void calcSNR1(unsigned char *org, unsigned char *rec, int lx, int w, int h,
              double *pv, double *pe) {
  int i;
  int j;
  double v1;
  double s1;
  double s2;
  double e2;
  {
    e2 = 0.0;
    s2 = e2;
    s1 = s2;
    j = 0;
    while (j < h) {
      i = 0;
      while (i < w) {
        v1 = (double)*(org + i);
        s1 += v1;
        s2 += v1 * v1;
        v1 -= (double)*(rec + i);
        e2 += v1 * v1;
        i++;
      }
      org += lx;
      rec += lx;
      j++;
    }
    s1 /= (double)(w * h);
    s2 /= (double)(w * h);
    e2 /= (double)(w * h);
    if (e2 == 0.0) {
      e2 = 0.00001;
    }
    *pv = s2 - s1 * s1;
    *pe = e2;
    return;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calcSNR1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1217 <calcSNR1+0x117>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11e7 <calcSNR1+0xe7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1154 <calcSNR1+0x54>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1141 <calcSNR1+0x41>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1287 <calcSNR1+0x187>
jp     1287 <calcSNR1+0x187>
movsd  0xd7e(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calcSNR1>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    0x20(%rsp),%r10
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %r8d,%r8d
jle    121c <calcSNR1+0x11c>
movslq %edx,%r14
mov    %ecx,%r11d
mov    %r11d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
xorpd  %xmm3,%xmm3
xor    %ebx,%ebx
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    114a <calcSNR1+0x4a>
xchg   %ax,%ax
movapd %xmm3,%xmm2
add    %r14,%rdi
add    %r14,%rsi
add    $0x1,%ebx
movapd %xmm2,%xmm3
cmp    %r8d,%ebx
je     1224 <calcSNR1+0x124>
test   %ecx,%ecx
jle    1130 <calcSNR1+0x30>
cmp    $0x1,%ecx
jne    1160 <calcSNR1+0x60>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r11b
je     1134 <calcSNR1+0x34>
jmp    11e9 <calcSNR1+0xe9>
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzbl (%rdi,%rdx,1),%ebp
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %ebp,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm1
movzbl (%rsi,%rdx,1),%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
movapd %xmm4,%xmm5
subsd  %xmm2,%xmm5
unpcklpd %xmm5,%xmm4
mulpd  %xmm4,%xmm4
addpd  %xmm3,%xmm4
movzbl 0x1(%rdi,%rdx,1),%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
movzbl 0x1(%rsi,%rdx,1),%ebp
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %ebp,%xmm3
movapd %xmm2,%xmm5
subsd  %xmm3,%xmm5
unpcklpd %xmm5,%xmm2
mulpd  %xmm2,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
addpd  %xmm4,%xmm3
add    $0x2,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1170 <calcSNR1+0x70>
addpd  %xmm4,%xmm2
test   $0x1,%r11b
je     1134 <calcSNR1+0x34>
movzbl (%rdi,%rdx,1),%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
movzbl (%rsi,%rdx,1),%edx
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %edx,%xmm4
movapd %xmm2,%xmm5
subsd  %xmm4,%xmm5
unpcklpd %xmm5,%xmm2
mulpd  %xmm2,%xmm2
addpd  %xmm3,%xmm2
jmp    1134 <calcSNR1+0x34>
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm1,%xmm1
imul   %ecx,%r8d
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %r8d,%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm1
movapd %xmm2,%xmm4
unpckhpd %xmm2,%xmm4
divsd  %xmm3,%xmm4
cmpeqsd %xmm4,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm5
andnpd %xmm4,%xmm5
movsd  0xdab(%rip),%xmm4
andpd  %xmm0,%xmm4
orpd   %xmm5,%xmm4
divsd  %xmm3,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r9)
movlpd %xmm4,(%r10)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @calcSNR1(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, double* %5, double* %6) {
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double*
%14 = alloca double*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca double
%18 = alloca double
%19 = alloca double
%20 = alloca double
store i8* %0, i8** %8
store i8* %1, i8** %9
store i32 %2, i32* %10
store i32 %3, i32* %11
store i32 %4, i32* %12
store double* %5, double** %13
store double* %6, double** %14
store double 0.000000e+00, double* %20
%21 = load double, double* %20
store double %21, double* %19
%22 = load double, double* %19
store double %22, double* %18
store i32 0, i32* %16
br label %23
23: ; preds = %60, %7
%24 = load i32, i32* %16
%25 = load i32, i32* %12
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %71
27: ; preds = %23
store i32 0, i32* %15
br label %28
28: ; preds = %32, %27
%29 = load i32, i32* %15
%30 = load i32, i32* %11
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %60
32: ; preds = %28
%33 = load i8*, i8** %8
%34 = load i32, i32* %15
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = uitofp i8 %37 to double
store double %38, double* %17
%39 = load double, double* %17
%40 = load double, double* %18
%41 = fadd double %40, %39
store double %41, double* %18
%42 = load double, double* %17
%43 = load double, double* %17
%44 = load double, double* %19
%45 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %43, double %44)
store double %45, double* %19
%46 = load i8*, i8** %9
%47 = load i32, i32* %15
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 %48
%50 = load i8, i8* %49
%51 = uitofp i8 %50 to double
%52 = load double, double* %17
%53 = fsub double %52, %51
store double %53, double* %17
%54 = load double, double* %17
%55 = load double, double* %17
%56 = load double, double* %20
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %55, double %56)
store double %57, double* %20
%58 = load i32, i32* %15
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %15
br label %28
60: ; preds = %28
%61 = load i32, i32* %10
%62 = load i8*, i8** %8
