void unpack(unsigned short *tgt, unsigned char *src, int len) {
  int x, y, z;
  int n, temp;
  int buffer[len];
  for (x = 0; x < len; tgt[x++] = 0)
    buffer[x] = 9 + (x & 1);
  for (x = y = z = 0; x < len; x++) {
    n = buffer[y] - z;
    temp = src[x];
    if (n < 8)
      temp &= 255 >> (8 - n);
    tgt[y] += temp << z;
    if (n <= 8) {
      tgt[++y] += src[x] >> n;
      z = 8 - n;
    } else
      z += 8;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unpack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    117e <unpack+0x7e>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%edx
and    $0x1,%edx
add    $0x9,%edx
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movw   $0x0,(%rax,%rcx,2)
jmp    1141 <unpack+0x41>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1259 <unpack+0x159>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x24(%rbp)
jge    11de <unpack+0xde>
mov    $0x8,%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0xff,%eax
sar    %cl,%eax
and    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shl    %cl,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movzwl (%rax,%rcx,2),%edx
add    %esi,%edx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
cmpl   $0x8,-0x24(%rbp)
jg     123d <unpack+0x13d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%esi
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sar    %cl,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movzwl (%rax,%rcx,2),%edx
add    %esi,%edx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    $0x8,%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1246 <unpack+0x146>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    124b <unpack+0x14b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1193 <unpack+0x93>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unpack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r15d
mov    %rsp,%r14
lea    0xf(,%r15,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r14
mov    %r14,%rsp
test   %edx,%edx
jle    129a <unpack+0x18a>
mov    %edx,%ebx
mov    %rdi,%r12
mov    %rsi,-0x30(%rbp)
lea    (%r15,%r15,1),%rdx
xor    %r13d,%r13d
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
cmp    $0x8,%ebx
jae    1163 <unpack+0x53>
mov    -0x30(%rbp),%r11
jmp    1210 <unpack+0x100>
mov    %r15d,%r13d
and    $0xfffffff8,%r13d
lea    -0x8(%r13),%rcx
mov    %rcx,%rax
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
test   %rcx,%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r11
je     12a9 <unpack+0x199>
mov    %rax,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
movdqa 0xe7b(%rip),%xmm1
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xe81(%rip),%xmm2
movdqa 0xe89(%rip),%xmm3
movdqa 0xe91(%rip),%xmm4
nop
movdqa %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm5
pand   %xmm2,%xmm5
paddd  %xmm3,%xmm5
movdqa %xmm5,(%r14,%rcx,4)
movdqa %xmm5,0x10(%r14,%rcx,4)
movdqa %xmm5,0x20(%r14,%rcx,4)
movdqa %xmm5,0x30(%r14,%rcx,4)
add    $0x10,%rcx
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    11b0 <unpack+0xa0>
pand   0xe2f(%rip),%xmm0
paddd  0xe37(%rip),%xmm0
test   $0x1,%al
je     120a <unpack+0xfa>
movdqa %xmm0,(%r14,%rcx,4)
movdqa %xmm0,0x10(%r14,%rcx,4)
cmp    %r15,%r13
je     1226 <unpack+0x116>
nop
mov    %r13d,%eax
and    $0x1,%eax
add    $0x9,%eax
mov    %eax,(%r14,%r13,4)
add    $0x1,%r13
cmp    %r13,%r15
jne    1210 <unpack+0x100>
test   %ebx,%ebx
jle    129a <unpack+0x18a>
xor    %edi,%edi
mov    $0xff,%r8d
xor    %r9d,%r9d
xor    %r10d,%r10d
jmp    124d <unpack+0x13d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x8,%r10d
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r15
je     129a <unpack+0x18a>
movslq %r9d,%rbx
mov    (%r14,%rbx,4),%esi
sub    %r10d,%esi
lea    -0x8(%rsi),%edx
neg    %edx
mov    $0xff,%eax
mov    %edx,%ecx
shr    %cl,%eax
cmp    $0x8,%esi
movzbl (%r11,%rdi,1),%ecx
cmovge %r8d,%eax
and    %ecx,%eax
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%eax
