void haar2d(double x[], int N) {
  double e[N / 2], o[N / 2];
  int i;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    int n;
    for (n = N / 2; n >= 1; n /= 2) {
      int k;
      for (k = 0; k < n; k++) {
        e[k] = x[(i)*N + (2 * k)];
        o[k] = x[(i)*N + (2 * k + 1)];
      }
      for (k = 0; k < n; k++) {
        x[(i)*N + (k)] = (e[k] + o[k]) / sqrt(2.0);
        x[(i)*N + (k + n)] = (e[k] - o[k]) / sqrt(2.0);
      }
    }
  }
  for (i = 0; i < N; i++) {
    int n;
    for (n = N / 2; n >= 1; n /= 2) {
      int k;
      for (k = 0; k < n; k++) {
        e[k] = x[(2 * k) * N + (i)];
        o[k] = x[(2 * k + 1) * N + (i)];
      }
      for (k = 0; k < n; k++) {
        x[(k)*N + (i)] = (e[k] + o[k]) / sqrt(2.0);
        x[(k + n) * N + (i)] = (e[k] - o[k]) / sqrt(2.0);
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<haar2d>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %ecx,%eax
sar    %eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rax,8),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %ecx,%eax
sar    %eax
lea    0xf(,%rax,8),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1304 <haar2d+0x1f4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x30(%rbp)
jl     12f1 <haar2d+0x1e1>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1217 <haar2d+0x107>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x34(%rbp),%edi
shl    $0x1,%edi
add    %edi,%esi
movslq %esi,%rsi
movsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm0
movslq -0x34(%rbp),%rdx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rdx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x34(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    $0x1,%esi
add    %esi,%edx
movslq %edx,%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11aa <haar2d+0x9a>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    12d9 <haar2d+0x1c9>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
movslq -0x34(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  0xdaf(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
add    -0x34(%rbp),%esi
movslq %esi,%rsi
movsd  %xmm0,(%rdx,%rsi,8)
movslq -0x34(%rbp),%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
movslq -0x34(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  0xd61(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
add    -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    121e <haar2d+0x10e>
jmp    12de <haar2d+0x1ce>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1199 <haar2d+0x89>
jmp    12f6 <haar2d+0x1e6>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    117f <haar2d+0x6f>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    148a <haar2d+0x37a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x38(%rbp)
jl     1477 <haar2d+0x367>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    139f <haar2d+0x28f>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x3c(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
add    -0x2c(%rbp),%esi
movslq %esi,%rsi
movsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm0
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rdx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    -0x2c(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1336 <haar2d+0x226>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    145f <haar2d+0x34f>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x70(%rbp)
movsd  0xc27(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x70(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x3c(%rbp),%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
add    -0x2c(%rbp),%esi
movslq %esi,%rsi
movsd  %xmm0,(%rdx,%rsi,8)
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  0xbd9(%rip),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x68(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    13a6 <haar2d+0x296>
jmp    1464 <haar2d+0x354>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1325 <haar2d+0x215>
