int tga_decode_5551(unsigned char *input_bytes, unsigned char *output_bytes) {
  unsigned char low = input_bytes[0];
  unsigned char high = input_bytes[1];
  unsigned short pixel_in = (high << 8 | low);
  output_bytes[0] = (pixel_in >> 15) * 255;
  output_bytes[1] = ((pixel_in >> 10) & 0x1f) << 3;
  output_bytes[2] = ((pixel_in >> 5) & 0x1f) << 3;
  output_bytes[3] = ((pixel_in >> 0) & 0x1f) << 3;
  return 4;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tga_decode_5551>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x1(%rax),%al
mov    %al,-0x12(%rbp)
movzbl -0x12(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %ax,-0x14(%rbp)
movzwl -0x14(%rbp),%eax
sar    $0xf,%eax
imul   $0xff,%eax,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
movzwl -0x14(%rbp),%eax
sar    $0xa,%eax
and    $0x1f,%eax
shl    $0x3,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
movzwl -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x5,%eax
and    $0x1f,%eax
shl    $0x3,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x2(%rax)
movzwl -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x0,%eax
and    $0x1f,%eax
shl    $0x3,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x3(%rax)
mov    $0x4,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tga_decode_5551>:
movzbl (%rdi),%eax
movzbl 0x1(%rdi),%ecx
mov    %ecx,%edx
lea    (%rcx,%rcx,1),%edi
shl    $0x8,%ecx
or     %eax,%ecx
sar    $0x7,%dl
mov    %dl,(%rsi)
and    $0xf8,%dil
mov    %dil,0x1(%rsi)
shr    $0x2,%ecx
and    $0xf8,%cl
mov    %cl,0x2(%rsi)
lea    0x0(,%rax,8),%eax
mov    %al,0x3(%rsi)
mov    $0x4,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @tga_decode_5551(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
%7 = alloca i16
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
%8 = load i8*, i8** %3
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 0
%10 = load i8, i8* %9
store i8 %10, i8* %5
%11 = load i8*, i8** %3
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
%13 = load i8, i8* %12
store i8 %13, i8* %6
%14 = load i8, i8* %6
%15 = zext i8 %14 to i32
%16 = shl i32 %15, 8
%17 = load i8, i8* %5
%18 = zext i8 %17 to i32
%19 = or i32 %16, %18
%20 = trunc i32 %19 to i16
store i16 %20, i16* %7
%21 = load i16, i16* %7
%22 = zext i16 %21 to i32
%23 = ashr i32 %22, 15
%24 = mul nsw i32 %23, 255
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = load i8*, i8** %4
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 0
store i8 %25, i8* %27
%28 = load i16, i16* %7
%29 = zext i16 %28 to i32
%30 = ashr i32 %29, 10
%31 = and i32 %30, 31
%32 = shl i32 %31, 3
%33 = trunc i32 %32 to i8
%34 = load i8*, i8** %4
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 1
store i8 %33, i8* %35
%36 = load i16, i16* %7
%37 = zext i16 %36 to i32
%38 = ashr i32 %37, 5
%39 = and i32 %38, 31
%40 = shl i32 %39, 3
%41 = trunc i32 %40 to i8
%42 = load i8*, i8** %4
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i64 2
store i8 %41, i8* %43
%44 = load i16, i16* %7
%45 = zext i16 %44 to i32
%46 = ashr i32 %45, 0
%47 = and i32 %46, 31
%48 = shl i32 %47, 3
%49 = trunc i32 %48 to i8
%50 = load i8*, i8** %4
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 3
store i8 %49, i8* %51
ret i32 4
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @tga_decode_5551(i8* nocapture %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = load i8, i8* %0
%4 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%5 = load i8, i8* %4
%6 = zext i8 %5 to i16
%7 = shl nuw i16 %6, 8
%8 = zext i8 %3 to i16
%9 = or i16 %7, %8
%10 = ashr i8 %5, 7
store i8 %10, i8* %1
%11 = shl i8 %5, 1
%12 = and i8 %11, -8
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %12, i8* %13
%14 = lshr i16 %9, 2
%15 = trunc i16 %14 to i8
%16 = and i8 %15, -8
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %16, i8* %17
%18 = shl i8 %3, 3
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
store i8 %18, i8* %19
ret i32 4
}