void adv_png_expand_4(unsigned width, unsigned height, unsigned char *ptr) {
  unsigned i, j;
  unsigned char *p8 = ptr + height * (width + 1) - 1;
  unsigned char *p4 = ptr + height * (width / 2 + 1) - 1;
  width /= 2;
  for (i = 0; i < height; ++i) {
    for (j = 0; j < width; ++j) {
      unsigned char v = *p4;
      *p8-- = v & 0xF;
      *p8-- = v >> 4;
      --p4;
    }
    --p8;
    --p4;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<adv_png_expand_4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
add    %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
shr    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
add    %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jae    11f7 <adv_png_expand_4+0xf7>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    11d1 <adv_png_expand_4+0xd1>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x29(%rbp)
movzbl -0x29(%rbp),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
movzbl -0x29(%rbp),%eax
sar    $0x4,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    116e <adv_png_expand_4+0x6e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115b <adv_png_expand_4+0x5b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<adv_png_expand_4>:
push   %rbp
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     1203 <adv_png_expand_4+0x103>
mov    %edi,%r9d
shr    %r9d
lea    0x1(%r9),%ebp
imul   %esi,%ebp
add    %rdx,%rbp
lea    0x1(%rdi),%ecx
imul   %esi,%ecx
add    %rdx,%rcx
cmp    $0x2,%r9d
mov    $0x1,%r8d
cmovae %r9d,%r8d
lea    -0x1(%r8),%r9d
mov    %r8d,%r10d
and    $0x3,%r10d
and    $0xfffffffc,%r8d
xor    %r11d,%r11d
jmp    115d <adv_png_expand_4+0x5d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%r11d
cmp    %esi,%r11d
je     1203 <adv_png_expand_4+0x103>
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
cmp    $0x2,%edi
jb     1150 <adv_png_expand_4+0x50>
cmp    $0x3,%r9d
jb     11d4 <adv_png_expand_4+0xd4>
mov    %r8d,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movzbl 0x0(%rbp),%edx
mov    %edx,%ebx
and    $0xf,%bl
mov    %bl,(%rcx)
shr    $0x4,%dl
mov    %dl,-0x1(%rcx)
movzbl -0x1(%rbp),%edx
mov    %edx,%ebx
and    $0xf,%bl
mov    %bl,-0x2(%rcx)
shr    $0x4,%dl
mov    %dl,-0x3(%rcx)
movzbl -0x2(%rbp),%edx
mov    %edx,%ebx
and    $0xf,%bl
mov    %bl,-0x4(%rcx)
shr    $0x4,%dl
mov    %dl,-0x5(%rcx)
movzbl -0x3(%rbp),%edx
mov    %edx,%ebx
and    $0xf,%bl
mov    %bl,-0x6(%rcx)
shr    $0x4,%dl
mov    %dl,-0x7(%rcx)
add    $0xfffffffffffffff8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rbp
add    $0xfffffffc,%eax
jne    1180 <adv_png_expand_4+0x80>
test   %r10d,%r10d
je     1150 <adv_png_expand_4+0x50>
mov    %r10d,%edx
movzbl 0x0(%rbp),%eax
mov    %eax,%ebx
and    $0xf,%bl
mov    %bl,(%rcx)
shr    $0x4,%al
mov    %al,-0x1(%rcx)
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
add    $0xffffffff,%edx
jne    11e0 <adv_png_expand_4+0xe0>
jmp    1150 <adv_png_expand_4+0x50>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @adv_png_expand_4(i32 %0, i32 %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i8
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i8* %2, i8** %6
%12 = load i8*, i8** %6
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %4
%15 = add i32 %14, 1
%16 = mul i32 %13, %15
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 %17
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 -1
store i8* %19, i8** %9
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %4
%23 = udiv i32 %22, 2
%24 = add i32 %23, 1
%25 = mul i32 %21, %24
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %26
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 -1
store i8* %28, i8** %10
%29 = load i32, i32* %4
%30 = udiv i32 %29, 2
store i32 %30, i32* %4
store i32 0, i32* %7
br label %31
31: ; preds = %65, %3
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %5
%34 = icmp ult i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %68
35: ; preds = %31
store i32 0, i32* %8
br label %36
36: ; preds = %57, %35
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %4
%39 = icmp ult i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %60
40: ; preds = %36
%41 = load i8*, i8** %10
%42 = load i8, i8* %41
store i8 %42, i8* %11
%43 = load i8, i8* %11
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = and i32 %44, 15
