__attribute__((no)) unsigned long long calc_bzhi_u64(unsigned long long a,
                                                     int l) {
  unsigned long long res = a;
  int i;
  for (i = 0; i < 64 - l; ++i)
    res &= ~(1LL << (63 - i));
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_bzhi_u64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x40,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    115b <calc_bzhi_u64+0x5b>
mov    $0x3f,%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
and    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <calc_bzhi_u64+0x1a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_bzhi_u64>:
mov    %rdi,%rax
cmp    $0x3f,%esi
jg     1346 <calc_bzhi_u64+0x246>
mov    $0x40,%edx
sub    %esi,%edx
cmp    $0x2,%edx
mov    $0x1,%ecx
cmovge %edx,%ecx
cmp    $0x4,%ecx
jae    112a <calc_bzhi_u64+0x2a>
xor    %edx,%edx
jmp    1328 <calc_bzhi_u64+0x228>
mov    %ecx,%edx
and    $0x7ffffffc,%edx
movq   %rax,%xmm1
shufpd $0x2,0xec0(%rip),%xmm1
lea    -0x4(%rdx),%rsi
mov    %rsi,%rax
shr    $0x2,%rax
add    $0x1,%rax
test   %rsi,%rsi
je     1347 <calc_bzhi_u64+0x247>
mov    %rax,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
pcmpeqd %xmm3,%xmm3
movdqa 0xea5(%rip),%xmm0
movdqa 0xecc(%rip),%xmm13
movdqa 0xed3(%rip),%xmm9
pxor   %xmm14,%xmm14
movdqa 0xed5(%rip),%xmm10
movdqa 0xedc(%rip),%xmm12
movdqa 0xee3(%rip),%xmm11
movapd %xmm1,%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa 0xe68(%rip),%xmm1
psubq  %xmm0,%xmm1
movdqa 0xe6c(%rip),%xmm5
psubq  %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm1,%xmm7
pand   %xmm13,%xmm7
movdqa %xmm5,%xmm6
pand   %xmm13,%xmm6
movdqa %xmm9,%xmm4
psllq  %xmm7,%xmm4
punpckhdq %xmm14,%xmm1
movdqa %xmm9,%xmm15
psllq  %xmm1,%xmm15
movdqa %xmm9,%xmm8
psllq  %xmm6,%xmm8
punpckhdq %xmm14,%xmm5
movdqa %xmm9,%xmm7
psllq  %xmm5,%xmm7
movdqa %xmm10,%xmm5
psubq  %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm5,%xmm1
pand   %xmm13,%xmm1
movdqa %xmm9,%xmm6
psllq  %xmm1,%xmm6
movsd  %xmm4,%xmm15
punpckhdq %xmm14,%xmm5
movdqa %xmm9,%xmm1
psllq  %xmm5,%xmm1
movsd  %xmm8,%xmm7
movsd  %xmm6,%xmm1
movdqa %xmm12,%xmm4
psubq  %xmm0,%xmm4
orpd   %xmm15,%xmm1
movdqa %xmm4,%xmm5
pand   %xmm13,%xmm5
andnpd %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm9,%xmm2
psllq  %xmm5,%xmm2
punpckhdq %xmm14,%xmm4
movdqa %xmm9,%xmm5
psllq  %xmm4,%xmm5
movsd  %xmm2,%xmm5
orpd   %xmm7,%xmm5
andnpd %xmm3,%xmm5
paddq  %xmm11,%xmm0
movapd %xmm1,%xmm2
movapd %xmm5,%xmm3
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    11b0 <calc_bzhi_u64+0xb0>
test   $0x1,%al
je     1311 <calc_bzhi_u64+0x211>
movdqa 0xd7e(%rip),%xmm2
psubq  %xmm0,%xmm2
movdqa 0xd82(%rip),%xmm3
psubq  %xmm0,%xmm3
movdqa 0xd86(%rip),%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm4
pand   %xmm0,%xmm4
pand   %xmm3,%xmm0
movdqa 0xd82(%rip),%xmm6
movdqa %xmm6,%xmm7
psllq  %xmm4,%xmm7
pxor   %xmm8,%xmm8
punpckhdq %xmm8,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm4
psllq  %xmm2,%xmm4
movsd  %xmm7,%xmm4
andnpd %xmm1,%xmm4
movdqa %xmm6,%xmm1
psllq  %xmm0,%xmm1
punpckhdq %xmm8,%xmm3
psllq  %xmm3,%xmm6
movsd  %xmm1,%xmm6
andnpd %xmm5,%xmm6
movapd %xmm4,%xmm1
movapd %xmm6,%xmm5
andpd  %xmm5,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
pand   %xmm1,%xmm0
movq   %xmm0,%rax
cmp    %rcx,%rdx
je     1346 <calc_bzhi_u64+0x246>
mov    $0x3f,%esi
sub    %rdx,%rsi
btr    %rsi,%rax
lea    (%rcx,%rsi,1),%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    $0x3f,%rdx
jne    1330 <calc_bzhi_u64+0x230>
ret
pcmpeqd %xmm5,%xmm5
movdqa 0xcbd(%rip),%xmm0
test   $0x1,%al
jne    129a <calc_bzhi_u64+0x19a>
jmp    1311 <calc_bzhi_u64+0x211>

LLVM IR (-O0):
define i64 @calc_bzhi_u64(i64 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
store i64 %0, i64* %3
store i32 %1, i32* %4
%7 = load i64, i64* %3
store i64 %7, i64* %5
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %21, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sub nsw i32 64, %10
%12 = icmp slt i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %24
