void conv_i32_to_d32_and_d16(double *d32, double *d16, unsigned int *i32,
                             int len) {
  int i = 0;
  unsigned int a;
#pragma pipeloop(0)
  for (; i < len; i++) {
    a = i32[i];
    d32[i] = (double)(i32[i]);
    d16[2 * i] = (double)(a & 0xffff);
    d16[2 * i + 1] = (double)(a >> 16);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<conv_i32_to_d32_and_d16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1191 <conv_i32_to_d32_and_d16+0x91>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movzwl -0x24(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    %ecx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movzwl -0x22(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <conv_i32_to_d32_and_d16+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<conv_i32_to_d32_and_d16>:
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    117a <conv_i32_to_d32_and_d16+0x7a>
mov    %ecx,%r8d
cmp    $0x1,%ecx
je     1125 <conv_i32_to_d32_and_d16+0x25>
mov    %r8,%rax
shl    $0x4,%rax
add    %rsi,%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    117c <conv_i32_to_d32_and_d16+0x7c>
lea    (%rdi,%r8,8),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    117c <conv_i32_to_d32_and_d16+0x7c>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rbx,%rax
shl    $0x4,%rax
add    %rsi,%rax
add    $0x8,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rdx,%rbx,4),%esi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rsi,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%rbx,8)
movzwl %si,%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ecx,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rax)
shr    $0x10,%esi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %esi,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
add    $0x1,%rbx
add    $0x10,%rax
cmp    %rbx,%r8
jne    1140 <conv_i32_to_d32_and_d16+0x40>
pop    %rbx
ret
mov    %r8d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
lea    -0x2(%rbx),%rax
mov    %rax,%r9
shr    %r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12c8 <conv_i32_to_d32_and_d16+0x1c8>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
lea    0x20(%rsi),%rax
xor    %r11d,%r11d
xorpd  %xmm0,%xmm0
movapd 0xe4d(%rip),%xmm1
movapd 0xe55(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx,%r11,4),%xmm3
movapd %xmm3,%xmm4
unpcklps %xmm0,%xmm4
orpd   %xmm1,%xmm4
subpd  %xmm1,%xmm4
movupd %xmm4,(%rdi,%r11,8)
movapd %xmm3,%xmm4
andpd  %xmm2,%xmm4
cvtdq2pd %xmm4,%xmm4
psrld  $0x10,%xmm3
cvtdq2pd %xmm3,%xmm3
movaps %xmm4,%xmm5
movlhps %xmm3,%xmm5
unpckhpd %xmm3,%xmm4
movups %xmm4,-0x10(%rax)
movups %xmm5,-0x20(%rax)
movsd  0x8(%rdx,%r11,4),%xmm3
movapd %xmm3,%xmm4
unpcklps %xmm0,%xmm4
orpd   %xmm1,%xmm4
movapd %xmm3,%xmm5
andpd  %xmm2,%xmm5
cvtdq2pd %xmm5,%xmm5
subpd  %xmm1,%xmm4
psrld  $0x10,%xmm3
cvtdq2pd %xmm3,%xmm3
movupd %xmm4,0x10(%rdi,%r11,8)
movaps %xmm5,%xmm4
movlhps %xmm3,%xmm4
unpckhpd %xmm3,%xmm5
movups %xmm5,0x10(%rax)
movups %xmm4,(%rax)
add    $0x4,%r11
add    $0x40,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11c0 <conv_i32_to_d32_and_d16+0xc0>
test   $0x1,%r9b
je     12ba <conv_i32_to_d32_and_d16+0x1ba>
movsd  (%rdx,%r11,4),%xmm0
xorpd  %xmm1,%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
unpcklps %xmm1,%xmm2
movapd 0xd8a(%rip),%xmm1
orpd   %xmm1,%xmm2
subpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%rdi,%r11,8)
movapd 0xd84(%rip),%xmm1
andpd  %xmm0,%xmm1
cvtdq2pd %xmm1,%xmm1
psrld  $0x10,%xmm0
cvtdq2pd %xmm0,%xmm0
shl    $0x4,%r11
movapd %xmm1,%xmm2
unpcklpd %xmm0,%xmm2
unpckhpd %xmm0,%xmm1
movupd %xmm1,0x10(%rsi,%r11,1)
movupd %xmm2,(%rsi,%r11,1)
cmp    %r8,%rbx
je     117a <conv_i32_to_d32_and_d16+0x7a>
jmp    1127 <conv_i32_to_d32_and_d16+0x27>
xor    %r11d,%r11d
test   $0x1,%r9b
jne    125d <conv_i32_to_d32_and_d16+0x15d>
jmp    12ba <conv_i32_to_d32_and_d16+0x1ba>

LLVM IR (-O0):
define void @conv_i32_to_d32_and_d16(double* %0, double* %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %48, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %51
15: ; preds = %11
%16 = load i32*, i32** %7
%17 = load i32, i32* %9
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
store i32 %20, i32* %10
%21 = load i32*, i32** %7
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = uitofp i32 %25 to double
%27 = load double*, double** %5
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %29
store double %26, double* %30
%31 = load i32, i32* %10
%32 = and i32 %31, 65535
%33 = uitofp i32 %32 to double
%34 = load double*, double** %6
%35 = load i32, i32* %9
%36 = mul nsw i32 2, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %37
store double %33, double* %38
%39 = load i32, i32* %10
%40 = lshr i32 %39, 16
%41 = uitofp i32 %40 to double
%42 = load double*, double** %6
%43 = load i32, i32* %9
%44 = mul nsw i32 2, %43
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %46
store double %41, double* %47
br label %48
48: ; preds = %15
