void test_movsw(void *esi, void *edi, int ecx, int df) {
  volatile int new_esi, new_edi, new_ecx;
  __asm__ __volatile__("mov %6, %%eax\n\t"
                       "test %%eax, %%eax\n\t"
                       "jz 1f\n\t"
                       "std\n\t"
                       "jmp 2f\n\t"
                       "1:cld\n\t"
                       "2:\n\t"
                       "mov %3, %%esi\n\t"
                       "mov %4, %%edi\n\t"
                       "mov %5, %%ecx\n\t"
                       "rep "
                       "movsw"
                       "\n\t"
                       "mov %%esi, %0\n\t"
                       "mov %%edi, %1\n\t"
                       "mov %%ecx, %2\n\t"
                       "cld\n\t"
                       : "=m"(new_esi), "=m"(new_edi), "=m"(new_ecx)
                       : "m"(esi), "m"(edi), "m"(ecx), "m"(df)
                       : "eax", "esi", "edi", "ecx");
  int step = 2;
  if (df)
    step = -step;
  do {
    if (!((int)esi + ecx * step == new_esi))
      asm volatile(".byte 0xd6" : : "a"(1));
  } while (0);
  do {
    if (!((int)edi + ecx * step == new_edi))
      asm volatile(".byte 0xd6" : : "a"(1));
  } while (0);
  do {
    if (!(new_ecx == 0))
      asm volatile(".byte 0xd6" : : "a"(1));
  } while (0);
  if (df == 0) {
    do {
      if (!(naive_memcmp(esi, edi, ecx * step) == 0))
        asm volatile(".byte 0xd6" : : "a"(1));
    } while (0);
  } else {
    do {
      if (!(naive_memcmp((void *)(new_esi - step), (void *)(new_edi - step),
                         ecx * (-step)) == 0))
        asm volatile(".byte 0xd6" : : "a"(1));
    } while (0);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_movsw>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
test   %eax,%eax
je     1137 <test_movsw+0x27>
std
jmp    1138 <test_movsw+0x28>
cld
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%ecx
rep movsw %ds:(%rsi),%es:(%rdi)
mov    %esi,-0x1c(%rbp)
mov    %edi,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cld
movl   $0x2,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1167 <test_movsw+0x57>
xor    %eax,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    116c <test_movsw+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     118a <test_movsw+0x7a>
mov    $0x1,%eax
(bad)
jmp    118f <test_movsw+0x7f>
jmp    1194 <test_movsw+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11b2 <test_movsw+0xa2>
mov    $0x1,%eax
(bad)
jmp    11b7 <test_movsw+0xa7>
jmp    11bc <test_movsw+0xac>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11ce <test_movsw+0xbe>
mov    $0x1,%eax
(bad)
jmp    11d3 <test_movsw+0xc3>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1211 <test_movsw+0x101>
jmp    11e2 <test_movsw+0xd2>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x28(%rbp),%edx
mov    $0x0,%al
call   1030 <naive_memcmp@plt>
cmp    $0x0,%eax
je     1207 <test_movsw+0xf7>
mov    $0x1,%eax
(bad)
jmp    120c <test_movsw+0xfc>
jmp    1253 <test_movsw+0x143>
jmp    1216 <test_movsw+0x106>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
movslq %eax,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
imul   %eax,%edx
mov    $0x0,%al
call   1030 <naive_memcmp@plt>
cmp    $0x0,%eax
je     1249 <test_movsw+0x139>
mov    $0x1,%eax
(bad)
jmp    124e <test_movsw+0x13e>
jmp    1253 <test_movsw+0x143>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_movsw>:
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdi,0x18(%rsp)
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %edx,(%rsp)
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    0x4(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
je     1130 <test_movsw+0x20>
std
jmp    1131 <test_movsw+0x21>
cld
mov    0x18(%rsp),%esi
mov    0x10(%rsp),%edi
mov    (%rsp),%ecx
rep movsw %ds:(%rsi),%es:(%rdi)
mov    %esi,0xc(%rsp)
mov    %edi,0x8(%rsp)
mov    %ecx,0x24(%rsp)
cld
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
sete   %al
setne  %sil
lea    -0x2(,%rax,4),%edx
mov    (%rsp),%eax
imul   %edx,%eax
mov    0x18(%rsp),%edi
add    %eax,%edi
cmp    0xc(%rsp),%edi
je     1181 <test_movsw+0x71>
mov    $0x1,%eax
(bad)
mov    (%rsp),%eax
imul   %edx,%eax
add    0x10(%rsp),%eax
cmp    0x8(%rsp),%eax
je     1191 <test_movsw+0x81>
mov    $0x1,%eax
(bad)
cmpl   $0x0,0x24(%rsp)
je     119e <test_movsw+0x8e>
mov    $0x1,%eax
(bad)
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
je     11de <test_movsw+0xce>
mov    %sil,%cl
lea    -0x2(,%rcx,4),%eax
movslq 0xc(%rsp),%rdi
movslq %edx,%rcx
sub    %rcx,%rdi
movslq 0x8(%rsp),%rsi
sub    %rcx,%rsi
imul   (%rsp),%eax
mov    %eax,%edx
xor    %eax,%eax
call   1030 <naive_memcmp@plt>
test   %eax,%eax
je     11d9 <test_movsw+0xc9>
mov    $0x1,%eax
(bad)
add    $0x28,%rsp
ret
mov    0x18(%rsp),%rdi
mov    0x10(%rsp),%rsi
imul   (%rsp),%edx
xor    %eax,%eax
call   1030 <naive_memcmp@plt>
test   %eax,%eax
je     11d9 <test_movsw+0xc9>
mov    $0x1,%eax
(bad)
