void interleave(tval, cval, top5out, bot3out) int tval, cval;
int *top5out;
int *bot3out;
{
  int top5 = 0;
  int bot3 = 0;
  if (tval & (1 << 0))
    (bot3 |= (1 << 0));
  if (cval & (1 << 0))
    (bot3 |= (1 << 1));
  if (tval & (1 << 1))
    (bot3 |= (1 << 2));
  if (cval & (1 << 1))
    (bot3 |= (1 << 3));
  if (tval & (1 << 2))
    (bot3 |= (1 << 4));
  if (tval & (1 << 3))
    (top5 |= (1 << 0));
  if (cval & (1 << 2))
    (top5 |= (1 << 1));
  if (cval & (1 << 3))
    (top5 |= (1 << 2));
  if (tval & (1 << 4))
    (top5 |= (1 << 3));
  if (tval & (1 << 5))
    (top5 |= (1 << 4));
  if (tval & (1 << 6))
    (top5 |= (1 << 5));
  if (cval & (1 << 4))
    (top5 |= (1 << 6));
  if (tval & (1 << 7))
    (top5 |= (1 << 7));
  if (cval & (1 << 5))
    (top5 |= (1 << 8));
  if (tval & (1 << 8))
    (top5 |= (1 << 9));
  if (tval & (1 << 9))
    (top5 |= (1 << 10));
  if (tval & (1 << 10))
    (top5 |= (1 << 11));
  if (cval & (1 << 6))
    (top5 |= (1 << 12));
  if (tval & (1 << 11))
    (top5 |= (1 << 13));
  if (tval & (1 << 12))
    (top5 |= (1 << 14));
  if (tval & (1 << 13))
    (top5 |= (1 << 15));
  if (cval & (1 << 7))
    (top5 |= (1 << 16));
  if (top5 & (1 << 16)) {
    if (tval & (1 << 11))
      (top5 |= (1 << 12));
    if (tval & (1 << 12))
      (top5 |= (1 << 13));
    if (tval & (1 << 13))
      (top5 |= (1 << 14));
    if (cval & (1 << 6))
      (top5 |= (1 << 15));
  }
  *top5out = top5;
  *bot3out = bot3;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interleave>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1138 <interleave+0x38>
mov    -0x20(%rbp),%eax
or     $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1150 <interleave+0x50>
mov    -0x20(%rbp),%eax
or     $0x2,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1168 <interleave+0x68>
mov    -0x20(%rbp),%eax
or     $0x4,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1180 <interleave+0x80>
mov    -0x20(%rbp),%eax
or     $0x8,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x4,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1198 <interleave+0x98>
mov    -0x20(%rbp),%eax
or     $0x10,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x8,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b0 <interleave+0xb0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x4,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11c8 <interleave+0xc8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x8,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11e0 <interleave+0xe0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x4,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11f8 <interleave+0xf8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x8,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x20,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1210 <interleave+0x110>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x10,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x40,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1228 <interleave+0x128>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x20,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1240 <interleave+0x140>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x40,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     125c <interleave+0x15c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x80,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x20,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1276 <interleave+0x176>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x100,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x100,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1292 <interleave+0x192>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x200,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x200,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12ae <interleave+0x1ae>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x400,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x400,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12ca <interleave+0x1ca>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x800,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x40,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12e4 <interleave+0x1e4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x1000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x800,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1300 <interleave+0x200>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x2000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     131c <interleave+0x21c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x4000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x2000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1338 <interleave+0x238>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x8000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1354 <interleave+0x254>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x10000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x10000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     13d8 <interleave+0x2d8>
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x800,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1381 <interleave+0x281>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x1000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     139d <interleave+0x29d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x2000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x2000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     13b9 <interleave+0x2b9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x4000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x40,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     13d3 <interleave+0x2d3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
or     $0x8000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    13d8 <interleave+0x2d8>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interleave>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %edi,%eax
shr    $0x3,%eax
and    $0x1,%eax
mov    %esi,%r9d
shr    %r9d
mov    %r9d,%r10d
and    $0x2,%r10d
and    $0x4,%r9d
mov    %edi,%ebp
shr    %ebp
mov    %ebp,%r15d
and    $0x8,%r15d
mov    %ebp,%r11d
and    $0x10,%r11d
and    $0x20,%ebp
lea    0x0(,%rsi,4),%r8d
mov    %r8d,%r14d
and    $0x40,%r14d
mov    %edi,%ebx
and    $0x80,%ebx
or     %eax,%ebx
or     %r15d,%ebx
or     %r11d,%ebx
or     %ebp,%ebx
mov    %esi,%eax
and    $0x20,%eax
shl    $0x3,%eax
lea    (%rdi,%rdi,1),%r11d
mov    %r11d,%ebp
and    $0x200,%ebp
or     %ebx,%ebp
mov    %r11d,%r12d
and    $0x400,%r12d
or     %ebp,%r12d
mov    %r11d,%r13d
and    $0x800,%r13d
mov    %esi,%r15d
and    $0x40,%r15d
mov    %r15d,%ebp
shl    $0x6,%ebp
or     %eax,%ebp
lea    0x0(,%rdi,4),%eax
mov    %eax,%ebx
and    $0x2000,%ebx
or     %r13d,%ebx
mov    %eax,%r13d
and    $0x4000,%r13d
or     %ebx,%r13d
mov    %eax,%ebx
and    $0x8000,%ebx
or     %r13d,%ebx
or     %r10d,%ebx
or     %r9d,%ebx
or     %r14d,%ebx
or     %r12d,%ebx
mov    %esi,%r9d
shl    $0x9,%r9d
and    $0x10000,%r9d
or     %ebp,%r9d
or     %ebx,%r9d
mov    %r9d,%ebp
shl    $0xf,%ebp
sar    $0x1f,%ebp
shl    $0x9,%r15d
mov    %r11d,%ebx
and    $0x7000,%ebx
or     %r15d,%ebx
and    %ebp,%ebx
or     %r9d,%ebx
and    $0x8,%r8d
and    $0x4,%r11d
and    $0x1,%esi
and    $0x1,%edi
or     %r11d,%edi
and    $0x10,%eax
or     %edi,%eax
lea    (%rax,%rsi,2),%eax
or     %r8d,%eax
mov    %ebx,(%rdx)
mov    %eax,(%rcx)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @interleave(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%11 = load i32, i32* %5
%12 = and i32 %11, 1
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %4
%15 = load i32, i32* %10
