#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
int sqrtl(int);
void calc_primes(char *bitmap, uint64_t max) {
  uint64_t a, r;
  for (a = 2; a <= sqrtl(max); a++) {
    if (bitmap[a / 8] & 1 << (a % 8))
      continue;
    for (r = a * a; r <= max; r += a)
      bitmap[r / 8] |= 1 << (r % 8);
  }
  bitmap[0] |= 0x3;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_primes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <sqrtl@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     11fd <calc_primes+0xed>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     118d <calc_primes+0x7d>
jmp    11ef <calc_primes+0xdf>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11ea <calc_primes+0xda>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1197 <calc_primes+0x87>
jmp    11ef <calc_primes+0xdf>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1126 <calc_primes+0x16>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%ecx
or     $0x3,%ecx
mov    %cl,(%rax)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_primes>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
mov    %esi,%edi
call   1030 <sqrtl@plt>
cmp    $0x2,%eax
jge    1137 <calc_primes+0x27>
orb    $0x3,(%r14)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x2,%ebx
jmp    1152 <calc_primes+0x42>
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%rbx),%r15d
mov    %ebp,%edi
call   1030 <sqrtl@plt>
cmp    %eax,%ebx
mov    %r15d,%ebx
jge    1128 <calc_primes+0x18>
mov    %ebx,%eax
shr    $0x3,%rax
movzbl (%r14,%rax,1),%eax
mov    %ebx,%ecx
and    $0x7,%cl
movzbl %cl,%ecx
bt     %ecx,%eax
jb     1140 <calc_primes+0x30>
mov    %ebx,%eax
imul   %ebx,%eax
cmp    %ebp,%eax
jg     1140 <calc_primes+0x30>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%ecx
and    $0x7,%cl
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %eax,%ecx
shr    $0x3,%rcx
or     %dl,(%r14,%rcx,1)
add    %ebx,%eax
cmp    %ebp,%eax
jle    1180 <calc_primes+0x70>
jmp    1140 <calc_primes+0x30>

LLVM IR (-O0):
define void @calc_primes(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 2, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %52, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = call i32 @sqrtl(i32 %9)
%11 = icmp sle i32 %8, %10
br i1 %11, label %12, label %55
12: ; preds = %7
%13 = load i8*, i8** %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sdiv i32 %14, 8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = sext i8 %18 to i32
%20 = load i32, i32* %5
%21 = srem i32 %20, 8
%22 = shl i32 1, %21
%23 = and i32 %19, %22
%24 = icmp ne i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %26
25: ; preds = %12
br label %52
26: ; preds = %12
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %5
%29 = mul nsw i32 %27, %28
store i32 %29, i32* %6
br label %30
30: ; preds = %47, %26
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %4
%33 = icmp sle i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %51
34: ; preds = %30
%35 = load i32, i32* %6
%36 = srem i32 %35, 8
%37 = shl i32 1, %36
%38 = load i8*, i8** %3
%39 = load i32, i32* %6
%40 = sdiv i32 %39, 8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %41
%43 = load i8, i8* %42
%44 = sext i8 %43 to i32
%45 = or i32 %44, %37
%46 = trunc i32 %45 to i8
store i8 %46, i8* %42
br label %47
47: ; preds = %34
%48 = load i32, i32* %5
%49 = load i32, i32* %6
%50 = add nsw i32 %49, %48
store i32 %50, i32* %6
br label %30
51: ; preds = %30
br label %52
52: ; preds = %51, %25
%53 = load i32, i32* %5
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %5
br label %7
55: ; preds = %7
%56 = load i8*, i8** %3
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 0
%58 = load i8, i8* %57
%59 = sext i8 %58 to i32
%60 = or i32 %59, 3
%61 = trunc i32 %60 to i8
store i8 %61, i8* %57
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @calc_primes(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32 @sqrtl(i32 %1)
%4 = icmp slt i32 %3, 2
br i1 %4, label %35, label %5
5: ; preds = %2, %31
%6 = phi i32 [ %32, %31 ], [ 2, %2 ]
%7 = lshr i32 %6, 3
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%10 = load i8, i8* %9
%11 = zext i8 %10 to i32
%12 = and i32 %6, 7
%13 = shl nuw nsw i32 1, %12
%14 = and i32 %13, %11
%15 = icmp ne i32 %14, 0
%16 = mul nsw i32 %6, %6
%17 = icmp sgt i32 %16, %1
%18 = select i1 %15, i1 true, i1 %17
br i1 %18, label %31, label %19
19: ; preds = %5, %19
%20 = phi i32 [ %29, %19 ], [ %16, %5 ]
%21 = and i32 %20, 7
%22 = shl nuw nsw i32 1, %21
%23 = lshr i32 %20, 3
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = trunc i32 %22 to i8
%28 = or i8 %26, %27
store i8 %28, i8* %25
%29 = add nuw nsw i32 %20, %6
%30 = icmp sgt i32 %29, %1
br i1 %30, label %31, label %19
31: ; preds = %19, %5
%32 = add nuw nsw i32 %6, 1
%33 = tail call i32 @sqrtl(i32 %1)
%34 = icmp slt i32 %6, %33
br i1 %34, label %5, label %35
35: ; preds = %31, %2
%36 = load i8, i8* %0
%37 = or i8 %36, 3
store i8 %37, i8* %0
ret void
}