%46 = trunc i32 %45 to i8
%47 = load i8*, i8** %9
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i32 -1
store i8* %48, i8** %9
store i8 %46, i8* %47
%49 = load i8, i8* %11
%50 = zext i8 %49 to i32
%51 = ashr i32 %50, 4
%52 = trunc i32 %51 to i8
%53 = load i8*, i8** %9
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i32 -1
store i8* %54, i8** %9
store i8 %52, i8* %53
%55 = load i8*, i8** %10
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i32 -1
store i8* %56, i8** %10
br label %57
57: ; preds = %40
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %8
br label %36
60: ; preds = %36
%61 = load i8*, i8** %9
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i32 -1
store i8* %62, i8** %9
%63 = load i8*, i8** %10
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i32 -1
store i8* %64, i8** %10
br label %65
65: ; preds = %60
%66 = load i32, i32* %7
%67 = add i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %7
br label %31
68: ; preds = %31
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @adv_png_expand_4(i32 %0, i32 %1, i8* nocapture %2) {
%4 = lshr i32 %0, 1
%5 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %5, label %81, label %6
6: ; preds = %3
%7 = add nuw i32 %4, 1
%8 = mul i32 %7, %1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %9
%11 = add i32 %0, 1
%12 = mul i32 %11, %1
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %13
%15 = icmp ult i32 %0, 2
%16 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %4, i32 1)
%17 = add nsw i32 %16, -1
%18 = and i32 %16, 3
%19 = icmp ult i32 %17, 3
%20 = and i32 %16, 2147483644
%21 = icmp eq i32 %18, 0
br label %22
22: ; preds = %6, %76
%23 = phi i8* [ %10, %6 ], [ %78, %76 ]
%24 = phi i8* [ %14, %6 ], [ %77, %76 ]
%25 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %79, %76 ]
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 -1
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 -1
br i1 %15, label %76, label %28
28: ; preds = %22
br i1 %19, label %59, label %29
29: ; preds = %28, %29
%30 = phi i8* [ %56, %29 ], [ %27, %28 ]
%31 = phi i8* [ %55, %29 ], [ %26, %28 ]
%32 = phi i32 [ %57, %29 ], [ 0, %28 ]
%33 = load i8, i8* %30
%34 = and i8 %33, 15
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -1
store i8 %34, i8* %31
%36 = lshr i8 %33, 4
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -2
store i8 %36, i8* %35
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -1
%39 = load i8, i8* %38
%40 = and i8 %39, 15
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -3
store i8 %40, i8* %37
%42 = lshr i8 %39, 4
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -4
store i8 %42, i8* %41
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -2
%45 = load i8, i8* %44
%46 = and i8 %45, 15
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -5
store i8 %46, i8* %43
%48 = lshr i8 %45, 4
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -6
store i8 %48, i8* %47
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -3
%51 = load i8, i8* %50
%52 = and i8 %51, 15
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -7
store i8 %52, i8* %49
%54 = lshr i8 %51, 4
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 -8
store i8 %54, i8* %53
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -4
%57 = add i32 %32, 4
%58 = icmp eq i32 %57, %20
br i1 %58, label %59, label %29
59: ; preds = %29, %28
%60 = phi i8* [ undef, %28 ], [ %55, %29 ]
%61 = phi i8* [ undef, %28 ], [ %56, %29 ]
%62 = phi i8* [ %27, %28 ], [ %56, %29 ]
%63 = phi i8* [ %26, %28 ], [ %55, %29 ]
br i1 %21, label %76, label %64
64: ; preds = %59, %64
%65 = phi i8* [ %73, %64 ], [ %62, %59 ]
%66 = phi i8* [ %72, %64 ], [ %63, %59 ]
%67 = phi i32 [ %74, %64 ], [ 0, %59 ]
%68 = load i8, i8* %65
%69 = and i8 %68, 15
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 -1
store i8 %69, i8* %66
%71 = lshr i8 %68, 4
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 -2
store i8 %71, i8* %70
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 -1
%74 = add i32 %67, 1
%75 = icmp eq i32 %74, %18
br i1 %75, label %76, label %64
76: ; preds = %59, %64, %22
%77 = phi i8* [ %26, %22 ], [ %60, %59 ], [ %72, %64 ]
%78 = phi i8* [ %27, %22 ], [ %61, %59 ], [ %73, %64 ]
%79 = add nuw i32 %25, 1
%80 = icmp eq i32 %79, %1
br i1 %80, label %81, label %22
81: ; preds = %76, %3
ret void
}