void TwiddleOneCol(direction, n1, N, j, u, x, pad_length) int direction;
int n1;
int N;
int j;
double *u;
double *x;
int pad_length;
{
  int i;
  double omega_r;
  double omega_c;
  double x_r;
  double x_c;
  for (i = 0; i < n1; i++) {
    omega_r = u[2 * (j * (n1 + pad_length) + i)];
    omega_c = direction * u[2 * (j * (n1 + pad_length) + i) + 1];
    x_r = x[2 * i];
    x_c = x[2 * i + 1];
    x[2 * i] = omega_r * x_r - omega_c * x_c;
    x[2 * i + 1] = omega_r * x_c + omega_c * x_r;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<TwiddleOneCol>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8,-0x18(%rbp)
mov    %r9,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1231 <TwiddleOneCol+0x131>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    0x10(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
cvtsi2sdl -0x4(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    0x10(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1122 <TwiddleOneCol+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<TwiddleOneCol>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1191 <TwiddleOneCol+0x91>
mov    0x10(%rsp),%edx
add    %esi,%edx
imul   %ecx,%edx
cvtsi2sd %edi,%xmm0
mov    %esi,%eax
cmp    $0x1,%esi
jne    1193 <TwiddleOneCol+0x93>
xor    %r10d,%r10d
add    %r10d,%edx
add    %edx,%edx
sub    %r10,%rax
shl    $0x4,%r10
add    %r10,%r9
movapd 0xec9(%rip),%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edx,%rcx
lea    0x1(%rcx),%edx
movslq %edx,%rdx
movsd  (%r8,%rdx,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movupd (%r9),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
xorpd  %xmm1,%xmm4
unpcklpd %xmm2,%xmm4
movsd  (%r8,%rcx,8),%xmm2
unpcklpd %xmm2,%xmm2
mulpd  %xmm3,%xmm2
shufpd $0x1,%xmm3,%xmm3
mulpd  %xmm4,%xmm3
addpd  %xmm3,%xmm2
movupd %xmm2,(%r9)
lea    0x2(%rcx),%edx
add    $0x10,%r9
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1140 <TwiddleOneCol+0x40>
pop    %rbx
ret
lea    -0x1(%rax),%rdi
lea    (%rdx,%rdx,1),%esi
mov    %edi,%ecx
add    %ecx,%ecx
setb   %r11b
lea    (%rcx,%rdx,2),%ebx
xor    %r10d,%r10d
cmp    %esi,%ebx
jl     1120 <TwiddleOneCol+0x20>
test   %r11b,%r11b
jne    1120 <TwiddleOneCol+0x20>
shr    $0x20,%rdi
jne    1120 <TwiddleOneCol+0x20>
lea    (%rdx,%rdx,1),%ebx
add    $0x1,%ebx
lea    (%rcx,%rdx,2),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ebx,%ecx
jl     1120 <TwiddleOneCol+0x20>
test   %r11b,%r11b
jne    1120 <TwiddleOneCol+0x20>
test   %rdi,%rdi
jne    1120 <TwiddleOneCol+0x20>
lea    (%rdx,%rdx,1),%ecx
movslq %ecx,%rcx
lea    (%rcx,%rax,2),%rdi
lea    (%r8,%rdi,8),%rdi
cmp    %r9,%rdi
jbe    1213 <TwiddleOneCol+0x113>
mov    %rax,%rdi
shl    $0x4,%rdi
add    %r9,%rdi
lea    (%r8,%rcx,8),%rcx
cmp    %rdi,%rcx
jb     111d <TwiddleOneCol+0x1d>
mov    %eax,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
mov    %r10,%rdi
mov    %r9,%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rsi
movupd (%r8,%rsi,8),%xmm2
movupd 0x10(%r8,%rsi,8),%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
unpcklpd %xmm3,%xmm4
unpckhpd %xmm3,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm2
movupd (%rcx),%xmm3
movupd 0x10(%rcx),%xmm5
movapd %xmm3,%xmm6
unpcklpd %xmm5,%xmm6
unpckhpd %xmm5,%xmm3
movapd %xmm3,%xmm5
mulpd  %xmm2,%xmm5
mulpd  %xmm4,%xmm3
mulpd  %xmm6,%xmm4
subpd  %xmm5,%xmm4
mulpd  %xmm2,%xmm6
addpd  %xmm6,%xmm3
movapd %xmm4,%xmm2
unpckhpd %xmm3,%xmm2
unpcklpd %xmm3,%xmm4
movupd %xmm4,(%rcx)
movupd %xmm2,0x10(%rcx)
add    $0x20,%rcx
add    $0x4,%esi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1230 <TwiddleOneCol+0x130>
cmp    %rax,%r10
je     1191 <TwiddleOneCol+0x91>
jmp    1120 <TwiddleOneCol+0x20>

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

LLVM IR (-O2):
define void @TwiddleOneCol(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, double* nocapture %4, double* nocapture %5, i32 %6) {
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %8, label %9, label %117
9: ; preds = %7
%10 = add i32 %6, %1
%11 = mul nsw i32 %10, %3
%12 = sitofp i32 %0 to double
%13 = zext i32 %1 to i64
%14 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %14, label %87, label %15
15: ; preds = %9
%16 = add nsw i64 %13, -1
%17 = mul i32 %10, %3
%18 = shl i32 %17, 1
%19 = trunc i64 %16 to i32