jmp    147c <haar2d+0x36c>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    130b <haar2d+0x1fb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<haar2d>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
lea    0xf(,%rax,8),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
mov    %rsp,%r13
sub    %rax,%r13
mov    %r13,%rsp
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
test   %esi,%esi
jle    1584 <haar2d+0x484>
movabs $0x400000000,%r9
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,%r15d
mov    %r15,%rcx
shl    $0x20,%rcx
mov    %rcx,-0x78(%rbp)
lea    0x10(%rdi),%rcx
mov    %rcx,-0x60(%rbp)
lea    0x0(,%r15,8),%rcx
mov    %rcx,-0x70(%rbp)
movabs $0x300000000,%rcx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
movabs $0x100000000,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
movsd  0xe70(%rip),%xmm0
movapd 0xe58(%rip),%xmm1
mov    %rdi,%r11
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
jmp    11fc <haar2d+0xfc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    -0x40(%rbp),%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    -0x78(%rbp),%rax
add    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x70(%rbp),%rcx
add    %rcx,-0x60(%rbp)
add    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x38(%rbp),%rdx
add    %eax,%edx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
add    %rcx,%r11
mov    %rsi,%rcx
mov    %rsi,-0x40(%rbp)
cmp    %r15,%rsi
je     1425 <haar2d+0x325>
cmp    $0x1,%eax
je     11c0 <haar2d+0xc0>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
imul   %r15,%rcx
imul   -0x2c(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x80(%rbp)
lea    (%rdi,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x90(%rbp)
mov    %rcx,-0x68(%rbp)
lea    0x1(%rcx),%rax
mov    %rax,-0x88(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%r8
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
test   %r8d,%r8d
jle    11c0 <haar2d+0xc0>
mov    %r8d,%r14d
cmp    $0x1,%r8d
jne    1260 <haar2d+0x160>
xor    %esi,%esi
jmp    12cf <haar2d+0x1cf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x60(%rbp),%rcx
mov    -0x58(%rbp),%rdx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  -0x10(%rcx),%xmm2
movsd  %xmm2,(%r12,%rsi,8)
mov    %rax,%rbx
sar    $0x1d,%rbx
movsd  (%rdi,%rbx,1),%xmm2
movsd  %xmm2,0x0(%r13,%rsi,8)
movsd  (%rcx),%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%r12,%rsi,8)
mov    %rdx,%rbx
sar    $0x1d,%rbx
movsd  (%rdi,%rbx,1),%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%r13,%rsi,8)
add    $0x2,%rsi
add    %r9,%rdx
add    $0x20,%rcx
add    %r9,%rax
cmp    %rsi,%r10
jne    1280 <haar2d+0x180>
test   $0x1,%r14b
je     1300 <haar2d+0x200>
lea    (%rsi,%rsi,1),%rax
mov    -0x68(%rbp),%rcx
lea    (%rcx,%rsi,2),%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm2
movsd  %xmm2,(%r12,%rsi,8)
add    -0x88(%rbp),%eax
cltq
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm2
movsd  %xmm2,0x0(%r13,%rsi,8)
test   %r8d,%r8d
mov    -0x90(%rbp),%rsi
jle    11c0 <haar2d+0xc0>
cmp    $0x1,%r8d
je     1360 <haar2d+0x260>
lea    -0x1(%r14),%rax
mov    -0x80(%rbp),%rcx
add    %r8d,%ecx
lea    (%rax,%rcx,1),%edx
cmp    %ecx,%edx
jl     1360 <haar2d+0x260>
shr    $0x20,%rax
mov    $0x0,%r10d
jne    1363 <haar2d+0x263>
mov    -0x68(%rbp),%rax
add    %r8d,%eax
cltq
lea    (%rax,%r14,1),%rcx
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
cmp    %rcx,%rsi
jae    13c9 <haar2d+0x2c9>
lea    (%rsi,%r14,8),%rcx
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
cmp    %rcx,%rax
jae    13c9 <haar2d+0x2c9>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %r10d,%r10d
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %r8d,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r12,%r10,8),%xmm2
movsd  0x0(%r13,%r10,8),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm0,%xmm4
movsd  %xmm4,(%r11,%r10,8)
subsd  %xmm3,%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
lea    (%rax,%r10,1),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm2,(%rdi,%rcx,8)
add    $0x1,%r10
cmp    %r10,%r14
jne    1370 <haar2d+0x270>
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r8d,%eax
