unsigned int loop03(int n) {
  int i, j;
  unsigned int ucnt = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 1; j <= n; j *= 2)
      ucnt++;
  return ucnt;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loop03>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    115e <loop03+0x5e>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     114b <loop03+0x4b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1128 <loop03+0x28>
jmp    1150 <loop03+0x50>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1115 <loop03+0x15>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loop03>:
test   %edi,%edi
jle    1117 <loop03+0x17>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %edi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%eax
jae    111a <loop03+0x1a>
xor    %eax,%eax
jmp    1180 <loop03+0x80>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %edi,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xor    %eax,%eax
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%eax
add    %ecx,%ecx
cmp    %edi,%ecx
jle    1140 <loop03+0x40>
mov    $0x1,%ecx
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%eax
add    %ecx,%ecx
cmp    %edi,%ecx
jle    1150 <loop03+0x50>
mov    $0x1,%ecx
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%eax
add    %ecx,%ecx
cmp    %edi,%ecx
jle    1160 <loop03+0x60>
mov    $0x1,%ecx
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%eax
add    %ecx,%ecx
cmp    %edi,%ecx
jle    1170 <loop03+0x70>
add    $0x4,%esi
cmp    %edx,%esi
jne    1130 <loop03+0x30>
test   %r8d,%r8d
je     11b1 <loop03+0xb1>
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%eax
add    %ecx,%ecx
cmp    %edi,%ecx
jle    11a0 <loop03+0xa0>
add    $0x1,%edx
cmp    %r8d,%edx
jne    1190 <loop03+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @loop03(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %3
br label %6
6: ; preds = %22, %1
%7 = load i32, i32* %3
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %25
10: ; preds = %6
store i32 1, i32* %4
br label %11
11: ; preds = %18, %10
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %2
%14 = icmp sle i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %5
%17 = add i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %5
br label %18
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %4
%20 = mul nsw i32 %19, 2
store i32 %20, i32* %4
br label %11
21: ; preds = %11
br label %22
22: ; preds = %21
%23 = load i32, i32* %3
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %3
br label %6
25: ; preds = %6
%26 = load i32, i32* %5
ret i32 %26
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @loop03(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %55
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 3
%6 = icmp ult i32 %4, 3
br i1 %6, label %39, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, -4
br label %9
9: ; preds = %36, %7
%10 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %33, %36 ]
%11 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %37, %36 ]
br label %12
12: ; preds = %9, %12
%13 = phi i32 [ %15, %12 ], [ %10, %9 ]
%14 = phi i32 [ %16, %12 ], [ 1, %9 ]
%15 = add i32 %13, 1
%16 = shl nsw i32 %14, 1
%17 = icmp sgt i32 %16, %0
br i1 %17, label %18, label %12
18: ; preds = %12, %18
%19 = phi i32 [ %21, %18 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i32 [ %22, %18 ], [ 1, %12 ]
%21 = add i32 %19, 1
%22 = shl nsw i32 %20, 1
%23 = icmp sgt i32 %22, %0
br i1 %23, label %24, label %18
24: ; preds = %18, %24
%25 = phi i32 [ %27, %24 ], [ %21, %18 ]
%26 = phi i32 [ %28, %24 ], [ 1, %18 ]
%27 = add i32 %25, 1
%28 = shl nsw i32 %26, 1
%29 = icmp sgt i32 %28, %0
br i1 %29, label %30, label %24
30: ; preds = %24, %30
%31 = phi i32 [ %33, %30 ], [ %27, %24 ]
%32 = phi i32 [ %34, %30 ], [ 1, %24 ]
%33 = add i32 %31, 1
%34 = shl nsw i32 %32, 1
%35 = icmp sgt i32 %34, %0
br i1 %35, label %36, label %30
36: ; preds = %30
%37 = add i32 %11, 4
%38 = icmp eq i32 %37, %8
br i1 %38, label %39, label %9
39: ; preds = %36, %3
%40 = phi i32 [ undef, %3 ], [ %33, %36 ]
%41 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %33, %36 ]
%42 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %42, label %55, label %43
43: ; preds = %39, %52
%44 = phi i32 [ %49, %52 ], [ %41, %39 ]
%45 = phi i32 [ %53, %52 ], [ 0, %39 ]
br label %46
46: ; preds = %46, %43
%47 = phi i32 [ %49, %46 ], [ %44, %43 ]
%48 = phi i32 [ %50, %46 ], [ 1, %43 ]
%49 = add i32 %47, 1
%50 = shl nsw i32 %48, 1
%51 = icmp sgt i32 %50, %0
br i1 %51, label %52, label %46
52: ; preds = %46
%53 = add i32 %45, 1
%54 = icmp eq i32 %53, %5
br i1 %54, label %55, label %43
55: ; preds = %39, %52, %1
%56 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %40, %39 ], [ %49, %52 ]
ret i32 %56
}