%63 = sext i32 %61 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 %63
store i8* %64, i8** %8
%65 = load i32, i32* %10
%66 = load i8*, i8** %9
%67 = sext i32 %65 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %67
store i8* %68, i8** %9
%69 = load i32, i32* %16
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %16
br label %23
71: ; preds = %23
%72 = load i32, i32* %11
%73 = load i32, i32* %12
%74 = mul nsw i32 %72, %73
%75 = sitofp i32 %74 to double
%76 = load double, double* %18
%77 = fdiv double %76, %75
store double %77, double* %18
%78 = load i32, i32* %11
%79 = load i32, i32* %12
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = sitofp i32 %80 to double
%82 = load double, double* %19
%83 = fdiv double %82, %81
store double %83, double* %19
%84 = load i32, i32* %11
%85 = load i32, i32* %12
%86 = mul nsw i32 %84, %85
%87 = sitofp i32 %86 to double
%88 = load double, double* %20
%89 = fdiv double %88, %87
store double %89, double* %20
%90 = load double, double* %20
%91 = fcmp oeq double %90, 0.000000e+00
br i1 %91, label %92, label %93
92: ; preds = %71
store double 1.000000e-05, double* %20
br label %93
93: ; preds = %92, %71
%94 = load double, double* %19
%95 = load double, double* %18
%96 = load double, double* %18
%97 = fneg double %95
%98 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %97, double %96, double %94)
%99 = load double*, double** %13
store double %98, double* %99
%100 = load double, double* %20
%101 = load double*, double** %14
store double %100, double* %101
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @calcSNR1(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, double* nocapture writeonly %5, double* nocapture writeonly %6) {
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %8, label %9, label %82
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i32 %3, 0
%11 = sext i32 %2 to i64
%12 = zext i32 %3 to i64
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i32 %3, 1
%15 = and i64 %12, 4294967294
%16 = icmp eq i64 %13, 0
br label %17
17: ; preds = %9, %75
%18 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %76, %75 ]
%19 = phi i8* [ %0, %9 ], [ %78, %75 ]
%20 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %80, %75 ]
%21 = phi i8* [ %1, %9 ], [ %79, %75 ]
%22 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %9 ], [ %77, %75 ]
br i1 %10, label %23, label %75
23: ; preds = %17
br i1 %14, label %57, label %24
24: ; preds = %23, %24
%25 = phi i64 [ %52, %24 ], [ 0, %23 ]
%26 = phi double [ %44, %24 ], [ %18, %23 ]
%27 = phi <2 x double> [ %51, %24 ], [ %22, %23 ]
%28 = phi i64 [ %53, %24 ], [ 0, %23 ]
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %25
%30 = load i8, i8* %29
%31 = uitofp i8 %30 to double
%32 = fadd double %26, %31
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %25
%34 = load i8, i8* %33
%35 = uitofp i8 %34 to double
%36 = fsub double %31, %35
%37 = insertelement <2 x double> poison, double %31, i64 0
%38 = insertelement <2 x double> %37, double %36, i64 1
%39 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %38, <2 x double> %38, <2 x double> %27)
%40 = or i64 %25, 1
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = uitofp i8 %42 to double
%44 = fadd double %32, %43
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %40
%46 = load i8, i8* %45
%47 = uitofp i8 %46 to double
%48 = fsub double %43, %47
%49 = insertelement <2 x double> poison, double %43, i64 0
%50 = insertelement <2 x double> %49, double %48, i64 1
%51 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %50, <2 x double> %50, <2 x double> %39)
%52 = add nuw nsw i64 %25, 2
%53 = add i64 %28, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %15
br i1 %54, label %55, label %24
55: ; preds = %24
%56 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %50, <2 x double> %50, <2 x double> %39)
br label %57
57: ; preds = %55, %23
%58 = phi double [ undef, %23 ], [ %44, %55 ]
%59 = phi <2 x double> [ undef, %23 ], [ %56, %55 ]
%60 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %52, %55 ]
%61 = phi double [ %18, %23 ], [ %44, %55 ]
%62 = phi <2 x double> [ %22, %23 ], [ %51, %55 ]
br i1 %16, label %75, label %63
63: ; preds = %57
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %60
%65 = load i8, i8* %64
%66 = uitofp i8 %65 to double
%67 = fadd double %61, %66
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %60
%69 = load i8, i8* %68
%70 = uitofp i8 %69 to double
%71 = fsub double %66, %70
%72 = insertelement <2 x double> poison, double %66, i64 0
%73 = insertelement <2 x double> %72, double %71, i64 1
%74 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %73, <2 x double> %73, <2 x double> %62)
br label %75
75: ; preds = %63, %57, %17
%76 = phi double [ %18, %17 ], [ %58, %57 ], [ %67, %63 ]
%77 = phi <2 x double> [ %22, %17 ], [ %59, %57 ], [ %74, %63 ]
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %11
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %11
%80 = add nuw nsw i32 %20, 1
%81 = icmp eq i32 %80, %4
br i1 %81, label %82, label %17
82: ; preds = %75, %7
%83 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %76, %75 ]
%84 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %7 ], [ %77, %75 ]
%85 = mul nsw i32 %4, %3
%86 = sitofp i32 %85 to double
%87 = fdiv double %83, %86
%88 = extractelement <2 x double> %84, i64 1
%89 = fdiv double %88, %86
%90 = fcmp oeq double %89, 0.000000e+00
%91 = select i1 %90, double 1.000000e-05, double %89
%92 = extractelement <2 x double> %84, i64 0
%93 = fdiv double %92, %86
%94 = fneg double %87
%95 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %94, double %87, double %93)
store double %95, double* %5
store double %91, double* %6
ret void
}