unsigned int run_count(unsigned char *buf, unsigned int buf_len) {
  unsigned int run_sum = 0;
  unsigned int previous;
  int check_boundry = 0;
  for (unsigned int i = 0; i < buf_len; i++) {
    if (check_boundry > 0)
      run_sum += (buf[i] & 0x01) ^ previous;
    for (unsigned int j = 1; j < 8; j++)
      run_sum += ((buf[i] >> j) & 0x01) ^ ((buf[i] >> (j - 1)) & 0x01);
    previous = (buf[i] >> (8 - 1)) & 0x01;
    check_boundry = 1;
  }
  return run_sum + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<run_count>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    11c8 <run_count+0xc8>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jle    114d <run_count+0x4d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0x1,%eax
xor    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x20(%rbp)
jae    119f <run_count+0x9f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1154 <run_count+0x54>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
sar    $0x7,%eax
and    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1120 <run_count+0x20>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<run_count>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     148f <run_count+0x38f>
movzbl (%rdi),%r11d
mov    %r11d,%eax
shr    %eax
mov    %eax,%ecx
xor    %r11d,%ecx
and    $0x1,%ecx
mov    %r11d,%edx
shr    $0x2,%edx
xor    %edx,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %r11d,%ecx
shr    $0x3,%ecx
xor    %ecx,%edx
and    $0x1,%edx
add    %eax,%edx
mov    %r11d,%ebp
shr    $0x4,%ebp
xor    %ebp,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %edx,%ecx
mov    %r11d,%edx
shr    $0x5,%edx
xor    %edx,%ebp
and    $0x1,%ebp
add    %ecx,%ebp
mov    %r11d,%eax
shr    $0x6,%eax
xor    %eax,%edx
and    $0x1,%edx
add    %ebp,%edx
mov    %r11d,%ecx
shr    $0x7,%ecx
and    $0x1,%eax
xor    %ecx,%eax
add    %edx,%eax
cmp    $0x1,%esi
je     1491 <run_count+0x391>
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    $0x1,%r10d
cmp    $0x8,%r8
jb     1410 <run_count+0x310>
mov    %r8,%rsi
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
lea    0x1(%rsi),%r10
movzbl %r11b,%ecx
movd   %ecx,%xmm13
pslld  $0x18,%xmm13
movd   %eax,%xmm7
pxor   %xmm11,%xmm11
xor    %eax,%eax
movaps 0xe48(%rip),%xmm8
movdqa 0xe4f(%rip),%xmm9
movaps 0xe57(%rip),%xmm10
movdqa 0xe5e(%rip),%xmm12
pxor   %xmm2,%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  0x1(%rdi,%rax,1),%xmm5
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm13,%xmm0
movss  0x5(%rdi,%rax,1),%xmm13
movaps %xmm5,%xmm1
andps  %xmm8,%xmm1
orps   %xmm0,%xmm1
psrld  $0x18,%xmm1
movaps %xmm5,%xmm0
pslld  $0x8,%xmm0
por    %xmm1,%xmm0
movaps %xmm13,%xmm1
andps  %xmm8,%xmm1
orps   %xmm5,%xmm1
psrld  $0x18,%xmm1
movaps %xmm13,%xmm3
pslld  $0x8,%xmm3
por    %xmm1,%xmm3
psrlw  $0x7,%xmm0
pand   %xmm9,%xmm0
psrlw  $0x7,%xmm3
pand   %xmm9,%xmm3
movaps %xmm5,%xmm15
andps  %xmm10,%xmm15
xorps  %xmm0,%xmm15
movaps %xmm13,%xmm14
andps  %xmm10,%xmm14
xorps  %xmm3,%xmm14
punpcklbw %xmm11,%xmm15
punpcklwd %xmm11,%xmm15
punpcklbw %xmm11,%xmm14
punpcklwd %xmm11,%xmm14
punpcklbw %xmm11,%xmm5
punpcklwd %xmm11,%xmm5
movaps %xmm13,%xmm3
punpcklbw %xmm11,%xmm3
punpcklwd %xmm11,%xmm3
movdqa %xmm5,%xmm1
psrld  $0x1,%xmm1
movdqa %xmm3,%xmm4
psrld  $0x1,%xmm4
movdqa %xmm1,%xmm0
pxor   %xmm5,%xmm0
movdqa %xmm4,%xmm6
pxor   %xmm3,%xmm6
pand   %xmm12,%xmm0
paddd  %xmm7,%xmm0
pand   %xmm12,%xmm6
paddd  %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm7
psrld  $0x2,%xmm7
movdqa %xmm3,%xmm2
psrld  $0x2,%xmm2
pxor   %xmm7,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm4
pand   %xmm12,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pand   %xmm12,%xmm4
paddd  %xmm6,%xmm4
movdqa %xmm5,%xmm6
psrld  $0x3,%xmm6
movdqa %xmm3,%xmm0
psrld  $0x3,%xmm0
pxor   %xmm6,%xmm7
pxor   %xmm0,%xmm2
