void farey(int n) {
  typedef struct {
    int d, n;
  } fraci;
  fraci f1 = {0, 1}, f2 = {1, n}, t;
  int k;
  printf(" %d/%d\n %d/%d\n", 0, 1, 1, n);
  while (f2.n > 1) {
    k = (n + f1.n) / f2.n;
    t = f1;
    f1 = f2;
    f2 = (fraci){f2.d * k - t.d, f2.n * k - t.n};
    printf(" %d/%d\n", f2.d, f2.n);
  }
  putchar('\n');
}


x86 assembly (clang, -O0):
<farey>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    0xece(%rip),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%r8d
lea    0xeba(%rip),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%edx
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jle    11c0 <farey+0xa0>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
lea    0xe5b(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
jmp    115e <farey+0x3e>
mov    $0xa,%edi
mov    $0x0,%al
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<farey>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r15d
lea    0xecb(%rip),%rdi
mov    $0x1,%r12d
xor    %esi,%esi
mov    $0x1,%edx
mov    $0x1,%ecx
mov    %r15d,%r8d
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmp    $0x2,%r15d
jl     11ac <farey+0x8c>
xor    %ecx,%ecx
mov    %r15d,%r13d
mov    $0x1,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%r12,%r15,1),%eax
cltd
idiv   %r13d
mov    %eax,%ebp
mov    %eax,%ebx
imul   %r14d,%ebx
sub    %ecx,%ebx
imul   %r13d,%ebp
sub    %r12d,%ebp
lea    0xe77(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    %r13d,%r12d
mov    %r14d,%ecx
mov    %ebp,%r13d
mov    %ebx,%r14d
cmp    $0x1,%ebp
jg     1170 <farey+0x50>
mov    $0xa,%edi
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <putchar@plt>

LLVM IR (-O0):
%struct.fraci = type { i32, i32 }
@__const.farey.f1 = %struct.fraci { i32 0, i32 1 }
@.str = [15 x i8] c" %d/%d\0A %d/%d\0A\00"
@.str.1 = [8 x i8] c" %d/%d\0A\00"
define void @farey(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca %struct.fraci
%4 = alloca %struct.fraci
%5 = alloca %struct.fraci
%6 = alloca i32
%7 = alloca %struct.fraci
store i32 %0, i32* %2
%8 = bitcast %struct.fraci* %3 to i8*
%9 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 0
store i32 1, i32* %9
%10 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 1
%11 = load i32, i32* %2
store i32 %11, i32* %10
%12 = load i32, i32* %2
%13 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 0, i32 1, i32 1, i32 %12)
br label %14
14: ; preds = %18, %1
%15 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 1
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp sgt i32 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %53
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %2
%20 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %3, i32 0, i32 1
%21 = load i32, i32* %20
%22 = add nsw i32 %19, %21
%23 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 1
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sdiv i32 %22, %24
store i32 %25, i32* %6
%26 = bitcast %struct.fraci* %5 to i8*
%27 = bitcast %struct.fraci* %3 to i8*
%28 = bitcast %struct.fraci* %3 to i8*
%29 = bitcast %struct.fraci* %4 to i8*
%30 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %7, i32 0, i32 0
%31 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 0
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32, i32* %6
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %5, i32 0, i32 0
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sub nsw i32 %34, %36
store i32 %37, i32* %30
%38 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %7, i32 0, i32 1
%39 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 1
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %6
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %5, i32 0, i32 1
%44 = load i32, i32* %43
%45 = sub nsw i32 %42, %44
store i32 %45, i32* %38
%46 = bitcast %struct.fraci* %4 to i8*
%47 = bitcast %struct.fraci* %7 to i8*
%48 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 0
%49 = load i32, i32* %48
%50 = getelementptr inbounds %struct.fraci, %struct.fraci* %4, i32 0, i32 1
%51 = load i32, i32* %50
%52 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %49, i32 %51)
br label %14
53: ; preds = %14
%54 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @putchar to i32 (i32, ...)*)(i32 10)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [15 x i8] c" %d/%d\0A %d/%d\0A\00"
@.str.1 = [8 x i8] c" %d/%d\0A\00"
define void @farey(i32 %0) {
%2 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 0, i32 1, i32 1, i32 %0)
%3 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %3, label %4, label %17
4: ; preds = %1, %4
%5 = phi i32 [ %7, %4 ], [ 1, %1 ]
%6 = phi i32 [ %8, %4 ], [ 0, %1 ]
%7 = phi i32 [ %14, %4 ], [ %0, %1 ]
%8 = phi i32 [ %12, %4 ], [ 1, %1 ]
%9 = add nsw i32 %5, %0
%10 = sdiv i32 %9, %7
%11 = mul nsw i32 %10, %8
%12 = sub nsw i32 %11, %6
%13 = mul nsw i32 %10, %7
%14 = sub nsw i32 %13, %5
%15 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %12, i32 %14)
%16 = icmp sgt i32 %14, 1
br i1 %16, label %4, label %17
17: ; preds = %4, %1
%18 = tail call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @putchar to i32 (i32, ...)*)(i32 10)
ret void
}