sar    %eax
cmp    $0x1,%r8d
mov    %eax,%r8d
jg     1240 <haar2d+0x140>
jmp    11c0 <haar2d+0xc0>
mov    %r14d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %r8d,%eax
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movapd (%r12,%rcx,8),%xmm2
movapd 0x0(%r13,%rcx,8),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
addpd  %xmm3,%xmm4
divpd  %xmm1,%xmm4
movupd %xmm4,(%r11,%rcx,8)
subpd  %xmm3,%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
lea    (%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
movupd %xmm2,(%rdi,%rdx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    13e0 <haar2d+0x2e0>
cmp    %r14,%r10
je     13ac <haar2d+0x2ac>
jmp    1363 <haar2d+0x263>
test   %eax,%eax
jle    1584 <haar2d+0x484>
lea    0x0(,%r15,8),%rax
lea    (%rax,%rax,2),%r8
mov    %r15,%r10
shl    $0x5,%r10
mov    %r15,%r14
shl    $0x4,%r14
xor    %r9d,%r9d
mov    %rdi,%rbx
jmp    1461 <haar2d+0x361>
nop
add    $0x1,%r9
add    $0x8,%rbx
cmp    %r15,%r9
je     1584 <haar2d+0x484>
cmpl   $0x1,-0x2c(%rbp)
je     1450 <haar2d+0x350>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %eax,%r11d
xchg   %ax,%ax
test   %r11d,%r11d
jle    1450 <haar2d+0x350>
mov    %r11d,%esi
cmp    $0x1,%r11d
jne    1490 <haar2d+0x390>
xor    %eax,%eax
jmp    14dd <haar2d+0x3dd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
mov    %rbx,%rdx
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r12,%rax,8)
movsd  (%rdx,%r15,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x0(%r13,%rax,8)
movsd  (%rdx,%r14,1),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r12,%rax,8)
movsd  (%rdx,%r8,1),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r13,%rax,8)
add    $0x2,%rax
add    %r10,%rdx
cmp    %rax,%rcx
jne    14a0 <haar2d+0x3a0>
test   $0x1,%sil
je     1514 <haar2d+0x414>
lea    (%rax,%rax,1),%rcx
imul   %r15,%rcx
add    %r9,%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r12,%rax,8)
lea    (%rax,%rax,1),%rcx
add    $0x1,%rcx
imul   %r15,%rcx
add    %r9,%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x0(%r13,%rax,8)
test   %r11d,%r11d
jle    1450 <haar2d+0x350>
mov    %r15,%rax
imul   %rsi,%rax
lea    (%rbx,%rax,8),%rax
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%r12,%rdx,8),%xmm1
movsd  0x0(%r13,%rdx,8),%xmm2
movapd %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
divsd  %xmm0,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rbx,%rcx,8)
subsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rax,%rcx,8)
add    $0x1,%rdx
add    %r15,%rcx
cmp    %rdx,%rsi
jne    1530 <haar2d+0x430>
mov    %r11d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r11d,%eax
sar    %eax
cmp    $0x1,%r11d
mov    %eax,%r11d
jg     1470 <haar2d+0x370>
jmp    1450 <haar2d+0x350>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @haar2d(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = sdiv i32 %13, 2
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %16, i8** %5
%17 = alloca double, i64 %15
store i64 %15, i64* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sdiv i32 %18, 2
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = alloca double, i64 %20
store i64 %20, i64* %7
store i32 0, i32* %8
br label %22
22: ; preds = %122, %2
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %4
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %125
26: ; preds = %22
%27 = load i32, i32* %4
%28 = sdiv i32 %27, 2
store i32 %28, i32* %9
br label %29
29: ; preds = %118, %26
%30 = load i32, i32* %9
%31 = icmp sge i32 %30, 1
br i1 %31, label %32, label %121
32: ; preds = %29
store i32 0, i32* %10
br label %33
33: ; preds = %65, %32
%34 = load i32, i32* %10
%35 = load i32, i32* %9
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %68
37: ; preds = %33
%38 = load double*, double** %3
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %4
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = mul nsw i32 2, %42
%44 = add nsw i32 %41, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %49
store double %47, double* %50
%51 = load double*, double** %3