pand   %xmm12,%xmm7
paddd  %xmm1,%xmm7
pand   %xmm12,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm5,%xmm1
psrld  $0x4,%xmm1
movdqa %xmm3,%xmm4
psrld  $0x4,%xmm4
pxor   %xmm1,%xmm6
pxor   %xmm4,%xmm0
pand   %xmm12,%xmm6
paddd  %xmm7,%xmm6
paddd  %xmm15,%xmm6
pand   %xmm12,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm14,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm15
psrld  $0x5,%xmm15
movdqa %xmm3,%xmm14
psrld  $0x5,%xmm14
pxor   %xmm15,%xmm1
pxor   %xmm14,%xmm4
pand   %xmm12,%xmm1
pand   %xmm12,%xmm4
movdqa %xmm5,%xmm7
psrld  $0x6,%xmm7
movdqa %xmm3,%xmm2
psrld  $0x6,%xmm2
pxor   %xmm7,%xmm15
pxor   %xmm2,%xmm14
pand   %xmm12,%xmm15
paddd  %xmm1,%xmm15
pand   %xmm12,%xmm14
paddd  %xmm4,%xmm14
psrld  $0x7,%xmm5
psrld  $0x7,%xmm3
pand   %xmm12,%xmm7
pxor   %xmm5,%xmm7
paddd  %xmm15,%xmm7
paddd  %xmm6,%xmm7
pand   %xmm12,%xmm2
pxor   %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm14,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
add    $0x8,%rax
cmp    %rax,%rsi
jne    11e0 <run_count+0xe0>
paddd  %xmm7,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %rsi,%r8
je     1491 <run_count+0x391>
movd   %xmm13,%r11d
shr    $0x18,%r11d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
shr    $0x7,%r11b
movzbl (%rdi,%r10,1),%edx
mov    %edx,%ecx
and    $0x1,%cl
xor    %r11b,%cl
movzbl %cl,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edx,%esi
shr    %esi
mov    %esi,%r8d
xor    %edx,%r8d
and    $0x1,%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    %edx,%ecx
mov    %edx,%ebx
mov    %edx,%ebp
mov    %edx,%eax
mov    %edx,%r14d
mov    %edx,%r11d
shr    $0x2,%edx
xor    %edx,%esi
and    $0x1,%esi
add    %r8d,%esi
shr    $0x3,%ecx
xor    %ecx,%edx
and    $0x1,%edx
add    %esi,%edx
shr    $0x4,%ebx
xor    %ebx,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %edx,%ecx
shr    $0x5,%ebp
xor    %ebp,%ebx
and    $0x1,%ebx
add    %ecx,%ebx
shr    $0x6,%eax
xor    %eax,%ebp
and    $0x1,%ebp
add    %ebx,%ebp
shr    $0x7,%r14d
and    $0x1,%eax
xor    %r14d,%eax
add    %ebp,%eax
add    $0x1,%r10
cmp    %r10,%r9
jne    1410 <run_count+0x310>
jmp    1491 <run_count+0x391>
xor    %eax,%eax
add    $0x1,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @run_count(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %68, %2
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp ult i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %71
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sgt i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %29
17: ; preds = %14
%18 = load i8*, i8** %3
%19 = load i32, i32* %8
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %20
%22 = load i8, i8* %21
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = and i32 %23, 1
%25 = load i32, i32* %6
%26 = xor i32 %24, %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %17, %14
store i32 1, i32* %9
br label %30
30: ; preds = %56, %29
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp ult i32 %31, 8
br i1 %32, label %33, label %59
33: ; preds = %30
%34 = load i8*, i8** %3
%35 = load i32, i32* %8
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %36
%38 = load i8, i8* %37
%39 = zext i8 %38 to i32
%40 = load i32, i32* %9
%41 = ashr i32 %39, %40
%42 = and i32 %41, 1
%43 = load i8*, i8** %3
%44 = load i32, i32* %8
%45 = zext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = zext i8 %47 to i32
%49 = load i32, i32* %9
%50 = sub i32 %49, 1
%51 = ashr i32 %48, %50
%52 = and i32 %51, 1
%53 = xor i32 %42, %52
%54 = load i32, i32* %5
%55 = add i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %5
br label %56
56: ; preds = %33
%57 = load i32, i32* %9
%58 = add i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %9
br label %30
59: ; preds = %30
%60 = load i8*, i8** %3
%61 = load i32, i32* %8
