void rol(unsigned char *out, const unsigned char *in, unsigned int s) {
  unsigned char firstbit = in[0] >> 7;
  while (--s > 0) {
    unsigned char bit = in[1] >> 7;
    *out++ = (*in++ << 1) | bit;
  }
  *out = (*in << 1) | firstbit;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rol>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
sar    $0x7,%eax
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jbe    116f <rol+0x6f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
sar    $0x7,%eax
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
shl    $0x1,%eax
movzbl -0x16(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    111c <rol+0x1c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
shl    $0x1,%eax
movzbl -0x15(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rol>:
push   %rbx
mov    (%rsi),%r10b
cmp    $0x1,%edx
jne    1111 <rol+0x11>
mov    %r10d,%eax
jmp    1248 <rol+0x148>
lea    0x1(%rsi),%r8
mov    0x1(%rsi),%al
lea    (%r10,%r10,1),%ecx
shr    $0x7,%al
or     %cl,%al
lea    0x1(%rdi),%rbx
mov    %al,(%rdi)
mov    %edx,%r9d
add    $0xfffffffe,%r9d
je     1242 <rol+0x142>
add    $0xfffffffd,%edx
cmp    $0x1f,%edx
jb     11d4 <rol+0xd4>
lea    (%rdx,%rsi,1),%rax
add    $0x3,%rax
cmp    %rax,%rbx
jae    115a <rol+0x5a>
lea    (%rdx,%rdi,1),%rax
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r8
jb     11d4 <rol+0xd4>
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,%r11
and    $0xffffffffffffffe0,%r11
sub    %r11d,%r9d
add    %r11,%rbx
add    %r11,%r8
xor    %eax,%eax
movdqa 0xe88(%rip),%xmm0
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu 0x1(%rsi,%rax,1),%xmm1
movdqu 0x2(%rsi,%rax,1),%xmm2
movdqu 0x11(%rsi,%rax,1),%xmm3
movdqu 0x12(%rsi,%rax,1),%xmm4
psrlw  $0x7,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm2
paddb  %xmm1,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
psrlw  $0x7,%xmm4
pand   %xmm0,%xmm4
paddb  %xmm3,%xmm3
por    %xmm4,%xmm3
movdqu %xmm1,0x1(%rdi,%rax,1)
movdqu %xmm3,0x11(%rdi,%rax,1)
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    1180 <rol+0x80>
cmp    %r11,%rdx
je     1242 <rol+0x142>
test   $0x1,%r9b
jne    11e8 <rol+0xe8>
mov    %r9d,%edx
mov    %r8,%rsi
cmp    $0x1,%r9d
jne    1210 <rol+0x110>
jmp    1242 <rol+0x142>
lea    0x1(%r8),%rsi
mov    (%r8),%al
mov    0x1(%r8),%dl
shr    $0x7,%dl
add    %al,%al
or     %dl,%al
mov    %al,(%rbx)
add    $0x1,%rbx
lea    -0x1(%r9),%edx
mov    %rsi,%r8
cmp    $0x1,%r9d
je     1242 <rol+0x142>
nopl   (%rax)
movzbl (%rsi),%eax
movzbl 0x1(%rsi),%ecx
shr    $0x7,%cl
add    %al,%al
or     %cl,%al
mov    %al,(%rbx)
movzbl 0x1(%rsi),%eax
movzbl 0x2(%rsi),%ecx
add    $0x2,%rsi
shr    $0x7,%cl
add    %al,%al
or     %cl,%al
mov    %al,0x1(%rbx)
add    $0x2,%rbx
add    $0xfffffffe,%edx
jne    1210 <rol+0x110>
mov    %rsi,%r8
mov    (%r8),%al
mov    %rbx,%rdi
shr    $0x7,%r10b
add    %al,%al
or     %r10b,%al
mov    %al,(%rdi)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @rol(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca i8
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i8*, i8** %5
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 0
%11 = load i8, i8* %10
%12 = zext i8 %11 to i32
%13 = ashr i32 %12, 7
%14 = trunc i32 %13 to i8
store i8 %14, i8* %7
br label %15
15: ; preds = %19, %3
%16 = load i32, i32* %6
%17 = add i32 %16, -1
store i32 %17, i32* %6
%18 = icmp ugt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %37
19: ; preds = %15
%20 = load i8*, i8** %5
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 1
%22 = load i8, i8* %21
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = ashr i32 %23, 7
%25 = trunc i32 %24 to i8
store i8 %25, i8* %8
%26 = load i8*, i8** %5
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i32 1
store i8* %27, i8** %5
%28 = load i8, i8* %26
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = shl i32 %29, 1
%31 = load i8, i8* %8
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = or i32 %30, %32
%34 = trunc i32 %33 to i8
%35 = load i8*, i8** %4
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i32 1
store i8* %36, i8** %4
store i8 %34, i8* %35
br label %15
37: ; preds = %15
%38 = load i8*, i8** %5
%39 = load i8, i8* %38
%40 = zext i8 %39 to i32
%41 = shl i32 %40, 1
%42 = load i8, i8* %7
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = or i32 %41, %43
%45 = trunc i32 %44 to i8
%46 = load i8*, i8** %4
store i8 %45, i8* %46