add    $0x28,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @test_movsw(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 2, i32* %12
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp ne i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %12
%17 = sub nsw i32 0, %16
store i32 %17, i32* %12
br label %18
18: ; preds = %15, %4
br label %19
19: ; preds = %18
%20 = load i8*, i8** %5
%21 = ptrtoint i8* %20 to i32
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %12
%24 = mul nsw i32 %22, %23
%25 = add nsw i32 %21, %24
%26 = load volatile i32, i32* %9
%27 = icmp eq i32 %25, %26
br i1 %27, label %29, label %28
28: ; preds = %19
br label %29
29: ; preds = %28, %19
br label %30
30: ; preds = %29
br label %31
31: ; preds = %30
%32 = load i8*, i8** %6
%33 = ptrtoint i8* %32 to i32
%34 = load i32, i32* %7
%35 = load i32, i32* %12
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = add nsw i32 %33, %36
%38 = load volatile i32, i32* %10
%39 = icmp eq i32 %37, %38
br i1 %39, label %41, label %40
40: ; preds = %31
br label %41
41: ; preds = %40, %31
br label %42
42: ; preds = %41
br label %43
43: ; preds = %42
%44 = load volatile i32, i32* %11
%45 = icmp eq i32 %44, 0
br i1 %45, label %47, label %46
46: ; preds = %43
br label %47
47: ; preds = %46, %43
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %8
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %63
51: ; preds = %48
br label %52
52: ; preds = %51
%53 = load i8*, i8** %5
%54 = load i8*, i8** %6
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %12
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = call i32 (i8*, i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @naive_memcmp to i32 (i8*, i8*, i32, ...)*)(i8* %53, i8* %54, i32 %57)
%59 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %59, label %61, label %60
60: ; preds = %52
br label %61
61: ; preds = %60, %52
br label %62
62: ; preds = %61
br label %84
63: ; preds = %48
br label %64
64: ; preds = %63
%65 = load volatile i32, i32* %9
%66 = load i32, i32* %12
%67 = sub nsw i32 %65, %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = inttoptr i64 %68 to i8*
%70 = load volatile i32, i32* %10
%71 = load i32, i32* %12
%72 = sub nsw i32 %70, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = inttoptr i64 %73 to i8*
%75 = load i32, i32* %7
%76 = load i32, i32* %12
%77 = sub nsw i32 0, %76
%78 = mul nsw i32 %75, %77
%79 = call i32 (i8*, i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @naive_memcmp to i32 (i8*, i8*, i32, ...)*)(i8* %69, i8* %74, i32 %78)
%80 = icmp eq i32 %79, 0
br i1 %80, label %82, label %81
81: ; preds = %64
br label %82
82: ; preds = %81, %64
br label %83
83: ; preds = %82
br label %84
84: ; preds = %83, %62
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @test_movsw(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = bitcast i32* %9 to i8*
%13 = bitcast i32* %10 to i8*
%14 = bitcast i32* %11 to i8*
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp eq i32 %15, 0
%17 = select i1 %16, i32 -2, i32 2
%18 = select i1 %16, i32 2, i32 -2
%19 = load i8*, i8** %5
%20 = ptrtoint i8* %19 to i64
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = load i32, i32* %7
%23 = mul nsw i32 %22, %18
%24 = add nsw i32 %23, %21
%25 = load volatile i32, i32* %9
%26 = icmp eq i32 %24, %25
br i1 %26, label %30, label %27
27: ; preds = %4
%28 = load i32, i32* %7
%29 = mul nsw i32 %28, %18
br label %30
30: ; preds = %4, %27
%31 = phi i32 [ %23, %4 ], [ %29, %27 ]
%32 = load i8*, i8** %6
%33 = ptrtoint i8* %32 to i64
%34 = trunc i64 %33 to i32
%35 = add nsw i32 %31, %34
%36 = load volatile i32, i32* %10
%37 = icmp eq i32 %35, %36
br i1 %37, label %39, label %38
38: ; preds = %30
br label %39
39: ; preds = %30, %38
%40 = load volatile i32, i32* %11
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %43, label %42
42: ; preds = %39
br label %43
43: ; preds = %42, %39
%44 = load i32, i32* %8
%45 = icmp eq i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %54
46: ; preds = %43
%47 = load i8*, i8** %5
%48 = load i8*, i8** %6
%49 = load i32, i32* %7
%50 = mul nsw i32 %49, %18
%51 = call i32 (i8*, i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @naive_memcmp to i32 (i8*, i8*, i32, ...)*)(i8* %47, i8* %48, i32 %50)
%52 = icmp eq i32 %51, 0
br i1 %52, label %68, label %53
53: ; preds = %46
br label %68
54: ; preds = %43
%55 = load volatile i32, i32* %9
%56 = sub nsw i32 %55, %18
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = inttoptr i64 %57 to i8*
%59 = load volatile i32, i32* %10
%60 = sub nsw i32 %59, %18
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = inttoptr i64 %61 to i8*
%63 = load i32, i32* %7
%64 = mul i32 %63, %17
%65 = call i32 (i8*, i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @naive_memcmp to i32 (i8*, i8*, i32, ...)*)(i8* %58, i8* %62, i32 %64)
%66 = icmp eq i32 %65, 0
br i1 %66, label %68, label %67
67: ; preds = %54
br label %68
68: ; preds = %54, %67, %46, %53
ret void
}