%52 = load i32, i32* %8
%53 = load i32, i32* %4
%54 = mul nsw i32 %52, %53
%55 = load i32, i32* %10
%56 = mul nsw i32 2, %55
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = add nsw i32 %54, %57
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load i32, i32* %10
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %63
store double %61, double* %64
br label %65
65: ; preds = %37
%66 = load i32, i32* %10
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %10
br label %33
68: ; preds = %33
store i32 0, i32* %10
br label %69
69: ; preds = %114, %68
%70 = load i32, i32* %10
%71 = load i32, i32* %9
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %117
73: ; preds = %69
%74 = load i32, i32* %10
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = load i32, i32* %10
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = fadd double %77, %81
%83 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%84 = fdiv double %82, %83
%85 = load double*, double** %3
%86 = load i32, i32* %8
%87 = load i32, i32* %4
%88 = mul nsw i32 %86, %87
%89 = load i32, i32* %10
%90 = add nsw i32 %88, %89
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %91
store double %84, double* %92
%93 = load i32, i32* %10
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = load i32, i32* %10
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fsub double %96, %100
%102 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%103 = fdiv double %101, %102
%104 = load double*, double** %3
%105 = load i32, i32* %8
%106 = load i32, i32* %4
%107 = mul nsw i32 %105, %106
%108 = load i32, i32* %10
%109 = load i32, i32* %9
%110 = add nsw i32 %108, %109
%111 = add nsw i32 %107, %110
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds double, double* %104, i64 %112
store double %103, double* %113
br label %114
114: ; preds = %73
%115 = load i32, i32* %10
%116 = add nsw i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %10
br label %69
117: ; preds = %69
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i32, i32* %9
%120 = sdiv i32 %119, 2
store i32 %120, i32* %9
br label %29
121: ; preds = %29
br label %122
122: ; preds = %121
%123 = load i32, i32* %8
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %8
br label %22
125: ; preds = %22
store i32 0, i32* %8
br label %126
126: ; preds = %226, %125
%127 = load i32, i32* %8
%128 = load i32, i32* %4
%129 = icmp slt i32 %127, %128
br i1 %129, label %130, label %229
130: ; preds = %126
%131 = load i32, i32* %4
%132 = sdiv i32 %131, 2
store i32 %132, i32* %11
br label %133
133: ; preds = %222, %130
%134 = load i32, i32* %11
%135 = icmp sge i32 %134, 1
br i1 %135, label %136, label %225
136: ; preds = %133
store i32 0, i32* %12
br label %137
137: ; preds = %169, %136
%138 = load i32, i32* %12
%139 = load i32, i32* %11
%140 = icmp slt i32 %138, %139
br i1 %140, label %141, label %172
141: ; preds = %137
%142 = load double*, double** %3
%143 = load i32, i32* %12
%144 = mul nsw i32 2, %143
%145 = load i32, i32* %4
%146 = mul nsw i32 %144, %145
%147 = load i32, i32* %8
%148 = add nsw i32 %146, %147
%149 = sext i32 %148 to i64
%150 = getelementptr inbounds double, double* %142, i64 %149
%151 = load double, double* %150
%152 = load i32, i32* %12
%153 = sext i32 %152 to i64
%154 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %153
store double %151, double* %154
%155 = load double*, double** %3
%156 = load i32, i32* %12
%157 = mul nsw i32 2, %156
%158 = add nsw i32 %157, 1
%159 = load i32, i32* %4
%160 = mul nsw i32 %158, %159
%161 = load i32, i32* %8
%162 = add nsw i32 %160, %161
%163 = sext i32 %162 to i64
%164 = getelementptr inbounds double, double* %155, i64 %163
%165 = load double, double* %164
%166 = load i32, i32* %12
%167 = sext i32 %166 to i64
%168 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %167
store double %165, double* %168
br label %169
169: ; preds = %141
%170 = load i32, i32* %12
%171 = add nsw i32 %170, 1
store i32 %171, i32* %12
br label %137
172: ; preds = %137
store i32 0, i32* %12
br label %173
173: ; preds = %218, %172