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @rol(i8* nocapture writeonly %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = load i8, i8* %1
%5 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %5, label %98, label %6
6: ; preds = %3
%7 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
%8 = load i8, i8* %7
%9 = tail call i8 @llvm.fshl.i8(i8 %4, i8 %8, i8 1)
%10 = getelementptr i8, i8* %0, i64 1
store i8 %9, i8* %0
%11 = add i32 %2, -2
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %94, label %13
13: ; preds = %6
%14 = add i32 %2, -3
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = icmp ult i32 %14, 31
br i1 %17, label %58, label %18
18: ; preds = %13
%19 = add i32 %2, -3
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = add nuw nsw i64 %20, 2
%22 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %21
%23 = add nuw nsw i64 %20, 3
%24 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %23
%25 = icmp ult i8* %10, %24
%26 = icmp ult i8* %7, %22
%27 = and i1 %25, %26
br i1 %27, label %58, label %28
28: ; preds = %18
%29 = and i64 %16, 8589934560
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = sub i32 %11, %30
%32 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %29
%33 = getelementptr i8, i8* %7, i64 %29
br label %34
34: ; preds = %34, %28
%35 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %54, %34 ]
%36 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %35
%37 = getelementptr i8, i8* %7, i64 %35
%38 = bitcast i8* %37 to <16 x i8>*
%39 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %38
%40 = getelementptr i8, i8* %37, i64 16
%41 = bitcast i8* %40 to <16 x i8>*
%42 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 1
%44 = bitcast i8* %43 to <16 x i8>*
%45 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %44
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 16
%47 = bitcast i8* %46 to <16 x i8>*
%48 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %47
%49 = call <16 x i8> @llvm.fshl.v16i8(<16 x i8> %39, <16 x i8> %45, <16 x i8> <i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1>)
%50 = call <16 x i8> @llvm.fshl.v16i8(<16 x i8> %42, <16 x i8> %48, <16 x i8> <i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1>)
%51 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %49, <16 x i8>* %51
%52 = getelementptr i8, i8* %36, i64 16
%53 = bitcast i8* %52 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %50, <16 x i8>* %53
%54 = add nuw i64 %35, 32
%55 = icmp eq i64 %54, %29
br i1 %55, label %56, label %34
56: ; preds = %34
%57 = icmp eq i64 %16, %29
br i1 %57, label %94, label %58
58: ; preds = %18, %13, %56
%59 = phi i32 [ %11, %18 ], [ %11, %13 ], [ %31, %56 ]
%60 = phi i8* [ %10, %18 ], [ %10, %13 ], [ %32, %56 ]
%61 = phi i8* [ %7, %18 ], [ %7, %13 ], [ %33, %56 ]
%62 = and i32 %59, 1
%63 = icmp eq i32 %62, 0
br i1 %63, label %71, label %64
64: ; preds = %58
%65 = load i8, i8* %61
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 1
%67 = load i8, i8* %66
%68 = tail call i8 @llvm.fshl.i8(i8 %65, i8 %67, i8 1)
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 1
store i8 %68, i8* %60
%70 = add i32 %59, -1
br label %71
71: ; preds = %64, %58
%72 = phi i8* [ undef, %58 ], [ %66, %64 ]
%73 = phi i8* [ undef, %58 ], [ %69, %64 ]
%74 = phi i32 [ %59, %58 ], [ %70, %64 ]
%75 = phi i8* [ %60, %58 ], [ %69, %64 ]
%76 = phi i8* [ %61, %58 ], [ %66, %64 ]
%77 = icmp eq i32 %59, 1
br i1 %77, label %94, label %78
78: ; preds = %71, %78
%79 = phi i32 [ %92, %78 ], [ %74, %71 ]
%80 = phi i8* [ %91, %78 ], [ %75, %71 ]
%81 = phi i8* [ %88, %78 ], [ %76, %71 ]
%82 = load i8, i8* %81
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 1
%84 = load i8, i8* %83
%85 = tail call i8 @llvm.fshl.i8(i8 %82, i8 %84, i8 1)
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 1
store i8 %85, i8* %80
%87 = load i8, i8* %83
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 2
%89 = load i8, i8* %88
%90 = tail call i8 @llvm.fshl.i8(i8 %87, i8 %89, i8 1)
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 2
store i8 %90, i8* %86
%92 = add i32 %79, -2
%93 = icmp eq i32 %92, 0
br i1 %93, label %94, label %78
94: ; preds = %71, %78, %56, %6
%95 = phi i8* [ %7, %6 ], [ %33, %56 ], [ %72, %71 ], [ %88, %78 ]
%96 = phi i8* [ %10, %6 ], [ %32, %56 ], [ %73, %71 ], [ %91, %78 ]
%97 = load i8, i8* %95
br label %98
98: ; preds = %94, %3
%99 = phi i8 [ %4, %3 ], [ %97, %94 ]
%100 = phi i8* [ %0, %3 ], [ %96, %94 ]
%101 = tail call i8 @llvm.fshl.i8(i8 %99, i8 %4, i8 1)
store i8 %101, i8* %100
ret void
}