long long unsigned int fibonacci(unsigned int n) {
  register long long unsigned int a = 0u, b = 1u, tmp;
  while (n-- != 0) {
    tmp = b;
    b = a + b;
    a = tmp;
  }
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fibonacci>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     114c <fibonacci+0x4c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1117 <fibonacci+0x17>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fibonacci>:
test   %edi,%edi
je     111a <fibonacci+0x1a>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %edi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%eax
jae    111d <fibonacci+0x1d>
mov    $0x1,%esi
xor    %edx,%edx
jmp    114d <fibonacci+0x4d>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffff8,%edi
mov    $0x1,%esi
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    $0xfffffff8,%edi
jne    1130 <fibonacci+0x30>
mov    %rdx,%rax
test   %ecx,%ecx
je     1171 <fibonacci+0x71>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rsi,%rax
add    %rsi,%rdx
mov    %rdx,%rsi
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1160 <fibonacci+0x60>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fibonacci(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
store i32 %0, i32* %2
store i64 0, i64* %3
store i64 1, i64* %4
br label %6
6: ; preds = %10, %1
%7 = load i32, i32* %2
%8 = add i32 %7, -1
store i32 %8, i32* %2
%9 = icmp ne i32 %7, 0
br i1 %9, label %10, label %16
10: ; preds = %6
%11 = load i64, i64* %4
store i64 %11, i64* %5
%12 = load i64, i64* %3
%13 = load i64, i64* %4
%14 = add i64 %12, %13
store i64 %14, i64* %4
%15 = load i64, i64* %5
store i64 %15, i64* %3
br label %6
16: ; preds = %6
%17 = load i64, i64* %3
ret i64 %17
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fibonacci(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %35, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 7
%6 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %6, label %23, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, -8
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %20, %9 ]
%11 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %19, %9 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %21, %9 ]
%13 = add i64 %10, %11
%14 = add i64 %13, %10
%15 = add i64 %14, %13
%16 = add i64 %15, %14
%17 = add i64 %16, %15
%18 = add i64 %17, %16
%19 = add i64 %18, %17
%20 = add i64 %19, %18
%21 = add i32 %12, 8
%22 = icmp eq i32 %21, %8
br i1 %22, label %23, label %9
23: ; preds = %9, %3
%24 = phi i64 [ undef, %3 ], [ %19, %9 ]
%25 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %20, %9 ]
%26 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %19, %9 ]
%27 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %27, label %35, label %28
28: ; preds = %23, %28
%29 = phi i64 [ %32, %28 ], [ %25, %23 ]
%30 = phi i64 [ %29, %28 ], [ %26, %23 ]
%31 = phi i32 [ %33, %28 ], [ 0, %23 ]
%32 = add i64 %29, %30
%33 = add i32 %31, 1
%34 = icmp eq i32 %33, %5
br i1 %34, label %35, label %28
35: ; preds = %23, %28, %1
%36 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %24, %23 ], [ %29, %28 ]
ret i64 %36
}