void fill_array(int *a, int N, int max) {
  const int up = 32767;
  int i;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    a[i] = i * up % max;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fill_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x7fff,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114c <fill_array+0x4c>
imul   $0x7fff,-0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111c <fill_array+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fill_array>:
test   %esi,%esi
jle    116a <fill_array+0x6a>
mov    %edx,%r8d
mov    %esi,%r9d
cmp    $0x1,%esi
jne    1113 <fill_array+0x13>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1156 <fill_array+0x56>
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    $0x7fff,%esi
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x7fff(%rsi),%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,0x4(%rdi,%rcx,4)
add    $0x2,%rcx
add    $0xfffe,%esi
cmp    %rcx,%r10
jne    1130 <fill_array+0x30>
test   $0x1,%r9b
je     116a <fill_array+0x6a>
mov    %ecx,%eax
shl    $0xf,%eax
sub    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fill_array(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 32767, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %22, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %25
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = mul nsw i32 %14, 32767
%16 = load i32, i32* %6
%17 = srem i32 %15, %16
%18 = load i32*, i32** %4
%19 = load i32, i32* %8
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
store i32 %17, i32* %21
br label %22
22: ; preds = %13
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %8
br label %9
25: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fill_array(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %34
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = and i64 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %8, label %26, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %6, 4294967294
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %23, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %24, %11 ]
%14 = trunc i64 %12 to i32
%15 = mul nsw i32 %14, 32767
%16 = srem i32 %15, %2
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
store i32 %16, i32* %17
%18 = or i64 %12, 1
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = mul nsw i32 %19, 32767
%21 = srem i32 %20, %2
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
store i32 %21, i32* %22
%23 = add nuw nsw i64 %12, 2
%24 = add i64 %13, 2
%25 = icmp eq i64 %24, %10
br i1 %25, label %26, label %11
26: ; preds = %11, %5
%27 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %23, %11 ]
%28 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %28, label %34, label %29
29: ; preds = %26
%30 = trunc i64 %27 to i32
%31 = mul nsw i32 %30, 32767
%32 = srem i32 %31, %2
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
store i32 %32, i32* %33
br label %34
34: ; preds = %29, %26, %3
ret void
}