%62 = zext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %62
%64 = load i8, i8* %63
%65 = zext i8 %64 to i32
%66 = ashr i32 %65, 7
%67 = and i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %68
68: ; preds = %59
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %8
br label %10
71: ; preds = %10
%72 = load i32, i32* %5
%73 = add i32 %72, 1
ret i32 %73
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @run_count(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %137, label %4
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = load i8, i8* %0
%7 = zext i8 %6 to i32
%8 = lshr i32 %7, 1
%9 = xor i32 %8, %7
%10 = and i32 %9, 1
%11 = lshr i32 %7, 2
%12 = xor i32 %11, %8
%13 = and i32 %12, 1
%14 = add nuw nsw i32 %13, %10
%15 = lshr i32 %7, 3
%16 = xor i32 %15, %11
%17 = and i32 %16, 1
%18 = add nuw nsw i32 %17, %14
%19 = lshr i32 %7, 4
%20 = xor i32 %19, %15
%21 = and i32 %20, 1
%22 = add nuw nsw i32 %21, %18
%23 = lshr i32 %7, 5
%24 = xor i32 %23, %19
%25 = and i32 %24, 1
%26 = add nuw nsw i32 %25, %22
%27 = lshr i32 %7, 6
%28 = xor i32 %27, %23
%29 = and i32 %28, 1
%30 = add nuw nsw i32 %29, %26
%31 = lshr i32 %7, 7
%32 = and i32 %27, 1
%33 = xor i32 %31, %32
%34 = add nuw nsw i32 %33, %30
%35 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %35, label %137, label %36
36: ; preds = %4
%37 = add nsw i64 %5, -1
%38 = icmp ult i64 %37, 8
br i1 %38, label %133, label %39
39: ; preds = %36
%40 = and i64 %37, -8
%41 = or i64 %40, 1
%42 = insertelement <4 x i8> poison, i8 %6, i64 3
%43 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %34, i64 0
br label %44
44: ; preds = %44, %39
%45 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %126, %44 ]
%46 = phi <4 x i8> [ %42, %39 ], [ %55, %44 ]
%47 = phi <4 x i32> [ %43, %39 ], [ %124, %44 ]
%48 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %39 ], [ %125, %44 ]
%49 = or i64 %45, 1
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %49
%51 = bitcast i8* %50 to <4 x i8>*
%52 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %51
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 4
%54 = bitcast i8* %53 to <4 x i8>*
%55 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %54
%56 = shufflevector <4 x i8> %46, <4 x i8> %52, <4 x i32> <i32 3, i32 4, i32 5, i32 6>
%57 = shufflevector <4 x i8> %52, <4 x i8> %55, <4 x i32> <i32 3, i32 4, i32 5, i32 6>
%58 = lshr <4 x i8> %56, <i8 7, i8 7, i8 7, i8 7>
%59 = lshr <4 x i8> %57, <i8 7, i8 7, i8 7, i8 7>
%60 = and <4 x i8> %52, <i8 1, i8 1, i8 1, i8 1>
%61 = and <4 x i8> %55, <i8 1, i8 1, i8 1, i8 1>
%62 = xor <4 x i8> %58, %60
%63 = xor <4 x i8> %59, %61
%64 = zext <4 x i8> %62 to <4 x i32>
%65 = zext <4 x i8> %63 to <4 x i32>
%66 = add <4 x i32> %47, %64
%67 = add <4 x i32> %48, %65
%68 = zext <4 x i8> %52 to <4 x i32>
%69 = zext <4 x i8> %55 to <4 x i32>
%70 = lshr <4 x i32> %68, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%71 = lshr <4 x i32> %69, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%72 = xor <4 x i32> %70, %68
%73 = xor <4 x i32> %71, %69
%74 = and <4 x i32> %72, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%75 = and <4 x i32> %73, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%76 = add <4 x i32> %74, %66
%77 = add <4 x i32> %75, %67
%78 = lshr <4 x i32> %68, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%79 = lshr <4 x i32> %69, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%80 = xor <4 x i32> %78, %70
%81 = xor <4 x i32> %79, %71
%82 = and <4 x i32> %80, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%83 = and <4 x i32> %81, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%84 = add <4 x i32> %82, %76
%85 = add <4 x i32> %83, %77
%86 = lshr <4 x i32> %68, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%87 = lshr <4 x i32> %69, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%88 = xor <4 x i32> %86, %78