add    %ax,(%r12,%rbx,2)
cmp    $0x8,%esi
jg     1240 <unpack+0x130>
movzbl (%r11,%rdi,1),%eax
mov    %esi,%ecx
shr    %cl,%eax
lea    0x1(%rbx),%r9d
add    %ax,0x2(%r12,%rbx,2)
mov    %edx,%r10d
jmp    1244 <unpack+0x134>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movdqa 0xd4f(%rip),%xmm0
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%al
jne    11fd <unpack+0xed>
jmp    120a <unpack+0xfa>

LLVM IR (-O0):
define void @unpack(i16* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i16*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i64
store i16* %0, i16** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%14 = load i32, i32* %6
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %16, i8** %12
%17 = alloca i32, i64 %15
store i64 %15, i64* %13
store i32 0, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %29, %3
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %35
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %7
%24 = and i32 %23, 1
%25 = add nsw i32 9, %24
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %27
store i32 %25, i32* %28
br label %29
29: ; preds = %22
%30 = load i16*, i16** %4
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %7
%33 = sext i32 %31 to i64
%34 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %33
store i16 0, i16* %34
br label %18
35: ; preds = %18
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %7
br label %36
36: ; preds = %99, %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %6
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %102
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %9
%46 = sub nsw i32 %44, %45
store i32 %46, i32* %10
%47 = load i8*, i8** %5
%48 = load i32, i32* %7
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
%51 = load i8, i8* %50
%52 = zext i8 %51 to i32
store i32 %52, i32* %11
%53 = load i32, i32* %10
%54 = icmp slt i32 %53, 8
br i1 %54, label %55, label %61
55: ; preds = %40
%56 = load i32, i32* %10
%57 = sub nsw i32 8, %56
%58 = ashr i32 255, %57
%59 = load i32, i32* %11
%60 = and i32 %59, %58
store i32 %60, i32* %11
br label %61
61: ; preds = %55, %40
%62 = load i32, i32* %11
%63 = load i32, i32* %9
%64 = shl i32 %62, %63
%65 = load i16*, i16** %4
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i16, i16* %65, i64 %67
%69 = load i16, i16* %68
%70 = zext i16 %69 to i32
%71 = add nsw i32 %70, %64
%72 = trunc i32 %71 to i16
store i16 %72, i16* %68
%73 = load i32, i32* %10
%74 = icmp sle i32 %73, 8
br i1 %74, label %75, label %95
75: ; preds = %61
%76 = load i8*, i8** %5
%77 = load i32, i32* %7
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %76, i64 %78
%80 = load i8, i8* %79
%81 = zext i8 %80 to i32
%82 = load i32, i32* %10
%83 = ashr i32 %81, %82
%84 = load i16*, i16** %4
%85 = load i32, i32* %8
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %8
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i16, i16* %84, i64 %87
%89 = load i16, i16* %88
%90 = zext i16 %89 to i32
%91 = add nsw i32 %90, %83
%92 = trunc i32 %91 to i16
store i16 %92, i16* %88
%93 = load i32, i32* %10
%94 = sub nsw i32 8, %93
store i32 %94, i32* %9
br label %98
95: ; preds = %61
%96 = load i32, i32* %9
%97 = add nsw i32 %96, 8
store i32 %97, i32* %9
br label %98
98: ; preds = %95, %75
br label %99
99: ; preds = %98
%100 = load i32, i32* %7
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %7
br label %36
102: ; preds = %36
%103 = load i8*, i8** %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @unpack(i16* nocapture %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = zext i32 %2 to i64
%5 = alloca i32, i64 %4
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %109
7: ; preds = %3
%8 = bitcast i16* %0 to i8*
%9 = shl nuw nsw i64 %4, 1
%10 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %10, label %59, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %4, 4294967288
