void curve25519_mult121665(unsigned int out[32], const unsigned int a[32]) {
  unsigned int j;
  unsigned int u;
  u = 0;
  for (j = 0; j < 31; ++j) {
    u += 121665 * a[j];
    out[j] = u & 255;
    u >>= 8;
  }
  u += 121665 * a[31];
  out[31] = u & 127;
  u = 19 * (u >> 7);
  for (j = 0; j < 31; ++j) {
    u += out[j];
    out[j] = u & 255;
    u >>= 8;
  }
  u += out[j];
  out[j] = u;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<curve25519_mult121665>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1f,-0x14(%rbp)
jae    1162 <curve25519_mult121665+0x62>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   $0x1db41,(%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
and    $0xff,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111a <curve25519_mult121665+0x1a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   $0x1db41,0x7c(%rax),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
and    $0x7f,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x7c(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x7,%eax
imul   $0x13,%eax,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1f,-0x14(%rbp)
jae    11d7 <curve25519_mult121665+0xd7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
and    $0xff,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1193 <curve25519_mult121665+0x93>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<curve25519_mult121665>:
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   $0x1db41,-0x4(%rsi,%rax,4),%edx
add    %ecx,%edx
movzbl %dl,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rdi,%rax,4)
shr    $0x8,%edx
cmp    $0x1f,%rax
je     1142 <curve25519_mult121665+0x42>
imul   $0x1db41,(%rsi,%rax,4),%ecx
add    %edx,%ecx
movzbl %cl,%edx
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
shr    $0x8,%ecx
add    $0x2,%rax
jmp    1110 <curve25519_mult121665+0x10>
imul   $0x1db41,0x7c(%rsi),%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0x7f,%ecx
mov    %ecx,0x7c(%rdi)
shr    $0x7,%eax
lea    (%rax,%rax,8),%ecx
lea    (%rax,%rcx,2),%eax
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    -0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
movzbl %al,%edx
mov    %edx,-0x4(%rdi,%rcx,4)
shr    $0x8,%eax
cmp    $0x1f,%rcx
je     1196 <curve25519_mult121665+0x96>
add    (%rdi,%rcx,4),%eax
movzbl %al,%edx
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
shr    $0x8,%eax
add    $0x2,%rcx
jmp    1170 <curve25519_mult121665+0x70>
add    %eax,0x7c(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @curve25519_mult121665(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* %6
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %27, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = icmp ult i32 %8, 31
br i1 %9, label %10, label %30
10: ; preds = %7
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = mul i32 121665, %15
%17 = load i32, i32* %6
%18 = add i32 %17, %16
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32, i32* %6
%20 = and i32 %19, 255
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %5
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
store i32 %20, i32* %24
%25 = load i32, i32* %6
%26 = lshr i32 %25, 8
store i32 %26, i32* %6
br label %27
27: ; preds = %10
%28 = load i32, i32* %5
%29 = add i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %5
br label %7
30: ; preds = %7
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = mul i32 121665, %33
%35 = load i32, i32* %6
%36 = add i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %6
%37 = load i32, i32* %6
%38 = and i32 %37, 127
%39 = load i32*, i32** %3
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 31
store i32 %38, i32* %40
%41 = load i32, i32* %6
%42 = lshr i32 %41, 7
%43 = mul i32 19, %42
store i32 %43, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %44
44: ; preds = %63, %30
%45 = load i32, i32* %5
%46 = icmp ult i32 %45, 31
br i1 %46, label %47, label %66
47: ; preds = %44
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %5
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = load i32, i32* %6
%54 = add i32 %53, %52
store i32 %54, i32* %6
%55 = load i32, i32* %6
%56 = and i32 %55, 255
%57 = load i32*, i32** %3
%58 = load i32, i32* %5
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
store i32 %56, i32* %60
%61 = load i32, i32* %6
%62 = lshr i32 %61, 8
store i32 %62, i32* %6
br label %63
63: ; preds = %47
%64 = load i32, i32* %5
%65 = add i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %5
br label %44
66: ; preds = %44
%67 = load i32*, i32** %3
%68 = load i32, i32* %5
%69 = zext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32, i32* %6
%73 = add i32 %72, %71
store i32 %73, i32* %6
%74 = load i32, i32* %6
%75 = load i32*, i32** %3
%76 = load i32, i32* %5
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
store i32 %74, i32* %78
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @curve25519_mult121665(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1) {
br label %3
3: ; preds = %15, %2
%4 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %23, %15 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %22, %15 ]
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %4
%7 = load i32, i32* %6
%8 = mul i32 %7, 121665
%9 = add i32 %8, %5
%10 = and i32 %9, 255
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
store i32 %10, i32* %11
%12 = lshr i32 %9, 8
%13 = or i64 %4, 1
%14 = icmp eq i64 %13, 31
br i1 %14, label %24, label %15
15: ; preds = %3
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %13
%17 = load i32, i32* %16
%18 = mul i32 %17, 121665
%19 = add i32 %18, %12
%20 = and i32 %19, 255
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
store i32 %20, i32* %21
%22 = lshr i32 %19, 8
%23 = add nuw nsw i64 %4, 2
br label %3
24: ; preds = %3
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 31
%26 = load i32, i32* %25
%27 = mul i32 %26, 121665
%28 = add i32 %27, %12
%29 = and i32 %28, 127
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 31
store i32 %29, i32* %30
%31 = lshr i32 %28, 7
%32 = mul nuw nsw i32 %31, 19
br label %33
33: ; preds = %43, %24
%34 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %49, %43 ]
%35 = phi i32 [ %32, %24 ], [ %48, %43 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%37 = load i32, i32* %36
%38 = add i32 %37, %35
%39 = and i32 %38, 255
store i32 %39, i32* %36
%40 = lshr i32 %38, 8
%41 = or i64 %34, 1
%42 = icmp eq i64 %41, 31
br i1 %42, label %50, label %43
43: ; preds = %33
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%45 = load i32, i32* %44
%46 = add i32 %45, %40
%47 = and i32 %46, 255
store i32 %47, i32* %44
%48 = lshr i32 %46, 8
%49 = add nuw nsw i64 %34, 2
br label %33
50: ; preds = %33
%51 = load i32, i32* %30
%52 = add i32 %51, %40
store i32 %52, i32* %30
ret void
}