void sieveSingle(unsigned char *array, unsigned size, unsigned start,
                 unsigned step) {
  unsigned bit;
  unsigned char mask;
  unsigned i;
  for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
    i = start / 8;
    if (i >= size)
      break;
    mask = ~(1 << (start & 7));
    do {
      array[i] &= mask;
      i += step;
    } while (i >= step && i < size);
    start += step;
    if (start < step)
      break;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieveSingle>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x18(%rbp)
jae    11c1 <sieveSingle+0xc1>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shr    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jb     113c <sieveSingle+0x3c>
jmp    11c1 <sieveSingle+0xc1>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
and    $0x7,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %al,-0x19(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
and    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jb     1189 <sieveSingle+0x89>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
setb   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    114f <sieveSingle+0x4f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    11ae <sieveSingle+0xae>
jmp    11c1 <sieveSingle+0xc1>
jmp    11b3 <sieveSingle+0xb3>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1118 <sieveSingle+0x18>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieveSingle>:
mov    %ecx,%r9d
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%eax
shr    $0x3,%eax
cmp    %esi,%eax
jae    1157 <sieveSingle+0x57>
mov    %edx,%ecx
and    $0x7,%cl
mov    $0x1,%r10d
shl    %cl,%r10d
not    %r10b
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ecx
and    %r10b,(%rdi,%rcx,1)
add    %r9d,%eax
cmp    %r9d,%eax
jb     1142 <sieveSingle+0x42>
cmp    %esi,%eax
jb     1130 <sieveSingle+0x30>
add    %r9d,%edx
cmp    %r9d,%edx
jb     1157 <sieveSingle+0x57>
lea    0x1(%r8),%eax
cmp    $0x7,%r8d
mov    %eax,%r8d
jb     1110 <sieveSingle+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sieveSingle(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %61, %4
%13 = load i32, i32* %9
%14 = icmp ult i32 %13, 8
br i1 %14, label %15, label %64
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %7
%17 = udiv i32 %16, 8
store i32 %17, i32* %11
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp uge i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %22
21: ; preds = %15
br label %64
22: ; preds = %15
%23 = load i32, i32* %7
%24 = and i32 %23, 7
%25 = shl i32 1, %24
%26 = xor i32 %25, -1
%27 = trunc i32 %26 to i8
store i8 %27, i8* %10
br label %28
28: ; preds = %50, %22
%29 = load i8, i8* %10
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = load i8*, i8** %5
%32 = load i32, i32* %11
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %33
%35 = load i8, i8* %34
%36 = zext i8 %35 to i32
%37 = and i32 %36, %30
%38 = trunc i32 %37 to i8
store i8 %38, i8* %34
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %11
%41 = add i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %11
br label %42
42: ; preds = %28
%43 = load i32, i32* %11
%44 = load i32, i32* %8
%45 = icmp uge i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %50
46: ; preds = %42
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %6
%49 = icmp ult i32 %47, %48
br label %50
50: ; preds = %46, %42
%51 = phi i1 [ false, %42 ], [ %49, %46 ]
br i1 %51, label %28, label %52
52: ; preds = %50
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i32, i32* %7
%55 = add i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %7
%56 = load i32, i32* %7
%57 = load i32, i32* %8
%58 = icmp ult i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %60
59: ; preds = %52
br label %64
60: ; preds = %52
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %9
br label %12
64: ; preds = %59, %21, %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sieveSingle(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
br label %5
5: ; preds = %25, %4
%6 = phi i32 [ %2, %4 ], [ %26, %25 ]
%7 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %28, %25 ]
%8 = lshr i32 %6, 3
%9 = icmp ult i32 %8, %1
br i1 %9, label %10, label %31
10: ; preds = %5
%11 = and i32 %6, 7
%12 = shl nuw nsw i32 1, %11
%13 = trunc i32 %12 to i8
%14 = xor i8 %13, -1
br label %15
15: ; preds = %15, %10
%16 = phi i32 [ %8, %10 ], [ %21, %15 ]
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %17
%19 = load i8, i8* %18
%20 = and i8 %19, %14
store i8 %20, i8* %18
%21 = add i32 %16, %3
%22 = icmp uge i32 %21, %3
%23 = icmp ult i32 %21, %1
%24 = and i1 %22, %23
br i1 %24, label %15, label %25
25: ; preds = %15
%26 = add i32 %6, %3
%27 = icmp uge i32 %26, %3
%28 = add nuw nsw i32 %7, 1
%29 = icmp ult i32 %7, 7
%30 = select i1 %27, i1 %29, i1 false
br i1 %30, label %5, label %31
31: ; preds = %25, %5
ret void
}