%20 = call { i32, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %19, i32 2)
%21 = extractvalue { i32, i1 } %20, 0
%22 = extractvalue { i32, i1 } %20, 1
%23 = add i32 %18, %21
%24 = icmp slt i32 %23, %18
%25 = or i1 %24, %22
%26 = icmp ugt i64 %16, 4294967295
%27 = or i1 %25, %26
%28 = or i32 %18, 1
%29 = trunc i64 %16 to i32
%30 = call { i32, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %29, i32 2)
%31 = extractvalue { i32, i1 } %30, 0
%32 = extractvalue { i32, i1 } %30, 1
%33 = add i32 %28, %31
%34 = icmp slt i32 %33, %28
%35 = or i1 %34, %32
%36 = icmp ugt i64 %16, 4294967295
%37 = or i1 %35, %36
%38 = or i1 %27, %37
br i1 %38, label %87, label %39
39: ; preds = %15
%40 = shl nuw nsw i64 %13, 1
%41 = getelementptr double, double* %5, i64 %40
%42 = mul i32 %10, %3
%43 = shl i32 %42, 1
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr double, double* %4, i64 %44
%46 = add nsw i64 %40, %44
%47 = getelementptr double, double* %4, i64 %46
%48 = icmp ugt double* %47, %5
%49 = icmp ult double* %45, %41
%50 = and i1 %48, %49
br i1 %50, label %87, label %51
51: ; preds = %39
%52 = and i64 %13, 4294967294
%53 = insertelement <2 x double> poison, double %12, i64 0
%54 = shufflevector <2 x double> %53, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%55 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 -1
br label %56
56: ; preds = %56, %51
%57 = phi i64 [ 0, %51 ], [ %83, %56 ]
%58 = trunc i64 %57 to i32
%59 = add nsw i32 %11, %58
%60 = shl nsw i32 %59, 1
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %61
%63 = bitcast double* %62 to <4 x double>*
%64 = load <4 x double>, <4 x double>* %63
%65 = shufflevector <4 x double> %64, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%66 = shufflevector <4 x double> %64, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%67 = fmul <2 x double> %66, %54
%68 = shl nuw nsw i64 %57, 1
%69 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %68
%70 = bitcast double* %69 to <4 x double>*
%71 = load <4 x double>, <4 x double>* %70
%72 = shufflevector <4 x double> %71, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%73 = shufflevector <4 x double> %71, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%74 = or i64 %68, 1
%75 = fneg <2 x double> %67
%76 = fmul <2 x double> %73, %75
%77 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %65, <2 x double> %72, <2 x double> %76)
%78 = fmul <2 x double> %67, %72
%79 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %65, <2 x double> %73, <2 x double> %78)
%80 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %74
%81 = bitcast double* %80 to <4 x double>*
%82 = shufflevector <2 x double> %77, <2 x double> %79, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 3>
store <4 x double> %82, <4 x double>* %81
%83 = add nuw i64 %57, 2
%84 = icmp eq i64 %83, %52
br i1 %84, label %85, label %56
85: ; preds = %56
%86 = icmp eq i64 %52, %13
br i1 %86, label %117, label %87
87: ; preds = %39, %15, %9, %85
%88 = phi i64 [ 0, %39 ], [ 0, %15 ], [ 0, %9 ], [ %52, %85 ]
br label %89
89: ; preds = %87, %89
%90 = phi i64 [ %115, %89 ], [ %88, %87 ]
%91 = trunc i64 %90 to i32
%92 = add nsw i32 %11, %91
%93 = shl nsw i32 %92, 1
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = or i32 %93, 1
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fmul double %100, %12
%102 = shl nuw nsw i64 %90, 1
%103 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %102
%104 = bitcast double* %103 to <2 x double>*
%105 = load <2 x double>, <2 x double>* %104
%106 = fneg double %101
%107 = insertelement <2 x double> poison, double %101, i64 0
%108 = insertelement <2 x double> %107, double %106, i64 1
%109 = fmul <2 x double> %105, %108
%110 = shufflevector <2 x double> %109, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
%111 = insertelement <2 x double> poison, double %96, i64 0
%112 = shufflevector <2 x double> %111, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%113 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %112, <2 x double> %105, <2 x double> %110)
%114 = bitcast double* %103 to <2 x double>*
store <2 x double> %113, <2 x double>* %114
%115 = add nuw nsw i64 %90, 1
%116 = icmp eq i64 %115, %13
br i1 %116, label %117, label %89
117: ; preds = %89, %85, %7
ret void
}