void simple_do_scale2x(unsigned char *src, int src_width, int src_height,
                       unsigned char *dst) {
  int x, y;
  for (y = 0; y < src_height; y++) {
    for (x = 0; x < src_width; x++) {
      dst[x * 2 + y * 2 * src_width * 2] = src[x + y * src_width];
      dst[x * 2 + y * 2 * src_width * 2 + 1] = src[x + y * src_width];
      dst[x * 2 + y * 2 * src_width * 2 + src_width * 2] =
          src[x + y * src_width];
      dst[x * 2 + y * 2 * src_width * 2 + src_width * 2 + 1] =
          src[x + y * src_width];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<simple_do_scale2x>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1243 <simple_do_scale2x+0x143>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1230 <simple_do_scale2x+0x130>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
imul   -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
add    %esi,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112c <simple_do_scale2x+0x2c>
jmp    1235 <simple_do_scale2x+0x135>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1119 <simple_do_scale2x+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<simple_do_scale2x>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    11a2 <simple_do_scale2x+0xa2>
lea    (%rsi,%rsi,1),%r11d
movslq %esi,%r8
mov    %edx,%r9d
mov    %r8d,%r12d
lea    0x0(,%r8,4),%r10d
mov    $0x1,%r14d
xor    %r15d,%r15d
jmp    1152 <simple_do_scale2x+0x52>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
add    %r8,%rdi
add    %r10d,%r11d
add    %r10d,%r14d
cmp    %r9,%r15
je     11a2 <simple_do_scale2x+0xa2>
test   %esi,%esi
jle    1140 <simple_do_scale2x+0x40>
mov    %r14d,%eax
mov    %r11d,%ebp
xor    %ebx,%ebx
xchg   %ax,%ax
movzbl (%rdi,%rbx,1),%r13d
lea    -0x1(%rax),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    %r13b,(%rcx,%rdx,1)
movzbl (%rdi,%rbx,1),%edx
cltq
mov    %dl,(%rcx,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rbx,1),%edx
movslq %ebp,%rbp
mov    %dl,(%rcx,%rbp,1)
movzbl (%rdi,%rbx,1),%r13d
lea    0x1(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    %r13b,(%rcx,%rdx,1)
add    $0x1,%rbx
add    $0x2,%ebp
add    $0x2,%eax
cmp    %rbx,%r12
jne    1160 <simple_do_scale2x+0x60>
jmp    1140 <simple_do_scale2x+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @simple_do_scale2x(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i8* %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i8* %3, i8** %8
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %113, %4
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %116
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %109, %15
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %112
20: ; preds = %16
%21 = load i8*, i8** %5
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %6
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = add nsw i32 %22, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %27
%29 = load i8, i8* %28
%30 = load i8*, i8** %8
%31 = load i32, i32* %9
%32 = mul nsw i32 %31, 2
%33 = load i32, i32* %10
%34 = mul nsw i32 %33, 2
%35 = load i32, i32* %6
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = mul nsw i32 %36, 2
%38 = add nsw i32 %32, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %39
store i8 %29, i8* %40
%41 = load i8*, i8** %5
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %10
%44 = load i32, i32* %6
%45 = mul nsw i32 %43, %44
%46 = add nsw i32 %42, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %47
%49 = load i8, i8* %48
%50 = load i8*, i8** %8
%51 = load i32, i32* %9
%52 = mul nsw i32 %51, 2
%53 = load i32, i32* %10
%54 = mul nsw i32 %53, 2
%55 = load i32, i32* %6
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = mul nsw i32 %56, 2
%58 = add nsw i32 %52, %57
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 %60
store i8 %49, i8* %61
%62 = load i8*, i8** %5
%63 = load i32, i32* %9
%64 = load i32, i32* %10
%65 = load i32, i32* %6
%66 = mul nsw i32 %64, %65
%67 = add nsw i32 %63, %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 %68
%70 = load i8, i8* %69
%71 = load i8*, i8** %8
%72 = load i32, i32* %9
%73 = mul nsw i32 %72, 2
%74 = load i32, i32* %10
%75 = mul nsw i32 %74, 2
%76 = load i32, i32* %6
%77 = mul nsw i32 %75, %76
%78 = mul nsw i32 %77, 2
%79 = add nsw i32 %73, %78
%80 = load i32, i32* %6
%81 = mul nsw i32 %80, 2
%82 = add nsw i32 %79, %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 %83
store i8 %70, i8* %84
%85 = load i8*, i8** %5
%86 = load i32, i32* %9
%87 = load i32, i32* %10
%88 = load i32, i32* %6
%89 = mul nsw i32 %87, %88
%90 = add nsw i32 %86, %89
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %85, i64 %91
%93 = load i8, i8* %92
%94 = load i8*, i8** %8
%95 = load i32, i32* %9
%96 = mul nsw i32 %95, 2
%97 = load i32, i32* %10
%98 = mul nsw i32 %97, 2
%99 = load i32, i32* %6
%100 = mul nsw i32 %98, %99
%101 = mul nsw i32 %100, 2
%102 = add nsw i32 %96, %101
%103 = load i32, i32* %6
%104 = mul nsw i32 %103, 2
%105 = add nsw i32 %102, %104
%106 = add nsw i32 %105, 1
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i8, i8* %94, i64 %107
store i8 %93, i8* %108
br label %109
109: ; preds = %20
%110 = load i32, i32* %9
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %9
br label %16
112: ; preds = %16
br label %113
113: ; preds = %112
%114 = load i32, i32* %10
%115 = add nsw i32 %114, 1
store i32 %115, i32* %10
br label %11
116: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @simple_do_scale2x(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i8* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %46
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
%8 = shl i32 %1, 1
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = zext i32 %1 to i64
br label %12
12: ; preds = %6, %43
%13 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %44, %43 ]
br i1 %7, label %14, label %43
14: ; preds = %12
%15 = mul nsw i64 %13, %9
%16 = trunc i64 %13 to i32
%17 = mul i32 %8, %16
br label %18
18: ; preds = %14, %18
%19 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %41, %18 ]
%20 = add nsw i64 %19, %15
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %20
%22 = load i8, i8* %21
%23 = trunc i64 %19 to i32
%24 = add i32 %17, %23
%25 = shl i32 %24, 1
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %26
store i8 %22, i8* %27
%28 = load i8, i8* %21
%29 = or i32 %25, 1
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %30
store i8 %28, i8* %31
%32 = load i8, i8* %21
%33 = add i32 %24, %1
%34 = shl i32 %33, 1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %35
store i8 %32, i8* %36
%37 = load i8, i8* %21
%38 = or i32 %34, 1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %39
store i8 %37, i8* %40
%41 = add nuw nsw i64 %19, 1
%42 = icmp eq i64 %41, %11
br i1 %42, label %43, label %18
43: ; preds = %18, %12
%44 = add nuw nsw i64 %13, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %10
br i1 %45, label %46, label %12
46: ; preds = %43, %4
ret void
}