int signed_to_unsigned(const unsigned int data_size, const short *input,
                       unsigned short *output) {
  unsigned int i;
  for (i = 0; i < data_size; i++) {
    if (input[i] < 0)
      output[i] = (-2 * input[i]) - 1;
    if (input[i] >= 0)
      output[i] = 2 * input[i];
  }
  return (0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<signed_to_unsigned>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    119b <signed_to_unsigned+0x9b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
cmp    $0x0,%eax
jge    1158 <signed_to_unsigned+0x58>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
imul   $0xfffffffe,%eax,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %ax,%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     1188 <signed_to_unsigned+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %ax,%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
jmp    118d <signed_to_unsigned+0x8d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1116 <signed_to_unsigned+0x16>
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<signed_to_unsigned>:
test   %edi,%edi
je     113b <signed_to_unsigned+0x3b>
mov    %edi,%eax
xor    %ecx,%ecx
jmp    111f <signed_to_unsigned+0x1f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %edi,%edi
mov    %di,(%rdx,%rcx,2)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     113b <signed_to_unsigned+0x3b>
movzwl (%rsi,%rcx,2),%edi
test   %di,%di
jns    1110 <signed_to_unsigned+0x10>
add    %edi,%edi
not    %edi
mov    %di,(%rdx,%rcx,2)
movzwl (%rsi,%rcx,2),%edi
test   %di,%di
jns    1110 <signed_to_unsigned+0x10>
jmp    1116 <signed_to_unsigned+0x16>
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @signed_to_unsigned(i32 %0, i16* %1, i16* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i16* %1, i16** %5
store i16* %2, i16** %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %56, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp ult i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %59
12: ; preds = %8
%13 = load i16*, i16** %5
%14 = load i32, i32* %7
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i16, i16* %13, i64 %15
%17 = load i16, i16* %16
%18 = sext i16 %17 to i32
%19 = icmp slt i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %34
20: ; preds = %12
%21 = load i16*, i16** %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 %23
%25 = load i16, i16* %24
%26 = sext i16 %25 to i32
%27 = mul nsw i32 -2, %26
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = trunc i32 %28 to i16
%30 = load i16*, i16** %6
%31 = load i32, i32* %7
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %32
store i16 %29, i16* %33
br label %34
34: ; preds = %20, %12
%35 = load i16*, i16** %5
%36 = load i32, i32* %7
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i16, i16* %35, i64 %37
%39 = load i16, i16* %38
%40 = sext i16 %39 to i32
%41 = icmp sge i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %55
42: ; preds = %34
%43 = load i16*, i16** %5
%44 = load i32, i32* %7
%45 = zext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i16, i16* %43, i64 %45
%47 = load i16, i16* %46
%48 = sext i16 %47 to i32
%49 = mul nsw i32 2, %48
%50 = trunc i32 %49 to i16
%51 = load i16*, i16** %6
%52 = load i32, i32* %7
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i16, i16* %51, i64 %53
store i16 %50, i16* %54
br label %55
55: ; preds = %42, %34
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %7
%58 = add i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %7
br label %8
59: ; preds = %8
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @signed_to_unsigned(i32 %0, i16* nocapture %1, i16* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %25, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %22
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %23, %22 ]
%9 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %8
%10 = load i16, i16* %9
%11 = icmp slt i16 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %18
12: ; preds = %7
%13 = mul i16 %10, -2
%14 = add i16 %13, -1
%15 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %8
store i16 %14, i16* %15
%16 = load i16, i16* %9
%17 = icmp sgt i16 %16, -1
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %7, %12
%19 = phi i16 [ %16, %12 ], [ %10, %7 ]
%20 = shl nuw i16 %19, 1
%21 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %8
store i16 %20, i16* %21
br label %22
22: ; preds = %12, %18
%23 = add nuw nsw i64 %8, 1
%24 = icmp eq i64 %23, %6
br i1 %24, label %25, label %7
25: ; preds = %22, %3
ret i32 0
}