13: ; preds = %8
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sub nsw i32 63, %14
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = shl i64 1, %16
%18 = xor i64 %17, -1
%19 = load i64, i64* %5
%20 = and i64 %19, %18
store i64 %20, i64* %5
br label %21
21: ; preds = %13
%22 = load i32, i32* %6
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %6
br label %8
24: ; preds = %8
%25 = load i64, i64* %5
ret i64 %25
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @calc_bzhi_u64(i64 %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 64
br i1 %3, label %4, label %82
4: ; preds = %2
%5 = sub i32 64, %1
%6 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 1)
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = icmp ult i32 %6, 4
br i1 %8, label %69, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %7, 2147483644
%11 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 -1>, i64 %0, i64 0
%12 = add nsw i64 %10, -4
%13 = lshr exact i64 %12, 2
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %16, label %45, label %17
17: ; preds = %9
%18 = and i64 %14, 9223372036854775806
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %17 ], [ %42, %19 ]
%21 = phi <2 x i64> [ %11, %17 ], [ %38, %19 ]
%22 = phi <2 x i64> [ <i64 -1, i64 -1>, %17 ], [ %41, %19 ]
%23 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %43, %19 ]
%24 = sub nsw <2 x i64> <i64 63, i64 63>, %20
%25 = sub <2 x i64> <i64 61, i64 61>, %20
%26 = and <2 x i64> %24, <i64 4294967295, i64 4294967295>
%27 = and <2 x i64> %25, <i64 4294967295, i64 4294967295>
%28 = shl nuw <2 x i64> <i64 1, i64 1>, %26
%29 = shl nuw <2 x i64> <i64 1, i64 1>, %27
%30 = sub <2 x i64> <i64 59, i64 59>, %20
%31 = sub <2 x i64> <i64 57, i64 57>, %20
%32 = and <2 x i64> %30, <i64 4294967295, i64 4294967295>
%33 = and <2 x i64> %31, <i64 4294967295, i64 4294967295>
%34 = shl nuw <2 x i64> <i64 1, i64 1>, %32
%35 = shl nuw <2 x i64> <i64 1, i64 1>, %33
%36 = or <2 x i64> %28, %34
%37 = xor <2 x i64> %36, <i64 -1, i64 -1>
%38 = and <2 x i64> %21, %37
%39 = or <2 x i64> %29, %35
%40 = xor <2 x i64> %39, <i64 -1, i64 -1>
%41 = and <2 x i64> %22, %40
%42 = add <2 x i64> %20, <i64 8, i64 8>
%43 = add i64 %23, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %18
br i1 %44, label %45, label %19
45: ; preds = %19, %9
%46 = phi <2 x i64> [ undef, %9 ], [ %38, %19 ]
%47 = phi <2 x i64> [ undef, %9 ], [ %41, %19 ]
%48 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %9 ], [ %42, %19 ]
%49 = phi <2 x i64> [ %11, %9 ], [ %38, %19 ]
%50 = phi <2 x i64> [ <i64 -1, i64 -1>, %9 ], [ %41, %19 ]
%51 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %51, label %63, label %52
52: ; preds = %45
%53 = sub nsw <2 x i64> <i64 63, i64 63>, %48
%54 = sub <2 x i64> <i64 61, i64 61>, %48
%55 = and <2 x i64> %53, <i64 4294967295, i64 4294967295>
%56 = and <2 x i64> %54, <i64 4294967295, i64 4294967295>
%57 = shl nuw <2 x i64> <i64 1, i64 1>, %55
%58 = shl nuw <2 x i64> <i64 1, i64 1>, %56
%59 = xor <2 x i64> %57, <i64 -1, i64 -1>
%60 = xor <2 x i64> %58, <i64 -1, i64 -1>
%61 = and <2 x i64> %49, %59
%62 = and <2 x i64> %50, %60
br label %63
63: ; preds = %45, %52
%64 = phi <2 x i64> [ %46, %45 ], [ %61, %52 ]
%65 = phi <2 x i64> [ %47, %45 ], [ %62, %52 ]
%66 = and <2 x i64> %65, %64
%67 = call i64 @llvm.vector.reduce.and.v2i64(<2 x i64> %66)
%68 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %68, label %82, label %69
69: ; preds = %4, %63
%70 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %10, %63 ]
%71 = phi i64 [ %0, %4 ], [ %67, %63 ]
br label %72
72: ; preds = %69, %72
%73 = phi i64 [ %80, %72 ], [ %70, %69 ]
%74 = phi i64 [ %79, %72 ], [ %71, %69 ]
%75 = sub nsw i64 63, %73
%76 = and i64 %75, 4294967295
%77 = shl nuw i64 1, %76
%78 = xor i64 %77, -1
%79 = and i64 %74, %78
%80 = add nuw nsw i64 %73, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %7
br i1 %81, label %82, label %72
82: ; preds = %72, %63, %2
%83 = phi i64 [ %0, %2 ], [ %67, %63 ], [ %79, %72 ]
ret i64 %83
}