%13 = add nsw i64 %12, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %17, label %48, label %18
18: ; preds = %11
%19 = and i64 %15, 4611686018427387902
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %41, %20 ]
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %18 ], [ %42, %20 ]
%23 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %43, %20 ]
%24 = and <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%25 = and <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%26 = add nuw nsw <4 x i32> %24, <i32 9, i32 9, i32 9, i32 9>
%27 = add nuw nsw <4 x i32> %25, <i32 9, i32 9, i32 9, i32 9>
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %21
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %29
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %31
%32 = or i64 %21, 8
%33 = and <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%34 = and <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%35 = add nuw nsw <4 x i32> %33, <i32 9, i32 9, i32 9, i32 9>
%36 = add nuw nsw <4 x i32> %34, <i32 9, i32 9, i32 9, i32 9>
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %32
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %38
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 4
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %40
%41 = add nuw i64 %21, 16
%42 = add <4 x i32> %22, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%43 = add i64 %23, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %19
br i1 %44, label %45, label %20
45: ; preds = %20
%46 = and <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%47 = add nuw nsw <4 x i32> %46, <i32 9, i32 9, i32 9, i32 9>
br label %48
48: ; preds = %45, %11
%49 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %41, %45 ]
%50 = phi <4 x i32> [ <i32 9, i32 10, i32 9, i32 10>, %11 ], [ %47, %45 ]
%51 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %51, label %57, label %52
52: ; preds = %48
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %49
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %56
br label %57
57: ; preds = %48, %52
%58 = icmp eq i64 %12, %4
br i1 %58, label %61, label %59
59: ; preds = %7, %57
%60 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %12, %57 ]
br label %62
61: ; preds = %62, %57
br i1 %6, label %70, label %109
62: ; preds = %59, %62
%63 = phi i64 [ %68, %62 ], [ %60, %59 ]
%64 = trunc i64 %63 to i32
%65 = and i32 %64, 1
%66 = add nuw nsw i32 %65, 9
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %63
store i32 %66, i32* %67
%68 = add nuw nsw i64 %63, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %4
br i1 %69, label %61, label %62
70: ; preds = %61, %104
%71 = phi i64 [ %107, %104 ], [ 0, %61 ]
%72 = phi i32 [ %106, %104 ], [ 0, %61 ]
%73 = phi i32 [ %105, %104 ], [ 0, %61 ]
%74 = sext i32 %72 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = sub nsw i32 %76, %73
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %71
%79 = load i8, i8* %78
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = icmp slt i32 %77, 8
%82 = sub nsw i32 8, %77
%83 = lshr i32 255, %82
%84 = select i1 %81, i32 %83, i32 255
%85 = and i32 %84, %80
%86 = shl i32 %85, %73
%87 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %74
%88 = load i16, i16* %87
%89 = trunc i32 %86 to i16
%90 = add i16 %88, %89
store i16 %90, i16* %87
%91 = icmp slt i32 %77, 9
br i1 %91, label %92, label %102
92: ; preds = %70
%93 = load i8, i8* %78
%94 = zext i8 %93 to i32
%95 = lshr i32 %94, %77
%96 = add nsw i32 %72, 1
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %97
%99 = load i16, i16* %98
%100 = trunc i32 %95 to i16
%101 = add i16 %99, %100
store i16 %101, i16* %98
br label %104
102: ; preds = %70
%103 = add nsw i32 %73, 8
br label %104
104: ; preds = %92, %102
%105 = phi i32 [ %82, %92 ], [ %103, %102 ]
%106 = phi i32 [ %96, %92 ], [ %72, %102 ]
%107 = add nuw nsw i64 %71, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %4
br i1 %108, label %109, label %70
109: ; preds = %104, %3, %61
ret void
}