unsigned int fib(unsigned int n) {
  unsigned int i = n - 1, a = 1, b = 0, c = 0, d = 1, t;
  if (n <= 0)
    return 0;
  while (i > 0) {
    while (i % 2 == 0) {
      t = d * (2 * c + d);
      c = c * c + d * d;
      d = t;
      i = i / 2;
    }
    t = d * (b + a) + c * b;
    a = d * b + c * a;
    b = t;
    i--;
  }
  return a + b;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fib>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
ja     1142 <fib+0x42>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11e6 <fib+0xe6>
jmp    1147 <fib+0x47>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jbe    11dd <fib+0xdd>
jmp    1156 <fib+0x56>
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    119e <fib+0x9e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1156 <fib+0x56>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1147 <fib+0x47>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fib>:
test   %edi,%edi
je     1199 <fib+0x99>
add    $0xffffffff,%edi
je     119c <fib+0x9c>
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edx
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x1,%r9d
jmp    1164 <fib+0x64>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %edi,%r10d
mov    %ecx,%esi
mov    %edx,%r11d
lea    (%r8,%r9,1),%ecx
imul   %r11d,%ecx
mov    %esi,%eax
imul   %r8d,%eax
add    %ecx,%eax
imul   %r11d,%r8d
imul   %esi,%r9d
add    %r8d,%r9d
mov    %r11d,%edx
mov    %esi,%ecx
mov    %eax,%r8d
add    $0xffffffff,%r10d
mov    %r10d,%edi
je     1195 <fib+0x95>
test   $0x1,%dil
jne    1130 <fib+0x30>
mov    %edi,%r10d
nopl   (%rax)
lea    (%rdx,%rcx,2),%r11d
imul   %edx,%r11d
imul   %ecx,%ecx
imul   %edx,%edx
mov    %edx,%esi
add    %ecx,%esi
shr    %r10d
mov    %r11d,%edx
mov    %esi,%ecx
test   $0x2,%dil
mov    %r10d,%edi
je     1170 <fib+0x70>
jmp    1138 <fib+0x38>
add    %r9d,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret
mov    $0x1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fib(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%10 = load i32, i32* %3
%11 = sub i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %4
store i32 1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 1, i32* %8
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp ule i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %65
15: ; preds = %1
br label %16
16: ; preds = %41, %15
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp ugt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %61
19: ; preds = %16
br label %20
20: ; preds = %24, %19
%21 = load i32, i32* %4
%22 = urem i32 %21, 2
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %41
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %8
%26 = load i32, i32* %7
%27 = mul i32 2, %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add i32 %27, %28
%30 = mul i32 %25, %29
store i32 %30, i32* %9
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %7
%33 = mul i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %8
%36 = mul i32 %34, %35
%37 = add i32 %33, %36
store i32 %37, i32* %7
%38 = load i32, i32* %9
store i32 %38, i32* %8
%39 = load i32, i32* %4
%40 = udiv i32 %39, 2
store i32 %40, i32* %4
br label %20
41: ; preds = %20
%42 = load i32, i32* %8
%43 = load i32, i32* %6
%44 = load i32, i32* %5
%45 = add i32 %43, %44
%46 = mul i32 %42, %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %6
%49 = mul i32 %47, %48
%50 = add i32 %46, %49
store i32 %50, i32* %9
%51 = load i32, i32* %8
%52 = load i32, i32* %6
%53 = mul i32 %51, %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = load i32, i32* %5
%56 = mul i32 %54, %55
%57 = add i32 %53, %56
store i32 %57, i32* %5
%58 = load i32, i32* %9
store i32 %58, i32* %6
%59 = load i32, i32* %4
%60 = add i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %4
br label %16
61: ; preds = %16
%62 = load i32, i32* %5
%63 = load i32, i32* %6
%64 = add i32 %62, %63
store i32 %64, i32* %2
br label %65
65: ; preds = %61, %14
%66 = load i32, i32* %2
ret i32 %66
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fib(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %42, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %42, label %6
6: ; preds = %3, %27
%7 = phi i32 [ %38, %27 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i32 [ %30, %27 ], [ 1, %3 ]
%9 = phi i32 [ %29, %27 ], [ 0, %3 ]
%10 = phi i32 [ %34, %27 ], [ 0, %3 ]
%11 = phi i32 [ %37, %27 ], [ 1, %3 ]
%12 = and i32 %7, 1
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %27
14: ; preds = %6, %14
%15 = phi i32 [ %20, %14 ], [ %8, %6 ]
%16 = phi i32 [ %23, %14 ], [ %9, %6 ]
%17 = phi i32 [ %24, %14 ], [ %7, %6 ]
%18 = shl i32 %16, 1
%19 = add i32 %18, %15
%20 = mul i32 %19, %15
%21 = mul i32 %16, %16
%22 = mul i32 %15, %15
%23 = add i32 %22, %21
%24 = lshr i32 %17, 1
%25 = and i32 %17, 2
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %14, label %27
27: ; preds = %14, %6
%28 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %24, %14 ]
%29 = phi i32 [ %9, %6 ], [ %23, %14 ]
%30 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %20, %14 ]
%31 = add i32 %10, %11
%32 = mul i32 %30, %31
%33 = mul i32 %29, %10
%34 = add i32 %32, %33
%35 = mul i32 %30, %10
%36 = mul i32 %29, %11
%37 = add i32 %35, %36
%38 = add i32 %28, -1
%39 = icmp eq i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %6
40: ; preds = %27
%41 = add i32 %34, %37
br label %42
42: ; preds = %3, %40, %1
%43 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %41, %40 ], [ 1, %3 ]
ret i32 %43
}