void __attribute__((no)) loop1(int *a, int *b, int *c) {
  for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    a[i] = i;
    b[i] = i * 2;
    for (int k = 0; k < 10000; k++) {
      ;
      c[k] = k / 2;
    }
    c[i] = a[i] - b[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loop1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x1c(%rbp)
jge    11ac <loop1+0xac>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x20(%rbp)
jge    117d <loop1+0x7d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    114a <loop1+0x4a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <loop1+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loop1>:
xor    %eax,%eax
movdqa 0xef6(%rip),%xmm0
movdqa 0xefe(%rip),%xmm1
movdqa 0xf06(%rip),%xmm2
movdqa 0xf0e(%rip),%xmm3
movdqa 0xf16(%rip),%xmm4
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,(%rdi,%rax,4)
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
mov    %ecx,(%rsi,%rax,4)
mov    $0xc,%ecx
movdqa %xmm0,%xmm5
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm5,%xmm6
paddd  %xmm1,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm7
psrld  $0x1,%xmm7
psrld  $0x1,%xmm6
movdqu %xmm7,-0x30(%rdx,%rcx,4)
movdqu %xmm6,-0x20(%rdx,%rcx,4)
movdqa %xmm5,%xmm6
paddd  %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm7
paddd  %xmm3,%xmm7
psrld  $0x1,%xmm6
psrld  $0x1,%xmm7
movdqu %xmm6,-0x10(%rdx,%rcx,4)
movdqu %xmm7,(%rdx,%rcx,4)
paddd  %xmm4,%xmm5
add    $0x10,%rcx
cmp    $0x271c,%rcx
jne    1150 <loop1+0x50>
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
sub    (%rsi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    $0x2710,%rax
jne    1130 <loop1+0x30>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @loop1(i32* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %53, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 10000
br i1 %11, label %12, label %56
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
store i32 %13, i32* %17
%18 = load i32, i32* %7
%19 = mul nsw i32 %18, 2
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
store i32 %19, i32* %23
store i32 0, i32* %8
br label %24
24: ; preds = %34, %12
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp slt i32 %25, 10000
br i1 %26, label %27, label %37
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sdiv i32 %28, 2
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
store i32 %29, i32* %33
br label %34
34: ; preds = %27
%35 = load i32, i32* %8
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %8
br label %24
37: ; preds = %24
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = sub nsw i32 %42, %47
%49 = load i32*, i32** %6
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %37
%54 = load i32, i32* %7
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %7
br label %9
56: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @loop1(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2) {
br label %5
4: ; preds = %34
ret void
5: ; preds = %3, %34
%6 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %39, %34 ]
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = trunc i64 %6 to i32
store i32 %8, i32* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %6
%10 = trunc i64 %6 to i32
%11 = shl i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %12, %5
%13 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %31, %12 ]
%14 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %5 ], [ %32, %12 ]
%15 = add <4 x i32> %14, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%16 = lshr <4 x i32> %14, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%17 = lshr <4 x i32> %15, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %13
%19 = bitcast i32* %18 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %16, <4 x i32>* %19
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 4
%21 = bitcast i32* %20 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %17, <4 x i32>* %21
%22 = or i64 %13, 8
%23 = add <4 x i32> %14, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%24 = add <4 x i32> %14, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%25 = lshr <4 x i32> %23, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%26 = lshr <4 x i32> %24, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %22
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %25, <4 x i32>* %28
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 4
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %30
%31 = add nuw nsw i64 %13, 16
%32 = add <4 x i32> %14, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%33 = icmp eq i64 %31, 10000
br i1 %33, label %34, label %12
34: ; preds = %12
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %9
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %6
store i32 %37, i32* %38
%39 = add nuw nsw i64 %6, 1
%40 = icmp eq i64 %39, 10000
br i1 %40, label %4, label %5
}