%16 = or i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %14, %4
%18 = load i32, i32* %6
%19 = and i32 %18, 1
%20 = icmp ne i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %10
%23 = or i32 %22, 2
store i32 %23, i32* %10
br label %24
24: ; preds = %21, %17
%25 = load i32, i32* %5
%26 = and i32 %25, 2
%27 = icmp ne i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %24
%29 = load i32, i32* %10
%30 = or i32 %29, 4
store i32 %30, i32* %10
br label %31
31: ; preds = %28, %24
%32 = load i32, i32* %6
%33 = and i32 %32, 2
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %10
%37 = or i32 %36, 8
store i32 %37, i32* %10
br label %38
38: ; preds = %35, %31
%39 = load i32, i32* %5
%40 = and i32 %39, 4
%41 = icmp ne i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %10
%44 = or i32 %43, 16
store i32 %44, i32* %10
br label %45
45: ; preds = %42, %38
%46 = load i32, i32* %5
%47 = and i32 %46, 8
%48 = icmp ne i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %45
%50 = load i32, i32* %9
%51 = or i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %9
br label %52
52: ; preds = %49, %45
%53 = load i32, i32* %6
%54 = and i32 %53, 4
%55 = icmp ne i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %52
%57 = load i32, i32* %9
%58 = or i32 %57, 2
store i32 %58, i32* %9
br label %59
59: ; preds = %56, %52
%60 = load i32, i32* %6
%61 = and i32 %60, 8
%62 = icmp ne i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %66
63: ; preds = %59
%64 = load i32, i32* %9
%65 = or i32 %64, 4
store i32 %65, i32* %9
br label %66
66: ; preds = %63, %59
%67 = load i32, i32* %5
%68 = and i32 %67, 16
%69 = icmp ne i32 %68, 0
br i1 %69, label %70, label %73
70: ; preds = %66
%71 = load i32, i32* %9
%72 = or i32 %71, 8
store i32 %72, i32* %9
br label %73
73: ; preds = %70, %66
%74 = load i32, i32* %5
%75 = and i32 %74, 32
%76 = icmp ne i32 %75, 0
br i1 %76, label %77, label %80
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %9
%79 = or i32 %78, 16
store i32 %79, i32* %9
br label %80
80: ; preds = %77, %73
%81 = load i32, i32* %5
%82 = and i32 %81, 64
%83 = icmp ne i32 %82, 0
br i1 %83, label %84, label %87
84: ; preds = %80
%85 = load i32, i32* %9
%86 = or i32 %85, 32
store i32 %86, i32* %9
br label %87
87: ; preds = %84, %80
%88 = load i32, i32* %6
%89 = and i32 %88, 16
%90 = icmp ne i32 %89, 0
br i1 %90, label %91, label %94
91: ; preds = %87
%92 = load i32, i32* %9
%93 = or i32 %92, 64
store i32 %93, i32* %9
br label %94
94: ; preds = %91, %87
%95 = load i32, i32* %5
%96 = and i32 %95, 128
%97 = icmp ne i32 %96, 0
br i1 %97, label %98, label %101
98: ; preds = %94
%99 = load i32, i32* %9
%100 = or i32 %99, 128
store i32 %100, i32* %9
br label %101
101: ; preds = %98, %94
%102 = load i32, i32* %6
%103 = and i32 %102, 32
%104 = icmp ne i32 %103, 0
br i1 %104, label %105, label %108
105: ; preds = %101
%106 = load i32, i32* %9
%107 = or i32 %106, 256
store i32 %107, i32* %9
br label %108
108: ; preds = %105, %101
%109 = load i32, i32* %5
%110 = and i32 %109, 256
%111 = icmp ne i32 %110, 0
br i1 %111, label %112, label %115
112: ; preds = %108
%113 = load i32, i32* %9
%114 = or i32 %113, 512
store i32 %114, i32* %9
br label %115
115: ; preds = %112, %108
%116 = load i32, i32* %5
%117 = and i32 %116, 512
%118 = icmp ne i32 %117, 0
br i1 %118, label %119, label %122
119: ; preds = %115
%120 = load i32, i32* %9
%121 = or i32 %120, 1024
store i32 %121, i32* %9
br label %122
122: ; preds = %119, %115
%123 = load i32, i32* %5
%124 = and i32 %123, 1024
%125 = icmp ne i32 %124, 0
br i1 %125, label %126, label %129
126: ; preds = %122
%127 = load i32, i32* %9
%128 = or i32 %127, 2048
store i32 %128, i32* %9
br label %129
129: ; preds = %126, %122
%130 = load i32, i32* %6
%131 = and i32 %130, 64
%132 = icmp ne i32 %131, 0
br i1 %132, label %133, label %136
133: ; preds = %129
%134 = load i32, i32* %9
%135 = or i32 %134, 4096