%174 = load i32, i32* %12
%175 = load i32, i32* %11
%176 = icmp slt i32 %174, %175
br i1 %176, label %177, label %221
177: ; preds = %173
%178 = load i32, i32* %12
%179 = sext i32 %178 to i64
%180 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %179
%181 = load double, double* %180
%182 = load i32, i32* %12
%183 = sext i32 %182 to i64
%184 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %183
%185 = load double, double* %184
%186 = fadd double %181, %185
%187 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%188 = fdiv double %186, %187
%189 = load double*, double** %3
%190 = load i32, i32* %12
%191 = load i32, i32* %4
%192 = mul nsw i32 %190, %191
%193 = load i32, i32* %8
%194 = add nsw i32 %192, %193
%195 = sext i32 %194 to i64
%196 = getelementptr inbounds double, double* %189, i64 %195
store double %188, double* %196
%197 = load i32, i32* %12
%198 = sext i32 %197 to i64
%199 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %198
%200 = load double, double* %199
%201 = load i32, i32* %12
%202 = sext i32 %201 to i64
%203 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %202
%204 = load double, double* %203
%205 = fsub double %200, %204
%206 = call double @sqrt(double 2.000000e+00)
%207 = fdiv double %205, %206
%208 = load double*, double** %3
%209 = load i32, i32* %12
%210 = load i32, i32* %11
%211 = add nsw i32 %209, %210
%212 = load i32, i32* %4
%213 = mul nsw i32 %211, %212
%214 = load i32, i32* %8
%215 = add nsw i32 %213, %214
%216 = sext i32 %215 to i64
%217 = getelementptr inbounds double, double* %208, i64 %216
store double %207, double* %217
br label %218
218: ; preds = %177
%219 = load i32, i32* %12
%220 = add nsw i32 %219, 1
store i32 %220, i32* %12
br label %173
221: ; preds = %173
br label %222
222: ; preds = %221
%223 = load i32, i32* %11
%224 = sdiv i32 %223, 2
store i32 %224, i32* %11
br label %133
225: ; preds = %133
br label %226
226: ; preds = %225
%227 = load i32, i32* %8
%228 = add nsw i32 %227, 1
store i32 %228, i32* %8
br label %126
229: ; preds = %126
%230 = load i8*, i8** %5
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @haar2d(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = sdiv i32 %1, 2
%4 = zext i32 %3 to i64
%5 = alloca double, i64 %4
%6 = alloca double, i64 %4
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %241
8: ; preds = %2
%9 = icmp eq i32 %1, 1
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %1 to i64
br label %12
12: ; preds = %8, %151
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %152, %151 ]
%14 = mul i64 %13, %11
%15 = getelementptr double, double* %0, i64 %14
%16 = trunc i64 %14 to i32
%17 = trunc i64 %13 to i32
%18 = mul i32 %17, %1
br i1 %9, label %151, label %19
19: ; preds = %12
%20 = mul nsw i64 %13, %10
%21 = add nuw i64 %20, 1
br label %27
22: ; preds = %151
br i1 %7, label %23, label %241
23: ; preds = %22
%24 = icmp eq i32 %1, 1
%25 = zext i32 %1 to i64
%26 = zext i32 %1 to i64
br label %154
27: ; preds = %19, %148
%28 = phi i32 [ %3, %19 ], [ %149, %148 ]
%29 = icmp sgt i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %151
30: ; preds = %27
%31 = zext i32 %28 to i64
%32 = and i64 %31, 1
%33 = icmp eq i32 %28, 1
br i1 %33, label %36, label %34
34: ; preds = %30
%35 = and i64 %31, 4294967294
br label %101
36: ; preds = %101, %30
%37 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %127, %101 ]
%38 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %38, label %51, label %39
39: ; preds = %36
%40 = shl nuw nsw i64 %37, 1
%41 = add nuw nsw i64 %40, %20
%42 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %37
store double %43, double* %44
%45 = add i64 %21, %40
%46 = shl i64 %45, 32
%47 = ashr exact i64 %46, 32
%48 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %37
store double %49, double* %50
br label %51
51: ; preds = %36, %39
br i1 %29, label %52, label %151
52: ; preds = %51
%53 = zext i32 %28 to i64
%54 = icmp eq i32 %28, 1
br i1 %54, label %99, label %55
55: ; preds = %52
%56 = add nsw i64 %31, -1
%57 = add i32 %18, %28
%58 = trunc i64 %56 to i32
