int loop1(int k) {
  unsigned int i, z;
  int a[1000], b[1000], c[1000], d[1000];
  for (i = 2; i < (1000 - 1); i++) {
    z = a[i + 1];
    a[i] = k * i;
    b[i] = a[i - 2] + k;
    c[i] = b[i - 1] + z;
    d[i] = c[i - 1] + b[i + 1] + k + i;
  }
  return a[1000 - 2] + b[1000 - 1] + c[1000 - 2] + d[1000 - 2];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loop1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x3e10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x3e7,-0x8(%rbp)
jae    11b9 <loop1+0xb9>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
mov    -0xfb0(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %ecx,-0xfb0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,%eax
mov    -0xfb0(%rbp,%rax,4),%ecx
add    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %ecx,-0x1f50(%rbp,%rax,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
mov    -0x1f50(%rbp,%rax,4),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %ecx,-0x2ef0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
mov    -0x2ef0(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
add    -0x1f50(%rbp,%rax,4),%ecx
add    -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %ecx,-0x3e90(%rbp,%rax,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1115 <loop1+0x15>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0xfb4(%rbp),%eax
add    -0x1f58(%rbp),%eax
add    -0x2ef8(%rbp),%eax
add    $0x3e10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loop1>:
sub    $0x3e08,%rsp
lea    0x2(%rdi),%r8d
lea    (%rdi,%rdi,1),%r10d
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r10d,-0x78(%rsp,%rdx,4)
mov    -0x80(%rsp,%rdx,4),%r9d
add    %edi,%r9d
mov    %r9d,0xf28(%rsp,%rdx,4)
add    -0x74(%rsp,%rdx,4),%eax
mov    %eax,0x2e68(%rsp,%rdx,4)
add    0xf2c(%rsp,%rdx,4),%esi
add    %r8d,%esi
add    %edx,%esi
mov    %esi,0x1ec8(%rsp,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
add    %edi,%r10d
mov    %eax,%esi
mov    %r9d,%eax
cmp    $0x3e5,%rdx
jne    1120 <loop1+0x20>
mov    0x1ebc(%rsp),%eax
add    0xf18(%rsp),%eax
add    0x3df8(%rsp),%eax
add    0x2e58(%rsp),%eax
add    $0x3e08,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @loop1(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca [1000 x i32]
%6 = alloca [1000 x i32]
%7 = alloca [1000 x i32]
%8 = alloca [1000 x i32]
store i32 %0, i32* %2
store i32 2, i32* %3
br label %9
9: ; preds = %62, %1
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp ult i32 %10, 999
br i1 %11, label %12, label %65
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %3
%14 = add i32 %13, 1
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %5, i64 0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %4
%18 = load i32, i32* %2
%19 = load i32, i32* %3
%20 = mul i32 %18, %19
%21 = load i32, i32* %3
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %5, i64 0, i64 %22
store i32 %20, i32* %23
%24 = load i32, i32* %3
%25 = sub i32 %24, 2
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %5, i64 0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %2
%30 = add nsw i32 %28, %29
%31 = load i32, i32* %3
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %6, i64 0, i64 %32
store i32 %30, i32* %33
%34 = load i32, i32* %3
%35 = sub i32 %34, 1
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %6, i64 0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32, i32* %4
%40 = add i32 %38, %39
%41 = load i32, i32* %3
%42 = zext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %7, i64 0, i64 %42
store i32 %40, i32* %43
%44 = load i32, i32* %3
%45 = sub i32 %44, 1
%46 = zext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %7, i64 0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32, i32* %3
%50 = add i32 %49, 1
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %6, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add nsw i32 %48, %53
%55 = load i32, i32* %2
%56 = add nsw i32 %54, %55
%57 = load i32, i32* %3
%58 = add i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %3
%60 = zext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %8, i64 0, i64 %60
store i32 %58, i32* %61
br label %62
62: ; preds = %12
%63 = load i32, i32* %3
%64 = add i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %3
br label %9
65: ; preds = %9
%66 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %5, i64 0, i64 998
%67 = load i32, i32* %66
%68 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %6, i64 0, i64 999
%69 = load i32, i32* %68
%70 = add nsw i32 %67, %69
%71 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %7, i64 0, i64 998
%72 = load i32, i32* %71
%73 = add nsw i32 %70, %72
%74 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %8, i64 0, i64 998
%75 = load i32, i32* %74
%76 = add nsw i32 %73, %75
ret i32 %76
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @loop1(i32 %0) {
%2 = alloca [1000 x i32]
%3 = alloca [1000 x i32]
%4 = alloca [1000 x i32]
%5 = alloca [1000 x i32]
%6 = bitcast [1000 x i32]* %2 to i8*
%7 = bitcast [1000 x i32]* %3 to i8*
%8 = bitcast [1000 x i32]* %4 to i8*
%9 = bitcast [1000 x i32]* %5 to i8*
br label %10
10: ; preds = %1, %10
%11 = phi i32 [ undef, %1 ], [ %25, %10 ]
%12 = phi i32 [ undef, %1 ], [ %23, %10 ]
%13 = phi i64 [ 2, %1 ], [ %14, %10 ]
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %2, i64 0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = trunc i64 %13 to i32
%18 = mul i32 %17, %0
%19 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %2, i64 0, i64 %13
store i32 %18, i32* %19
%20 = add nsw i64 %13, -2
%21 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %2, i64 0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = add nsw i32 %22, %0
%24 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %3, i64 0, i64 %13
store i32 %23, i32* %24
%25 = add i32 %12, %16
%26 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %4, i64 0, i64 %13
store i32 %25, i32* %26
%27 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %3, i64 0, i64 %14
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add i32 %17, %0
%30 = add i32 %29, %11
%31 = add i32 %30, %28
%32 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %5, i64 0, i64 %13
store i32 %31, i32* %32
%33 = icmp eq i64 %14, 999
br i1 %33, label %34, label %10
34: ; preds = %10
%35 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %2, i64 0, i64 998
%36 = load i32, i32* %35
%37 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %3, i64 0, i64 999
%38 = load i32, i32* %37
%39 = add nsw i32 %38, %36
%40 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %4, i64 0, i64 998
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %39, %41
%43 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %5, i64 0, i64 998
%44 = load i32, i32* %43
%45 = add nsw i32 %42, %44
ret i32 %45
}