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
br label %11
51: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @conv_i32_to_d32_and_d16(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture writeonly %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %104
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = icmp eq i32 %3, 1
br i1 %8, label %86, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr double, double* %0, i64 %7
%11 = shl nuw nsw i64 %7, 1
%12 = getelementptr double, double* %1, i64 %11
%13 = icmp ugt double* %12, %0
%14 = icmp ugt double* %10, %1
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %15, label %86, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %7, 4294967294
%18 = add nsw i64 %17, -2
%19 = lshr exact i64 %18, 1
%20 = add nuw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %64, label %23
23: ; preds = %16
%24 = and i64 %20, -2
%25 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 -1
%26 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 -1
br label %27
27: ; preds = %27, %23
%28 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %61, %27 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %62, %27 ]
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %28
%31 = bitcast i32* %30 to <2 x i32>*
%32 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %31
%33 = uitofp <2 x i32> %32 to <2 x double>
%34 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%35 = bitcast double* %34 to <2 x double>*
store <2 x double> %33, <2 x double>* %35
%36 = and <2 x i32> %32, <i32 65535, i32 65535>
%37 = uitofp <2 x i32> %36 to <2 x double>
%38 = shl nuw nsw i64 %28, 1
%39 = lshr <2 x i32> %32, <i32 16, i32 16>
%40 = uitofp <2 x i32> %39 to <2 x double>
%41 = or i64 %38, 1
%42 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %41
%43 = bitcast double* %42 to <4 x double>*
%44 = shufflevector <2 x double> %37, <2 x double> %40, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 3>
store <4 x double> %44, <4 x double>* %43
%45 = or i64 %28, 2
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %45
%47 = bitcast i32* %46 to <2 x i32>*
%48 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %47
%49 = uitofp <2 x i32> %48 to <2 x double>
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %45
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %49, <2 x double>* %51
%52 = and <2 x i32> %48, <i32 65535, i32 65535>
%53 = uitofp <2 x i32> %52 to <2 x double>
%54 = shl nuw nsw i64 %45, 1
%55 = lshr <2 x i32> %48, <i32 16, i32 16>
%56 = uitofp <2 x i32> %55 to <2 x double>
%57 = or i64 %54, 1
%58 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %57
%59 = bitcast double* %58 to <4 x double>*
%60 = shufflevector <2 x double> %53, <2 x double> %56, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 3>
store <4 x double> %60, <4 x double>* %59
%61 = add nuw i64 %28, 4
%62 = add nuw i64 %29, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %24
br i1 %63, label %64, label %27
64: ; preds = %27, %16
%65 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %61, %27 ]
%66 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %66, label %84, label %67
67: ; preds = %64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %65
%69 = bitcast i32* %68 to <2 x i32>*
%70 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %69
%71 = uitofp <2 x i32> %70 to <2 x double>
%72 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %65
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %73
%74 = and <2 x i32> %70, <i32 65535, i32 65535>
%75 = uitofp <2 x i32> %74 to <2 x double>
%76 = shl nuw nsw i64 %65, 1
%77 = lshr <2 x i32> %70, <i32 16, i32 16>
%78 = uitofp <2 x i32> %77 to <2 x double>
%79 = or i64 %76, 1
%80 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 -1
%81 = getelementptr inbounds double, double* %80, i64 %79
%82 = bitcast double* %81 to <4 x double>*
%83 = shufflevector <2 x double> %75, <2 x double> %78, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 3>
store <4 x double> %83, <4 x double>* %82
br label %84
84: ; preds = %64, %67
%85 = icmp eq i64 %17, %7
br i1 %85, label %104, label %86
86: ; preds = %9, %6, %84
%87 = phi i64 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %17, %84 ]
br label %88
88: ; preds = %86, %88
%89 = phi i64 [ %102, %88 ], [ %87, %86 ]
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = uitofp i32 %91 to double
%93 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %89
store double %92, double* %93
%94 = and i32 %91, 65535
%95 = uitofp i32 %94 to double
%96 = shl nuw nsw i64 %89, 1
%97 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %96
store double %95, double* %97
%98 = lshr i32 %91, 16
%99 = uitofp i32 %98 to double
%100 = or i64 %96, 1
%101 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %100
store double %99, double* %101
%102 = add nuw nsw i64 %89, 1
%103 = icmp eq i64 %102, %7
br i1 %103, label %104, label %88
104: ; preds = %88, %84, %4
ret void
}