void convertsq(const unsigned long int *magicsq, unsigned long int *psq,
               const unsigned long int *lookup, unsigned long int ds) {
  while (1) {
    ds--;
    psq[ds] = lookup[magicsq[ds]];
    if (ds == 0)
      break;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convertsq>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1150 <convertsq+0x50>
jmp    1155 <convertsq+0x55>
jmp    1114 <convertsq+0x14>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convertsq>:
lea    -0x1(%rcx),%r8
mov    %rcx,%r9
and    $0x3,%r9
je     1133 <convertsq+0x33>
nopl   (%rax)
lea    -0x1(%rcx),%r10
mov    -0x8(%rdi,%rcx,8),%rax
mov    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsi,%rcx,8)
mov    %r10,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    1110 <convertsq+0x10>
cmp    $0x3,%r8
jae    113c <convertsq+0x3c>
jmp    1181 <convertsq+0x81>
mov    %rcx,%r10
cmp    $0x3,%r8
jb     1181 <convertsq+0x81>
mov    %r10,%rcx
nop
mov    -0x8(%rdi,%r10,8),%rax
mov    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsi,%r10,8)
mov    -0x10(%rdi,%r10,8),%rax
mov    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsi,%r10,8)
mov    -0x18(%rdi,%r10,8),%rax
mov    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsi,%r10,8)
mov    -0x20(%rdi,%r10,8),%rax
mov    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %rax,-0x20(%rsi,%r10,8)
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
mov    %rcx,%r10
jne    1140 <convertsq+0x40>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @convertsq(i64* %0, i64* %1, i64* %2, i64 %3) {
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64*
%8 = alloca i64
store i64* %0, i64** %5
store i64* %1, i64** %6
store i64* %2, i64** %7
store i64 %3, i64* %8
br label %9
9: ; preds = %4, %25
%10 = load i64, i64* %8
%11 = add i64 %10, -1
store i64 %11, i64* %8
%12 = load i64*, i64** %7
%13 = load i64*, i64** %5
%14 = load i64, i64* %8
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %13, i64 %14
%16 = load i64, i64* %15
%17 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %16
%18 = load i64, i64* %17
%19 = load i64*, i64** %6
%20 = load i64, i64* %8
%21 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %20
store i64 %18, i64* %21
%22 = load i64, i64* %8
%23 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %9
br label %26
25: ; preds = %9
br label %9
26: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @convertsq(i64* nocapture %0, i64* nocapture writeonly %1, i64* nocapture %2, i64 %3) {
%5 = add i64 %3, -1
%6 = and i64 %3, 3
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %19, label %8
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i64 [ %11, %8 ], [ %3, %4 ]
%10 = phi i64 [ %17, %8 ], [ 0, %4 ]
%11 = add i64 %9, -1
%12 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %11
%13 = load i64, i64* %12
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %13
%15 = load i64, i64* %14
%16 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %11
store i64 %15, i64* %16
%17 = add i64 %10, 1
%18 = icmp eq i64 %17, %6
br i1 %18, label %19, label %8
19: ; preds = %8, %4
%20 = phi i64 [ %3, %4 ], [ %11, %8 ]
%21 = icmp ult i64 %5, 3
br i1 %21, label %49, label %22
22: ; preds = %19, %22
%23 = phi i64 [ %42, %22 ], [ %20, %19 ]
%24 = add i64 %23, -1
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
%27 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %26
%28 = load i64, i64* %27
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %24
store i64 %28, i64* %29
%30 = add i64 %23, -2
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %30
%32 = load i64, i64* %31
%33 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %32
%34 = load i64, i64* %33
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %30
store i64 %34, i64* %35
%36 = add i64 %23, -3
%37 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %36
%38 = load i64, i64* %37
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %38
%40 = load i64, i64* %39
%41 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %36
store i64 %40, i64* %41
%42 = add i64 %23, -4
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %44
%46 = load i64, i64* %45
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %42
store i64 %46, i64* %47
%48 = icmp eq i64 %42, 0
br i1 %48, label %49, label %22
49: ; preds = %22, %19
ret void
}