%59 = add i32 %57, %58
%60 = icmp slt i32 %59, %57
%61 = icmp ugt i64 %56, 4294967295
%62 = or i1 %60, %61
br i1 %62, label %99, label %63
63: ; preds = %55
%64 = getelementptr double, double* %15, i64 %31
%65 = add i32 %28, %16
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr double, double* %0, i64 %66
%68 = add nsw i64 %66, %31
%69 = getelementptr double, double* %0, i64 %68
%70 = icmp ult double* %15, %69
%71 = icmp ult double* %67, %64
%72 = and i1 %70, %71
br i1 %72, label %99, label %73
73: ; preds = %63
%74 = and i64 %31, 4294967294
br label %75
75: ; preds = %75, %73
%76 = phi i64 [ 0, %73 ], [ %95, %75 ]
%77 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %76
%78 = bitcast double* %77 to <2 x double>*
%79 = load <2 x double>, <2 x double>* %78
%80 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %76
%81 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
%82 = load <2 x double>, <2 x double>* %81
%83 = fadd <2 x double> %79, %82
%84 = fdiv <2 x double> %83, <double 0x3FF6A09E667F3BCD, double 0x3FF6A09E667F3BCD>
%85 = add nuw nsw i64 %76, %20
%86 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %85
%87 = bitcast double* %86 to <2 x double>*
store <2 x double> %84, <2 x double>* %87
%88 = fsub <2 x double> %79, %82
%89 = fdiv <2 x double> %88, <double 0x3FF6A09E667F3BCD, double 0x3FF6A09E667F3BCD>
%90 = trunc i64 %85 to i32
%91 = add i32 %28, %90
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %92
%94 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
store <2 x double> %89, <2 x double>* %94
%95 = add nuw i64 %76, 2
%96 = icmp eq i64 %95, %74
br i1 %96, label %97, label %75
97: ; preds = %75
%98 = icmp eq i64 %74, %31
br i1 %98, label %148, label %99
99: ; preds = %63, %55, %52, %97
%100 = phi i64 [ 0, %63 ], [ 0, %55 ], [ 0, %52 ], [ %74, %97 ]
br label %130
101: ; preds = %101, %34
%102 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %127, %101 ]
%103 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %128, %101 ]
%104 = shl nuw nsw i64 %102, 1
%105 = add nuw nsw i64 %104, %20
%106 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %105
%107 = load double, double* %106
%108 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %102
store double %107, double* %108
%109 = add i64 %21, %104
%110 = shl i64 %109, 32
%111 = ashr exact i64 %110, 32
%112 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %111
%113 = load double, double* %112
%114 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %102
store double %113, double* %114
%115 = or i64 %102, 1
%116 = shl nuw nsw i64 %115, 1
%117 = add nuw nsw i64 %116, %20
%118 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %117
%119 = load double, double* %118
%120 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %115
store double %119, double* %120
%121 = add i64 %21, %116
%122 = shl i64 %121, 32
%123 = ashr exact i64 %122, 32
%124 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %123
%125 = load double, double* %124
%126 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %115
store double %125, double* %126
%127 = add nuw nsw i64 %102, 2
%128 = add nuw i64 %103, 2
%129 = icmp eq i64 %128, %35
br i1 %129, label %36, label %101
130: ; preds = %99, %130
%131 = phi i64 [ %146, %130 ], [ %100, %99 ]
%132 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %131
%133 = load double, double* %132
%134 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %131
%135 = load double, double* %134
%136 = fadd double %133, %135
%137 = fdiv double %136, 0x3FF6A09E667F3BCD
%138 = add nuw nsw i64 %131, %20
%139 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %138
store double %137, double* %139
%140 = fsub double %133, %135
%141 = fdiv double %140, 0x3FF6A09E667F3BCD
%142 = trunc i64 %138 to i32
%143 = add i32 %28, %142
%144 = sext i32 %143 to i64
%145 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %144
store double %141, double* %145
%146 = add nuw nsw i64 %131, 1
%147 = icmp eq i64 %146, %53
br i1 %147, label %148, label %130
148: ; preds = %130, %97
%149 = sdiv i32 %28, 2
