
%48 = phi i64 [ %69, %46 ], [ 0, %24 ]
%49 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %47
%50 = load float, float* %49
%51 = fdiv float %50, %15
%52 = fmul float %51, 2.550000e+02
%53 = fptosi float %52 to i32
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = fadd float %56, 1.000000e+00
store float %57, float* %55
%58 = or i64 %47, 1
%59 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = fdiv float %60, %15
%62 = fmul float %61, 2.550000e+02
%63 = fptosi float %62 to i32
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %64
%66 = load float, float* %65
%67 = fadd float %66, 1.000000e+00
store float %67, float* %65
%68 = add nuw nsw i64 %47, 2
%69 = add i64 %48, 2
%70 = icmp eq i64 %69, %20
br i1 %70, label %71, label %46
71: ; preds = %46, %24
%72 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %68, %46 ]
br i1 %21, label %83, label %73
73: ; preds = %71
%74 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %72
%75 = load float, float* %74
%76 = fdiv float %75, %15
%77 = fmul float %76, 2.550000e+02
%78 = fptosi float %77 to i32
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %79
%81 = load float, float* %80
%82 = fadd float %81, 1.000000e+00
store float %82, float* %80
br label %83
83: ; preds = %73, %71, %22
%84 = add nuw nsw i64 %23, 1
%85 = icmp eq i64 %84, %16
br i1 %85, label %27, label %22
86: ; preds = %31
%87 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 0
%88 = load float, float* %87
%89 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %7, i64 0, i64 0
store float %88, float* %89
%90 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %8, i64 0, i64 0
store float 0.000000e+00, float* %90
br label %94
91: ; preds = %94
%92 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %8, i64 0, i64 255
%93 = load float, float* %92
br label %129
94: ; preds = %108, %86
%95 = phi float [ 0.000000e+00, %86 ], [ %115, %108 ]
%96 = phi float [ %88, %86 ], [ %111, %108 ]
%97 = phi i64 [ 1, %86 ], [ %117, %108 ]
%98 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %97
%99 = load float, float* %98
%100 = fadd float %96, %99
%101 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %7, i64 0, i64 %97
store float %100, float* %101
%102 = trunc i64 %97 to i32
%103 = sitofp i32 %102 to float
%104 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %103, float %99, float %95)
%105 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %8, i64 0, i64 %97
store float %104, float* %105
%106 = add nuw nsw i64 %97, 1
%107 = icmp eq i64 %106, 256
br i1 %107, label %91, label %108
108: ; preds = %94
%109 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %5, i64 0, i64 %106
%110 = load float, float* %109
%111 = fadd float %100, %110
%112 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %7, i64 0, i64 %106
store float %111, float* %112
%113 = trunc i64 %106 to i32
%114 = sitofp i32 %113 to float
%115 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %114, float %110, float %104)
%116 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %8, i64 0, i64 %106
store float %115, float* %116
%117 = add nuw nsw i64 %97, 2
br label %94
118: ; preds = %148
%119 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %119, label %120, label %199
120: ; preds = %118
%121 = sitofp i32 %3 to float
%122 = sitofp i32 %152 to float
%123 = zext i32 %1 to i64
%124 = zext i32 %2 to i64
%125 = and i64 %124, 1
%126 = icmp eq i32 %2, 1
%127 = and i64 %124, 4294967294
%128 = icmp eq i64 %125, 0
br label %159
129: ; preds = %155, %91
%130 = phi float [ %88, %91 ], [ %158, %155 ]
%131 = phi i64 [ 0, %91 ], [ %153, %155 ]
%132 = phi float [ 0.000000e+00, %91 ], [ %156, %155 ]
%133 = phi i32 [ 0, %91 ], [ %152, %155 ]
%134 = fpext float %130 to double
%135 = fcmp une float %130, 0.000000e+00
%136 = fcmp une float %130, 1.000000e+00
%137 = and i1 %135, %136
br i1 %137, label %138, label %148
138: ; preds = %129
%139 = fsub double 1.000000e+00, %134
%140 = fmul double %139, %134
%141 = fptrunc double %140 to float
%142 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %8, i64 0, i64 %131
%143 = load float, float* %142
%144 = fneg float %143
%145 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %93, float %130, float %144)
%146 = fmul float %145, %145
%147 = fdiv float %146, %141
br label %148
148: ; preds = %129, %138
%149 = phi float [ %147, %138 ], [ 0.000000e+00, %129 ]
%150 = fcmp ogt float %149, %132
%151 = trunc i64 %131 to i32
%152 = select i1 %150, i32 %151, i32 %133
%153 = add nuw nsw i64 %131, 1
%154 = icmp eq i64 %153, 255
br i1 %154, label %118, label %155
155: ; preds = %148
%156 = select i1 %150, float %149, float %132
%157 = getelementptr inbounds [256 x float], [256 x float]* %7, i64 0, i64 %153
%158 = load float, float* %157
br label %129
159: ; preds = %120, %196
%160 = phi i64 [ 0, %120 ], [ %197, %196 ]
br i1 %12, label %161, label %196
161: ; preds = %159
br i1 %126, label %185, label %162
162: ; preds = %161, %162
%163 = phi i64 [ %182, %162 ], [ 0, %161 ]
%164 = phi i64 [ %183, %162 ], [ 0, %161 ]
%165 = getelementptr inbounds float*, float** %0, i64 %163
%166 = load float*, float** %165
%167 = getelementptr inbounds float, float* %166, i64 %160
%168 = load float, float* %167
%169 = fdiv float %168, %121
%170 = fmul float %169, 2.550000e+02
%171 = fcmp ogt float %170, %122
%172 = select i1 %171, float 1.000000e+00, float 0.000000e+00
store float %172, float* %167
%173 = or i64 %163, 1
%174 = getelementptr inbounds float*, float** %0, i64 %173
%175 = load float*, float** %174
%176 = getelementptr inbounds float, float* %175, i64 %160
%177 = load float, float* %176
%178 = fdiv float %177, %121
%179 = fmul float %178, 2.550000e+02
%180 = fcmp ogt float %179, %122
%181 = select i1 %180, float 1.000000e+00, float 0.000000e+00
store float %181, float* %176
%182 = add nuw nsw i64 %163, 2
%183 = add i64 %164, 2
%184 = icmp eq i64 %183, %127
br i1 %184, label %185, label %162
185: ; preds = %162, %161
%186 = phi i64 [ 0, %161 ], [ %182, %162 ]
br i1 %128, label %196, label %187
187: ; preds = %185
%188 = getelementptr inbounds float*, float** %0, i64 %186
%189 = load float*, float** %188
%190 = getelementptr inbounds float, float* %189, i64 %160
%191 = load float, float* %190
%192 = fdiv float %191, %121
%193 = fmul float %192, 2.550000e+02
%194 = fcmp ogt float %193, %122
%195 = select i1 %194, float 1.000000e+00, float 0.000000e+00
store float %195, float* %190
br label %196
196: ; preds = %187, %185, %159
%197 = add nuw nsw i64 %160, 1
%198 = icmp eq i64 %197, %123
br i1 %198, label %199, label %159
199: ; preds = %196, %118
ret void
}