void fillArray(int *a, int n) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++)
      a[i * n + j] = (i + 1) * (j + 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fillArray>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1175 <fillArray+0x75>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1162 <fillArray+0x62>
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1125 <fillArray+0x25>
jmp    1167 <fillArray+0x67>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <fillArray+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fillArray>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1297 <fillArray+0x197>
mov    %esi,%r13d
mov    %r13d,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
lea    -0x4(%r11),%r8
mov    %r8,%r10
shr    $0x2,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
lea    0x10(%rdi),%rdx
lea    0x0(,%r13,4),%r14
mov    $0x1,%ebx
xor    %r12d,%r12d
movdqa 0xeb1(%rip),%xmm8
movdqa 0xeb8(%rip),%xmm9
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
movdqa 0xebc(%rip),%xmm3
movdqa 0xec4(%rip),%xmm4
mov    %rdi,%rcx
jmp    1195 <fillArray+0x95>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14,%rdx
add    %r14,%rcx
add    $0x1,%ebx
mov    %r15,%r12
cmp    %r13,%r15
je     1297 <fillArray+0x197>
lea    0x1(%r12),%r15
cmp    $0x4,%esi
jae    11b0 <fillArray+0xb0>
xor    %eax,%eax
jmp    1264 <fillArray+0x164>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movq   %r15,%xmm5
pshufd $0x44,%xmm5,%xmm5
test   %r8,%r8
je     1283 <fillArray+0x183>
mov    %r9,%rbp
xor    %eax,%eax
movdqa %xmm9,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm0,%xmm7
psubq  %xmm2,%xmm7
movdqa %xmm1,%xmm6
psubq  %xmm2,%xmm6
pmuludq %xmm5,%xmm6
pmuludq %xmm5,%xmm7
shufps $0x88,%xmm7,%xmm6
movups %xmm6,-0x10(%rdx,%rax,4)
movdqa %xmm0,%xmm6
paddq  %xmm3,%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm7
paddq  %xmm3,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm6
shufps $0x88,%xmm6,%xmm7
movups %xmm7,(%rdx,%rax,4)
add    $0x8,%rax
paddq  %xmm4,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    11e0 <fillArray+0xe0>
test   $0x1,%r10b
je     1258 <fillArray+0x158>
imul   %r13,%r12
psubq  %xmm2,%xmm0
psubq  %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm0
shufps $0x88,%xmm0,%xmm1
add    %r12,%rax
movups %xmm1,(%rdi,%rax,4)
mov    %r11,%rax
cmp    %r13,%r11
je     1180 <fillArray+0x80>
lea    0x1(%rax),%ebp
imul   %ebx,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,(%rcx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
add    %ebx,%ebp
cmp    %rax,%r13
jne    1270 <fillArray+0x170>
jmp    1180 <fillArray+0x80>
xor    %eax,%eax
movdqa %xmm9,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm0
test   $0x1,%r10b
jne    1239 <fillArray+0x139>
jmp    1258 <fillArray+0x158>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fillArray(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %34, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %37
11: ; preds = %7
store i32 0, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %30, %11
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %33
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %5
%18 = add nsw i32 %17, 1
%19 = load i32, i32* %6
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = mul nsw i32 %18, %20
%22 = load i32*, i32** %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = load i32, i32* %4
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %28
store i32 %21, i32* %29
br label %30
30: ; preds = %16
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %6
br label %12
33: ; preds = %12
br label %34
34: ; preds = %33
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %5
br label %7
37: ; preds = %7
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fillArray(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %69
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = and i64 %6, 4294967292
%8 = add nsw i64 %7, -4
%9 = lshr exact i64 %8, 2
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ult i32 %1, 4
%12 = and i64 %6, 4294967292
%13 = and i64 %10, 1
%14 = icmp eq i64 %8, 0
%15 = and i64 %10, 9223372036854775806
%16 = icmp eq i64 %13, 0
%17 = icmp eq i64 %12, %6
br label %18
18: ; preds = %67, %4
%19 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %20, %67 ]
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = mul nsw i64 %19, %5
br i1 %11, label %57, label %22
22: ; preds = %18
%23 = insertelement <4 x i64> poison, i64 %20, i64 0
%24 = shufflevector <4 x i64> %23, <4 x i64> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %14, label %46, label %25
25: ; preds = %22, %25
%26 = phi i64 [ %42, %25 ], [ 0, %22 ]
%27 = phi <4 x i64> [ %43, %25 ], [ <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, %22 ]
%28 = phi i64 [ %44, %25 ], [ 0, %22 ]
%29 = add nuw nsw <4 x i64> %27, <i64 1, i64 1, i64 1, i64 1>
%30 = mul nuw nsw <4 x i64> %29, %24
%31 = add nuw nsw i64 %26, %21
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = trunc <4 x i64> %30 to <4 x i32>
%34 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %33, <4 x i32>* %34
%35 = or i64 %26, 4
%36 = add <4 x i64> %27, <i64 5, i64 5, i64 5, i64 5>
%37 = mul nuw nsw <4 x i64> %36, %24
%38 = add nuw nsw i64 %35, %21
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = trunc <4 x i64> %37 to <4 x i32>
%41 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %40, <4 x i32>* %41
%42 = add nuw i64 %26, 8
%43 = add <4 x i64> %27, <i64 8, i64 8, i64 8, i64 8>
%44 = add i64 %28, 2
%45 = icmp eq i64 %44, %15
br i1 %45, label %46, label %25
46: ; preds = %25, %22
%47 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %42, %25 ]
%48 = phi <4 x i64> [ <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, %22 ], [ %43, %25 ]
br i1 %16, label %56, label %49
49: ; preds = %46
%50 = add nuw nsw <4 x i64> %48, <i64 1, i64 1, i64 1, i64 1>
%51 = mul nuw nsw <4 x i64> %50, %24
%52 = add nuw nsw i64 %47, %21
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%54 = trunc <4 x i64> %51 to <4 x i32>
%55 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %54, <4 x i32>* %55
br label %56
56: ; preds = %46, %49
br i1 %17, label %67, label %57
57: ; preds = %18, %56
%58 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %12, %56 ]
br label %59
59: ; preds = %57, %59
%60 = phi i64 [ %61, %59 ], [ %58, %57 ]
%61 = add nuw nsw i64 %60, 1
%62 = mul nuw nsw i64 %61, %20
%63 = add nuw nsw i64 %60, %21
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = trunc i64 %62 to i32
store i32 %65, i32* %64
%66 = icmp eq i64 %61, %6
br i1 %66, label %67, label %59
67: ; preds = %59, %56
%68 = icmp eq i64 %20, %6
br i1 %68, label %69, label %18
69: ; preds = %67, %2
ret void
}