unsigned long long int kernel_mem_bound(int *array, unsigned int trials,
                                        unsigned int sqrt_lim) {
  int i, j, k;
  unsigned long long int sum;
  for (i = 0; i < trials; i++) {
    for (j = 0; j < sqrt_lim; j++) {
      for (k = 0; k < sqrt_lim; k++) {
        sum += array[(k * sqrt_lim) + j];
      }
    }
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kernel_mem_bound>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1197 <kernel_mem_bound+0x97>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jae    1184 <kernel_mem_bound+0x84>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jae    1171 <kernel_mem_bound+0x71>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113b <kernel_mem_bound+0x3b>
jmp    1176 <kernel_mem_bound+0x76>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1128 <kernel_mem_bound+0x28>
jmp    1189 <kernel_mem_bound+0x89>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <kernel_mem_bound+0x15>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kernel_mem_bound>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     11f6 <kernel_mem_bound+0xf6>
mov    %edx,%r10d
lea    -0x1(%r10),%r8
mov    %r10d,%r9d
and    $0x3,%r9d
and    $0xfffffffc,%r10d
lea    (%rdx,%rdx,1),%r11d
lea    0x0(,%rdx,4),%r12d
lea    (%rdx,%rdx,2),%r13d
xor    %r14d,%r14d
jmp    114d <kernel_mem_bound+0x4d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r14d
cmp    %esi,%r14d
je     11f6 <kernel_mem_bound+0xf6>
test   %edx,%edx
je     1140 <kernel_mem_bound+0x40>
xor    %r15d,%r15d
jmp    1169 <kernel_mem_bound+0x69>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15d
cmp    %edx,%r15d
je     1140 <kernel_mem_bound+0x40>
cmp    $0x3,%r8
jae    1180 <kernel_mem_bound+0x80>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11c5 <kernel_mem_bound+0xc5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r15d,%ecx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ecx,%ebx
movslq (%rdi,%rbx,4),%rbx
add    %rax,%rbx
lea    (%rdx,%rcx,1),%eax
movslq (%rdi,%rax,4),%rax
add    %rbx,%rax
lea    (%r11,%rcx,1),%ebx
movslq (%rdi,%rbx,4),%rbx
add    %rax,%rbx
lea    (%rcx,%r13,1),%eax
movslq (%rdi,%rax,4),%rax
add    %rbx,%rax
add    $0x4,%rbp
add    %r12d,%ecx
cmp    %rbp,%r10
jne    1190 <kernel_mem_bound+0x90>
test   %r9,%r9
je     1160 <kernel_mem_bound+0x60>
imul   %edx,%ebp
add    %r15d,%ebp
mov    %r9,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %ebp,%ebx
movslq (%rdi,%rbx,4),%rbx
add    %rbx,%rax
add    %edx,%ebp
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    11e0 <kernel_mem_bound+0xe0>
jmp    1160 <kernel_mem_bound+0x60>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @kernel_mem_bound(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %46, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp ult i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %49
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %42, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp ult i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %38, %20
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %6
%24 = icmp ult i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %41
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %6
%29 = mul i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = add i32 %29, %30
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = load i64, i64* %10
%37 = add i64 %36, %35
store i64 %37, i64* %10
br label %38
38: ; preds = %25
%39 = load i32, i32* %9
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %9
br label %21
41: ; preds = %21
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %16
45: ; preds = %16
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %7
br label %11
49: ; preds = %11
%50 = load i64, i64* %10
ret i64 %50
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @kernel_mem_bound(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %88, label %5
5: ; preds = %3
%6 = icmp eq i32 %2, 0
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
%11 = and i64 %7, 4294967292
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %5, %84
%14 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %85, %84 ]
%15 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %86, %84 ]
br i1 %6, label %84, label %16
16: ; preds = %13, %80
%17 = phi i64 [ %81, %80 ], [ %14, %13 ]
%18 = phi i32 [ %82, %80 ], [ 0, %13 ]
br i1 %10, label %61, label %19
19: ; preds = %16, %19
%20 = phi i64 [ %58, %19 ], [ 0, %16 ]
%21 = phi i64 [ %57, %19 ], [ %17, %16 ]
%22 = phi i64 [ %59, %19 ], [ 0, %16 ]
%23 = trunc i64 %20 to i32
%24 = mul i32 %23, %2
%25 = add i32 %24, %18
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = add i64 %21, %29
%31 = trunc i64 %20 to i32
%32 = or i32 %31, 1
%33 = mul i32 %32, %2
%34 = add i32 %33, %18
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = add i64 %30, %38
%40 = trunc i64 %20 to i32
%41 = or i32 %40, 2
%42 = mul i32 %41, %2
%43 = add i32 %42, %18
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = add i64 %39, %47
%49 = trunc i64 %20 to i32
%50 = or i32 %49, 3
%51 = mul i32 %50, %2
%52 = add i32 %51, %18
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = add i64 %48, %56
%58 = add nuw nsw i64 %20, 4
%59 = add i64 %22, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %11
br i1 %60, label %61, label %19
61: ; preds = %19, %16
%62 = phi i64 [ undef, %16 ], [ %57, %19 ]
%63 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %58, %19 ]
%64 = phi i64 [ %17, %16 ], [ %57, %19 ]
br i1 %12, label %80, label %65
65: ; preds = %61, %65
%66 = phi i64 [ %77, %65 ], [ %63, %61 ]
%67 = phi i64 [ %76, %65 ], [ %64, %61 ]
%68 = phi i64 [ %78, %65 ], [ 0, %61 ]
%69 = trunc i64 %66 to i32
%70 = mul i32 %69, %2
%71 = add i32 %70, %18
%72 = zext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = add i64 %67, %75
%77 = add nuw nsw i64 %66, 1
%78 = add i64 %68, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %9
br i1 %79, label %80, label %65
80: ; preds = %65, %61
%81 = phi i64 [ %62, %61 ], [ %76, %65 ]
%82 = add nuw nsw i32 %18, 1
%83 = icmp eq i32 %82, %2
br i1 %83, label %84, label %16
84: ; preds = %80, %13
%85 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %81, %80 ]
%86 = add nuw nsw i32 %15, 1
%87 = icmp eq i32 %86, %1
br i1 %87, label %88, label %13
88: ; preds = %84, %3
%89 = phi i64 [ undef, %3 ], [ %85, %84 ]
ret i64 %89
}