int main(int argc, char **argv) {
  long x;
  long y;
  long res;
  char c;
  x = 10;
  y = 123;
  res = __sync_bool_compare_and_swap(&x, x, y);
  if (!res || x != y) {
    return (1);
  }
  x = 10;
  y = 123;
  res = __sync_bool_compare_and_swap(&x, x + 1, y);
  if (res || x != 10) {
    return (1);
  }
  x = 10;
  y = 123;
  res = __sync_add_and_fetch(&x, y);
  if (res != 123 + 10 || x != 123 + 10) {
    return (1);
  }
  c = 10;
  res = __sync_lock_test_and_set(&c, 123);
  if (res != 10 || c != 123) {
    return (1);
  }
  return (0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0xa,-0x18(%rbp)
movq   $0x7b,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
lock cmpxchg %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %rax,%rcx
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
je     1158 <main+0x58>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
je     1164 <main+0x64>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    123f <main+0x13f>
movq   $0xa,-0x18(%rbp)
movq   $0x7b,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
lock cmpxchg %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %rax,%rcx
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    11ab <main+0xab>
cmpq   $0xa,-0x18(%rbp)
je     11b7 <main+0xb7>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    123f <main+0x13f>
movq   $0xa,-0x18(%rbp)
movq   $0x7b,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rax
lock xadd %rax,-0x18(%rbp)
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x85,-0x28(%rbp)
jne    11f7 <main+0xf7>
cmpq   $0x85,-0x18(%rbp)
je     1203 <main+0x103>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    123f <main+0x13f>
movb   $0xa,-0x29(%rbp)
mov    $0x7b,%al
xchg   %al,-0x29(%rbp)
movsbq %al,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0xa,-0x28(%rbp)
jne    122c <main+0x12c>
movsbl -0x29(%rbp),%eax
cmp    $0x7b,%eax
je     1238 <main+0x138>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    123f <main+0x13f>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
movq   $0xa,-0x8(%rsp)
mov    $0x7b,%ecx
mov    $0xa,%eax
lock cmpxchg %rcx,-0x8(%rsp)
mov    $0x1,%ecx
jne    118e <main+0x8e>
cmpq   $0x7b,-0x8(%rsp)
jne    118e <main+0x8e>
movq   $0xa,-0x8(%rsp)
mov    $0x7b,%edx
mov    $0xb,%eax
lock cmpxchg %rdx,-0x8(%rsp)
je     118e <main+0x8e>
cmpq   $0xa,-0x8(%rsp)
jne    118e <main+0x8e>
movq   $0xa,-0x8(%rsp)
mov    $0x7b,%eax
lock xadd %rax,-0x8(%rsp)
cmp    $0xa,%rax
jne    118e <main+0x8e>
cmpq   $0x85,-0x8(%rsp)
jne    118e <main+0x8e>
movb   $0xa,-0x9(%rsp)
mov    $0x7b,%al
xchg   %al,-0x9(%rsp)
xor    $0xa,%al
mov    -0x9(%rsp),%dl
xor    $0x7b,%dl
xor    %ecx,%ecx
or     %al,%dl
setne  %cl
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i8
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i64 10, i64* %6
store i64 123, i64* %7
%10 = load i64, i64* %6
%11 = load i64, i64* %7
%12 = cmpxchg i64* %6, i64 %10, i64 %11 seq_cst seq_cst
%13 = extractvalue { i64, i1 } %12, 1
%14 = zext i1 %13 to i64
store i64 %14, i64* %8
%15 = load i64, i64* %8
%16 = icmp ne i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %2
%18 = load i64, i64* %6
%19 = load i64, i64* %7
%20 = icmp ne i64 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %22
21: ; preds = %17, %2
store i32 1, i32* %3
br label %56
22: ; preds = %17
store i64 10, i64* %6
store i64 123, i64* %7
%23 = load i64, i64* %6
%24 = add nsw i64 %23, 1
%25 = load i64, i64* %7
%26 = cmpxchg i64* %6, i64 %24, i64 %25 seq_cst seq_cst
%27 = extractvalue { i64, i1 } %26, 1
%28 = zext i1 %27 to i64
store i64 %28, i64* %8
%29 = load i64, i64* %8
%30 = icmp ne i64 %29, 0
br i1 %30, label %34, label %31
31: ; preds = %22
%32 = load i64, i64* %6
%33 = icmp ne i64 %32, 10
br i1 %33, label %34, label %35
34: ; preds = %31, %22
store i32 1, i32* %3
br label %56
35: ; preds = %31
store i64 10, i64* %6
store i64 123, i64* %7
%36 = load i64, i64* %7
%37 = atomicrmw add i64* %6, i64 %36 seq_cst
%38 = add i64 %37, %36
store i64 %38, i64* %8
%39 = load i64, i64* %8
%40 = icmp ne i64 %39, 133
br i1 %40, label %44, label %41
41: ; preds = %35
%42 = load i64, i64* %6
%43 = icmp ne i64 %42, 133
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %41, %35
store i32 1, i32* %3
br label %56
45: ; preds = %41
store i8 10, i8* %9
%46 = atomicrmw xchg i8* %9, i8 123 seq_cst
%47 = sext i8 %46 to i64
store i64 %47, i64* %8
%48 = load i64, i64* %8
%49 = icmp ne i64 %48, 10
br i1 %49, label %54, label %50
50: ; preds = %45
%51 = load i8, i8* %9
%52 = sext i8 %51 to i32
%53 = icmp ne i32 %52, 123
br i1 %53, label %54, label %55
54: ; preds = %50, %45
store i32 1, i32* %3
br label %56
55: ; preds = %50
store i32 0, i32* %3
br label %56
56: ; preds = %55, %54, %44, %34, %21
%57 = load i32, i32* %3
ret i32 %57
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i8
%5 = bitcast i64* %3 to i8*
store i64 10, i64* %3
%6 = cmpxchg i64* %3, i64 10, i64 123 seq_cst seq_cst
%7 = extractvalue { i64, i1 } %6, 1
%8 = load i64, i64* %3
%9 = icmp eq i64 %8, 123
%10 = select i1 %7, i1 %9, i1 false
br i1 %10, label %11, label %30
11: ; preds = %2
store i64 10, i64* %3
%12 = cmpxchg i64* %3, i64 11, i64 123 seq_cst seq_cst
%13 = extractvalue { i64, i1 } %12, 1
%14 = load i64, i64* %3
%15 = icmp ne i64 %14, 10
%16 = select i1 %13, i1 true, i1 %15
br i1 %16, label %30, label %17
17: ; preds = %11
store i64 10, i64* %3
%18 = atomicrmw add i64* %3, i64 123 seq_cst
%19 = icmp ne i64 %18, 10
%20 = load i64, i64* %3
%21 = icmp ne i64 %20, 133
%22 = select i1 %19, i1 true, i1 %21
br i1 %22, label %30, label %23
23: ; preds = %17
store i8 10, i8* %4
%24 = atomicrmw xchg i8* %4, i8 123 seq_cst
%25 = icmp ne i8 %24, 10
%26 = load i8, i8* %4
%27 = icmp ne i8 %26, 123
%28 = select i1 %25, i1 true, i1 %27
%29 = zext i1 %28 to i32
br label %30
30: ; preds = %23, %17, %11, %2
%31 = phi i32 [ 1, %2 ], [ 1, %11 ], [ 1, %17 ], [ %29, %23 ]
ret i32 %31
}