void NthBucketSpiral(int n, int nxbuckets, int nybuckets, unsigned int *bucketx,
                     unsigned int *buckety) {
  int nx, ny, nxny, minnxny, x, y;
  int minnbuckets;
  int center;
  minnbuckets = (nxbuckets < nybuckets) ? nxbuckets : nybuckets;
  center = (minnbuckets - 1) / 2;
  nx = nxbuckets;
  ny = nybuckets;
  while (n < nx * ny) {
    nx = nx - 1;
    ny = ny - 1;
  }
  nxny = nx * ny;
  minnxny = (nx < ny) ? nx : ny;
  if (minnxny % 2 == 1) {
    if (n <= (nxny + ny)) {
      x = nx - minnxny / 2;
      y = -minnxny / 2 + n - nxny;
    } else {
      x = nx - minnxny / 2 - (n - (nxny + ny));
      y = ny - minnxny / 2;
    }
  } else {
    if (n <= (nxny + ny)) {
      x = -minnxny / 2;
      y = ny - minnxny / 2 - (n - nxny);
    } else {
      x = -minnxny / 2 + (n - (nxny + ny));
      y = -minnxny / 2;
    }
  }
  *bucketx = x + center;
  *buckety = y + center;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<NthBucketSpiral>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    112c <NthBucketSpiral+0x2c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1132 <NthBucketSpiral+0x32>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    117e <NthBucketSpiral+0x7e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1155 <NthBucketSpiral+0x55>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    119f <NthBucketSpiral+0x9f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    11a5 <NthBucketSpiral+0xa5>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    124e <NthBucketSpiral+0x14e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1206 <NthBucketSpiral+0x106>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x4c(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x4(%rbp),%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1249 <NthBucketSpiral+0x149>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x54(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x28(%rbp),%edx
sub    %edx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x50(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    12c9 <NthBucketSpiral+0x1c9>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1297 <NthBucketSpiral+0x197>
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    12c4 <NthBucketSpiral+0x1c4>
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x28(%rbp),%edx
sub    %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    12c9 <NthBucketSpiral+0x1c9>
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    -0x40(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%ecx
add    -0x40(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<NthBucketSpiral>:
cmp    %edx,%esi
mov    %edx,%r9d
cmovl  %esi,%r9d
mov    %r9d,%eax
add    $0xffffffff,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %eax,%r9d
add    $0xffffffff,%r9d
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%eax
imul   %edx,%eax
cmp    %edi,%eax
jle    1131 <NthBucketSpiral+0x31>
add    $0xffffffff,%esi
add    $0xffffffff,%edx
jmp    1120 <NthBucketSpiral+0x20>
push   %rbp
push   %rbx
sar    %r9d
cmp    %edx,%esi
mov    %edx,%ebp
cmovl  %esi,%ebp
mov    %ebp,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %ebp,%ebx
mov    %ebx,%r10d
sar    %r10d
and    $0xfffffffe,%ebx
sub    %ebx,%ebp
lea    (%rax,%rdx,1),%r11d
cmp    $0x1,%ebp
jne    116d <NthBucketSpiral+0x6d>
cmp    %edi,%r11d
jge    1181 <NthBucketSpiral+0x81>
add    %r11d,%esi
add    %r10d,%edi
sub    %edi,%esi
sub    %r10d,%edx
mov    %edx,%r10d
jmp    1197 <NthBucketSpiral+0x97>
neg    %r10d
mov    %r11d,%eax
sub    %edi,%eax
jge    118e <NthBucketSpiral+0x8e>
sub    %r11d,%edi
add    %r10d,%edi
mov    %edi,%esi
jmp    1197 <NthBucketSpiral+0x97>
sub    %r10d,%esi
sub    %eax,%edi
sub    %r10d,%edi
mov    %edi,%r10d
jmp    1197 <NthBucketSpiral+0x97>
add    %r10d,%eax
mov    %r10d,%esi
mov    %eax,%r10d
add    %r9d,%esi
mov    %esi,(%rcx)
add    %r9d,%r10d