%89 = xor <4 x i32> %87, %79
%90 = and <4 x i32> %88, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%91 = and <4 x i32> %89, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%92 = add <4 x i32> %90, %84
%93 = add <4 x i32> %91, %85
%94 = lshr <4 x i32> %68, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%95 = lshr <4 x i32> %69, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%96 = xor <4 x i32> %94, %86
%97 = xor <4 x i32> %95, %87
%98 = and <4 x i32> %96, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%99 = and <4 x i32> %97, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%100 = add <4 x i32> %98, %92
%101 = add <4 x i32> %99, %93
%102 = lshr <4 x i32> %68, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%103 = lshr <4 x i32> %69, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%104 = xor <4 x i32> %102, %94
%105 = xor <4 x i32> %103, %95
%106 = and <4 x i32> %104, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%107 = and <4 x i32> %105, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%108 = add <4 x i32> %106, %100
%109 = add <4 x i32> %107, %101
%110 = lshr <4 x i32> %68, <i32 6, i32 6, i32 6, i32 6>
%111 = lshr <4 x i32> %69, <i32 6, i32 6, i32 6, i32 6>
%112 = xor <4 x i32> %110, %102
%113 = xor <4 x i32> %111, %103
%114 = and <4 x i32> %112, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%115 = and <4 x i32> %113, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%116 = add <4 x i32> %114, %108
%117 = add <4 x i32> %115, %109
%118 = lshr <4 x i32> %68, <i32 7, i32 7, i32 7, i32 7>
%119 = lshr <4 x i32> %69, <i32 7, i32 7, i32 7, i32 7>
%120 = and <4 x i32> %110, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%121 = and <4 x i32> %111, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%122 = xor <4 x i32> %118, %120
%123 = xor <4 x i32> %119, %121
%124 = add <4 x i32> %122, %116
%125 = add <4 x i32> %123, %117
%126 = add nuw i64 %45, 8
%127 = icmp eq i64 %126, %40
br i1 %127, label %128, label %44
128: ; preds = %44
%129 = add <4 x i32> %125, %124
%130 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %129)
%131 = icmp eq i64 %37, %40
%132 = extractelement <4 x i8> %55, i64 3
br i1 %131, label %137, label %133
133: ; preds = %36, %128
%134 = phi i64 [ %41, %128 ], [ 1, %36 ]
%135 = phi i8 [ %132, %128 ], [ %6, %36 ]
%136 = phi i32 [ %130, %128 ], [ %34, %36 ]
br label %140
137: ; preds = %140, %128, %4, %2
%138 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %34, %4 ], [ %130, %128 ], [ %179, %140 ]
%139 = add i32 %138, 1
ret i32 %139
140: ; preds = %133, %140
%141 = phi i64 [ %180, %140 ], [ %134, %133 ]
%142 = phi i8 [ %146, %140 ], [ %135, %133 ]
%143 = phi i32 [ %179, %140 ], [ %136, %133 ]
%144 = lshr i8 %142, 7
%145 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %141
%146 = load i8, i8* %145
%147 = and i8 %146, 1
%148 = xor i8 %144, %147
%149 = zext i8 %148 to i32
%150 = add i32 %143, %149
%151 = zext i8 %146 to i32
%152 = lshr i32 %151, 1
%153 = xor i32 %152, %151
%154 = and i32 %153, 1
%155 = add i32 %154, %150
%156 = lshr i32 %151, 2
%157 = xor i32 %156, %152
%158 = and i32 %157, 1
%159 = add i32 %158, %155
%160 = lshr i32 %151, 3
%161 = xor i32 %160, %156
%162 = and i32 %161, 1
%163 = add i32 %162, %159
%164 = lshr i32 %151, 4
%165 = xor i32 %164, %160
%166 = and i32 %165, 1
%167 = add i32 %166, %163
%168 = lshr i32 %151, 5
%169 = xor i32 %168, %164
%170 = and i32 %169, 1
%171 = add i32 %170, %167
%172 = lshr i32 %151, 6
%173 = xor i32 %172, %168
%174 = and i32 %173, 1
%175 = add i32 %174, %171
%176 = lshr i32 %151, 7
%177 = and i32 %172, 1
%178 = xor i32 %176, %177
%179 = add i32 %178, %175
%180 = add nuw nsw i64 %141, 1
%181 = icmp eq i64 %180, %5
br i1 %181, label %137, label %140
}