%150 = icmp sgt i32 %28, 1
br i1 %150, label %27, label %151
151: ; preds = %27, %51, %148, %12
%152 = add nuw nsw i64 %13, 1
%153 = icmp eq i64 %152, %11
br i1 %153, label %22, label %12
154: ; preds = %23, %238
%155 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %239, %238 ]
br i1 %24, label %238, label %156
156: ; preds = %154, %235
%157 = phi i32 [ %236, %235 ], [ %3, %154 ]
%158 = icmp sgt i32 %157, 0
br i1 %158, label %159, label %238
159: ; preds = %156
%160 = zext i32 %157 to i64
%161 = and i64 %160, 1
%162 = icmp eq i32 %157, 1
br i1 %162, label %165, label %163
163: ; preds = %159
%164 = and i64 %160, 4294967294
br label %185
165: ; preds = %185, %159
%166 = phi i64 [ 0, %159 ], [ %213, %185 ]
%167 = icmp eq i64 %161, 0
br i1 %167, label %181, label %168
168: ; preds = %165
%169 = shl nuw nsw i64 %166, 1
%170 = mul nsw i64 %169, %25
%171 = add nuw nsw i64 %170, %155
%172 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %171
%173 = load double, double* %172
%174 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %166
store double %173, double* %174
%175 = or i64 %169, 1
%176 = mul nsw i64 %175, %25
%177 = add nuw nsw i64 %176, %155
%178 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %177
%179 = load double, double* %178
%180 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %166
store double %179, double* %180
br label %181
181: ; preds = %165, %168
br i1 %158, label %182, label %238
182: ; preds = %181
%183 = zext i32 %157 to i64
%184 = zext i32 %157 to i64
br label %216
185: ; preds = %185, %163
%186 = phi i64 [ 0, %163 ], [ %213, %185 ]
%187 = phi i64 [ 0, %163 ], [ %214, %185 ]
%188 = shl nuw nsw i64 %186, 1
%189 = mul nuw nsw i64 %188, %25
%190 = add nuw nsw i64 %189, %155
%191 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %190
%192 = load double, double* %191
%193 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %186
store double %192, double* %193
%194 = or i64 %188, 1
%195 = mul nuw nsw i64 %194, %25
%196 = add nuw nsw i64 %195, %155
%197 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %196
%198 = load double, double* %197
%199 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %186
store double %198, double* %199
%200 = or i64 %186, 1
%201 = shl nuw nsw i64 %200, 1
%202 = mul nuw nsw i64 %201, %25
%203 = add nuw nsw i64 %202, %155
%204 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %203
%205 = load double, double* %204
%206 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %200
store double %205, double* %206
%207 = or i64 %201, 1
%208 = mul nuw nsw i64 %207, %25
%209 = add nuw nsw i64 %208, %155
%210 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %209
%211 = load double, double* %210
%212 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %200
store double %211, double* %212
%213 = add nuw nsw i64 %186, 2
%214 = add nuw i64 %187, 2
%215 = icmp eq i64 %214, %164
br i1 %215, label %165, label %185
216: ; preds = %182, %216
%217 = phi i64 [ 0, %182 ], [ %233, %216 ]
%218 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %217
%219 = load double, double* %218
%220 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %217
%221 = load double, double* %220
%222 = fadd double %219, %221
%223 = fdiv double %222, 0x3FF6A09E667F3BCD
%224 = mul nsw i64 %217, %25
%225 = add nuw nsw i64 %224, %155
%226 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %225
store double %223, double* %226
%227 = fsub double %219, %221
%228 = fdiv double %227, 0x3FF6A09E667F3BCD
%229 = add nuw nsw i64 %217, %183
%230 = mul nsw i64 %229, %25
%231 = add nuw nsw i64 %230, %155
%232 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %231
store double %228, double* %232
%233 = add nuw nsw i64 %217, 1
%234 = icmp eq i64 %233, %184
br i1 %234, label %235, label %216
235: ; preds = %216
%236 = sdiv i32 %157, 2
%237 = icmp sgt i32 %157, 1
br i1 %237, label %156, label %238
238: ; preds = %156, %181, %235, %154
%239 = add nuw nsw i64 %155, 1
%240 = icmp eq i64 %239, %26
br i1 %240, label %241, label %154
241: ; preds = %238, %2, %22
ret void
}