mov    %r10d,(%r8)
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @NthBucketSpiral(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %24
22: ; preds = %5
%23 = load i32, i32* %7
br label %26
24: ; preds = %5
%25 = load i32, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %24, %22
%27 = phi i32 [ %23, %22 ], [ %25, %24 ]
store i32 %27, i32* %17
%28 = load i32, i32* %17
%29 = sub nsw i32 %28, 1
%30 = sdiv i32 %29, 2
store i32 %30, i32* %18
%31 = load i32, i32* %7
store i32 %31, i32* %11
%32 = load i32, i32* %8
store i32 %32, i32* %12
br label %33
33: ; preds = %39, %26
%34 = load i32, i32* %6
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %12
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = icmp slt i32 %34, %37
br i1 %38, label %39, label %44
39: ; preds = %33
%40 = load i32, i32* %11
%41 = sub nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %11
%42 = load i32, i32* %12
%43 = sub nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %12
br label %33
44: ; preds = %33
%45 = load i32, i32* %11
%46 = load i32, i32* %12
%47 = mul nsw i32 %45, %46
store i32 %47, i32* %13
%48 = load i32, i32* %11
%49 = load i32, i32* %12
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %53
51: ; preds = %44
%52 = load i32, i32* %11
br label %55
53: ; preds = %44
%54 = load i32, i32* %12
br label %55
55: ; preds = %53, %51
%56 = phi i32 [ %52, %51 ], [ %54, %53 ]
store i32 %56, i32* %14
%57 = load i32, i32* %14
%58 = srem i32 %57, 2
%59 = icmp eq i32 %58, 1
br i1 %59, label %60, label %94
60: ; preds = %55
%61 = load i32, i32* %6
%62 = load i32, i32* %13
%63 = load i32, i32* %12
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = icmp sle i32 %61, %64
br i1 %65, label %66, label %78
66: ; preds = %60
%67 = load i32, i32* %11
%68 = load i32, i32* %14
%69 = sdiv i32 %68, 2
%70 = sub nsw i32 %67, %69
store i32 %70, i32* %15
%71 = load i32, i32* %14
%72 = sub nsw i32 0, %71
%73 = sdiv i32 %72, 2
%74 = load i32, i32* %6
%75 = add nsw i32 %73, %74
%76 = load i32, i32* %13
%77 = sub nsw i32 %75, %76
store i32 %77, i32* %16
br label %93
78: ; preds = %60
%79 = load i32, i32* %11
%80 = load i32, i32* %14
%81 = sdiv i32 %80, 2
%82 = sub nsw i32 %79, %81
%83 = load i32, i32* %6
%84 = load i32, i32* %13
%85 = load i32, i32* %12
%86 = add nsw i32 %84, %85
%87 = sub nsw i32 %83, %86
%88 = sub nsw i32 %82, %87
store i32 %88, i32* %15
%89 = load i32, i32* %12
%90 = load i32, i32* %14
%91 = sdiv i32 %90, 2
%92 = sub nsw i32 %89, %91
store i32 %92, i32* %16
br label %93
93: ; preds = %78, %66
br label %126
94: ; preds = %55
%95 = load i32, i32* %6
%96 = load i32, i32* %13
%97 = load i32, i32* %12
%98 = add nsw i32 %96, %97
%99 = icmp sle i32 %95, %98
br i1 %99, label %100, label %112
100: ; preds = %94
%101 = load i32, i32* %14
%102 = sub nsw i32 0, %101
%103 = sdiv i32 %102, 2
store i32 %103, i32* %15
%104 = load i32, i32* %12
%105 = load i32, i32* %14
%106 = sdiv i32 %105, 2
%107 = sub nsw i32 %104, %106
%108 = load i32, i32* %6
%109 = load i32, i32* %13
%110 = sub nsw i32 %108, %109
%111 = sub nsw i32 %107, %110
store i32 %111, i32* %16
br label %125
112: ; preds = %94
%113 = load i32, i32* %14
%114 = sub nsw i32 0, %113
%115 = sdiv i32 %114, 2
%116 = load i32, i32* %6
%117 = load i32, i32* %13
%118 = load i32, i32* %12
%119 = add nsw i32 %117, %118
%120 = sub nsw i32 %116, %119
%121 = add nsw i32 %115, %120
store i32 %121, i32* %15
%122 = load i32, i32* %14
%123 = sub nsw i32 0, %122
%124 = sdiv i32 %123, 2
store i32 %124, i32* %16
br label %125
125: ; preds = %112, %100
br label %126
126: ; preds = %125, %93
%127 = load i32, i32* %15
%128 = load i32, i32* %18
%129 = add nsw i32 %127, %128
%130 = load i32*, i32** %9
store i32 %129, i32* %130
%131 = load i32, i32* %16
%132 = load i32, i32* %18
%133 = add nsw i32 %131, %132
%134 = load i32*, i32** %10
store i32 %133, i32* %134
ret void
}

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