store i32 %135, i32* %9
br label %136
136: ; preds = %133, %129
%137 = load i32, i32* %5
%138 = and i32 %137, 2048
%139 = icmp ne i32 %138, 0
br i1 %139, label %140, label %143
140: ; preds = %136
%141 = load i32, i32* %9
%142 = or i32 %141, 8192
store i32 %142, i32* %9
br label %143
143: ; preds = %140, %136
%144 = load i32, i32* %5
%145 = and i32 %144, 4096
%146 = icmp ne i32 %145, 0
br i1 %146, label %147, label %150
147: ; preds = %143
%148 = load i32, i32* %9
%149 = or i32 %148, 16384
store i32 %149, i32* %9
br label %150
150: ; preds = %147, %143
%151 = load i32, i32* %5
%152 = and i32 %151, 8192
%153 = icmp ne i32 %152, 0
br i1 %153, label %154, label %157
154: ; preds = %150
%155 = load i32, i32* %9
%156 = or i32 %155, 32768
store i32 %156, i32* %9
br label %157
157: ; preds = %154, %150
%158 = load i32, i32* %6
%159 = and i32 %158, 128
%160 = icmp ne i32 %159, 0
br i1 %160, label %161, label %164
161: ; preds = %157
%162 = load i32, i32* %9
%163 = or i32 %162, 65536
store i32 %163, i32* %9
br label %164
164: ; preds = %161, %157
%165 = load i32, i32* %9
%166 = and i32 %165, 65536
%167 = icmp ne i32 %166, 0
br i1 %167, label %168, label %197
168: ; preds = %164
%169 = load i32, i32* %5
%170 = and i32 %169, 2048
%171 = icmp ne i32 %170, 0
br i1 %171, label %172, label %175
172: ; preds = %168
%173 = load i32, i32* %9
%174 = or i32 %173, 4096
store i32 %174, i32* %9
br label %175
175: ; preds = %172, %168
%176 = load i32, i32* %5
%177 = and i32 %176, 4096
%178 = icmp ne i32 %177, 0
br i1 %178, label %179, label %182
179: ; preds = %175
%180 = load i32, i32* %9
%181 = or i32 %180, 8192
store i32 %181, i32* %9
br label %182
182: ; preds = %179, %175
%183 = load i32, i32* %5
%184 = and i32 %183, 8192
%185 = icmp ne i32 %184, 0
br i1 %185, label %186, label %189
186: ; preds = %182
%187 = load i32, i32* %9
%188 = or i32 %187, 16384
store i32 %188, i32* %9
br label %189
189: ; preds = %186, %182
%190 = load i32, i32* %6
%191 = and i32 %190, 64
%192 = icmp ne i32 %191, 0
br i1 %192, label %193, label %196
193: ; preds = %189
%194 = load i32, i32* %9
%195 = or i32 %194, 32768
store i32 %195, i32* %9
br label %196
196: ; preds = %193, %189
br label %197
197: ; preds = %196, %164
%198 = load i32, i32* %9
%199 = load i32*, i32** %7
store i32 %198, i32* %199
%200 = load i32, i32* %10
%201 = load i32*, i32** %8
store i32 %200, i32* %201
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @interleave(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = lshr i32 %0, 3
%6 = and i32 %5, 1
%7 = lshr i32 %1, 1
%8 = and i32 %7, 2
%9 = and i32 %7, 4
%10 = lshr i32 %0, 1
%11 = and i32 %10, 8
%12 = and i32 %10, 16
%13 = and i32 %10, 32
%14 = shl i32 %1, 2
%15 = and i32 %14, 64
%16 = and i32 %0, 128
%17 = shl i32 %1, 3
%18 = and i32 %17, 256
%19 = shl i32 %0, 1
%20 = and i32 %19, 512
%21 = and i32 %19, 1024
%22 = and i32 %19, 2048
%23 = and i32 %1, 64
%24 = shl nuw nsw i32 %23, 6
%25 = shl i32 %0, 2
%26 = and i32 %25, 8192
%27 = and i32 %25, 16384
%28 = and i32 %25, 32768
%29 = shl i32 %1, 9
%30 = and i32 %29, 65536
%31 = or i32 %6, %16
%32 = or i32 %31, %11
%33 = or i32 %32, %12
%34 = or i32 %33, %13
%35 = or i32 %34, %20
%36 = or i32 %35, %21
%37 = or i32 %36, %22
%38 = or i32 %37, %26
%39 = or i32 %38, %27
%40 = or i32 %39, %28
%41 = or i32 %40, %8
%42 = or i32 %41, %9
%43 = or i32 %42, %15
%44 = or i32 %43, %18
%45 = or i32 %44, %24
%46 = or i32 %45, %30
%47 = and i32 %46, 65536
%48 = icmp eq i32 %47, 0
%49 = shl nuw nsw i32 %23, 9
%50 = and i32 %19, 28672
%51 = or i32 %50, %49
%52 = select i1 %48, i32 0, i32 %51
%53 = or i32 %46, %52
%54 = and i32 %14, 8
%55 = and i32 %19, 4
%56 = shl i32 %1, 1
%57 = and i32 %56, 2
%58 = and i32 %0, 1
%59 = and i32 %25, 16
%60 = or i32 %55, %58
%61 = or i32 %60, %59
%62 = or i32 %61, %57
%63 = or i32 %62, %54
store i32 %53, i32* %2
store i32 %63, i32* %3
ret void
}