unsigned int ForwardDNAOccCount(const unsigned int *dna,
                                const unsigned int index,
                                const unsigned int character,
                                const unsigned int *dnaDecodeTable) {
  static const unsigned int truncateRightMask[16] = {
      0x00000000, 0xC0000000, 0xF0000000, 0xFC000000, 0xFF000000, 0xFFC00000,
      0xFFF00000, 0xFFFC0000, 0xFFFF0000, 0xFFFFC000, 0xFFFFF000, 0xFFFFFC00,
      0xFFFFFF00, 0xFFFFFFC0, 0xFFFFFFF0, 0xFFFFFFFC};
  unsigned int wordToCount, charToCount;
  unsigned int i, c;
  unsigned int sum = 0;
  wordToCount = index / 16;
  charToCount = index - wordToCount * 16;
  for (i = 0; i < wordToCount; i++) {
    sum += dnaDecodeTable[dna[i] >> 16];
    sum += dnaDecodeTable[dna[i] & 0x0000FFFF];
  }
  if (charToCount > 0) {
    c = dna[i] & truncateRightMask[charToCount];
    sum += dnaDecodeTable[c >> 16];
    sum += dnaDecodeTable[c & 0xFFFF];
    sum += charToCount - 16;
  }
  return (sum >> (character * 8)) & 0x000000FF;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ForwardDNAOccCount>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shr    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x4,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    118c <ForwardDNAOccCount+0x8c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
shr    $0x10,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
and    $0xffff,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1137 <ForwardDNAOccCount+0x37>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jbe    11eb <ForwardDNAOccCount+0xeb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
lea    0xe54(%rip),%rcx
and    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shr    $0x10,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x10,%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x3,%ecx
shr    %cl,%eax
and    $0xff,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ForwardDNAOccCount>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rcx,%r10
mov    %edx,%ecx
mov    %esi,%r8d
and    $0xf,%r8d
cmp    $0x10,%esi
jae    111d <ForwardDNAOccCount+0x1d>
xor    %r9d,%r9d
xor    %edx,%edx
jmp    1189 <ForwardDNAOccCount+0x89>
mov    %esi,%r9d
shr    $0x4,%r9d
cmp    $0x1,%r9d
jne    1130 <ForwardDNAOccCount+0x30>
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
jmp    1171 <ForwardDNAOccCount+0x71>
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rax,4),%ebx
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%r14d
movzwl %bx,%r15d
shr    $0x10,%rbx
add    (%r10,%rbx,4),%edx
add    (%r10,%r15,4),%edx
movzwl %r14w,%ebx
shr    $0x10,%r14
add    (%r10,%r14,4),%edx
add    (%r10,%rbx,4),%edx
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    1140 <ForwardDNAOccCount+0x40>
test   $0x1,%r9b
je     1189 <ForwardDNAOccCount+0x89>
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
movzwl %ax,%ebx
shr    $0x10,%rax
add    (%r10,%rax,4),%edx
add    (%r10,%rbx,4),%edx
test   %r8d,%r8d
je     11b5 <ForwardDNAOccCount+0xb5>
mov    %r8d,%eax
lea    0xe68(%rip),%rbx
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
and    (%rdi,%r9,4),%eax
movzwl %ax,%edi
shr    $0xe,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
or     $0xfffffff0,%esi
add    %esi,%edx
add    (%r10,%rax,1),%edx
add    (%r10,%rdi,4),%edx
shl    $0x3,%ecx
shr    %cl,%edx
movzbl %dl,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@ForwardDNAOccCount.truncateRightMask = internal constant [16 x i32] [i32 0, i32 -1073741824, i32 -268435456, i32 -67108864, i32 -16777216, i32 -4194304, i32 -1048576, i32 -262144, i32 -65536, i32 -16384, i32 -4096, i32 -1024, i32 -256, i32 -64, i32 -16, i32 -4]
define i32 @ForwardDNAOccCount(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %13
%14 = load i32, i32* %6
%15 = udiv i32 %14, 16
store i32 %15, i32* %9
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %9
%18 = mul i32 %17, 16
%19 = sub i32 %16, %18
store i32 %19, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %20
20: ; preds = %49, %4
%21 = load i32, i32* %11
%22 = load i32, i32* %9
%23 = icmp ult i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %52
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %8
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %11
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = lshr i32 %30, 16
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32, i32* %13
%36 = add i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %13
%37 = load i32*, i32** %8
%38 = load i32*, i32** %5
%39 = load i32, i32* %11
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = and i32 %42, 65535
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %13
%48 = add i32 %47, %46
store i32 %48, i32* %13
br label %49
49: ; preds = %24
%50 = load i32, i32* %11
%51 = add i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %11
br label %20
52: ; preds = %20
%53 = load i32, i32* %10
%54 = icmp ugt i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %86
55: ; preds = %52
%56 = load i32*, i32** %5
%57 = load i32, i32* %11
%58 = zext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32, i32* %10
%62 = zext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* @ForwardDNAOccCount.truncateRightMask, i64 0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = and i32 %60, %64
store i32 %65, i32* %12
%66 = load i32*, i32** %8
%67 = load i32, i32* %12
%68 = lshr i32 %67, 16
%69 = zext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32, i32* %13
%73 = add i32 %72, %71
store i32 %73, i32* %13
%74 = load i32*, i32** %8
%75 = load i32, i32* %12
%76 = and i32 %75, 65535
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32, i32* %13
%81 = add i32 %80, %79
store i32 %81, i32* %13
%82 = load i32, i32* %10
%83 = sub i32 %82, 16
%84 = load i32, i32* %13
%85 = add i32 %84, %83
store i32 %85, i32* %13
br label %86
86: ; preds = %55, %52
%87 = load i32, i32* %13
%88 = load i32, i32* %7
%89 = mul i32 %88, 8
%90 = lshr i32 %87, %89
%91 = and i32 %90, 255
ret i32 %91
}

LLVM IR (-O2):
@ForwardDNAOccCount.truncateRightMask = internal unnamed_addr constant [16 x i32] [i32 0, i32 -1073741824, i32 -268435456, i32 -67108864, i32 -16777216, i32 -4194304, i32 -1048576, i32 -262144, i32 -65536, i32 -16384, i32 -4096, i32 -1024, i32 -256, i32 -64, i32 -16, i32 -4]
define i32 @ForwardDNAOccCount(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3) {
%5 = and i32 %1, 15
%6 = icmp ult i32 %1, 16
br i1 %6, label %67, label %7
7: ; preds = %4
%8 = lshr i32 %1, 4
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = and i64 %9, 1
%11 = icmp eq i32 %8, 1
br i1 %11, label %46, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %9, 268435454
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %43, %14 ]
%16 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %42, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %44, %14 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%19 = load i32, i32* %18
%20 = lshr i32 %19, 16
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = add i32 %23, %16
%25 = and i32 %19, 65535
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add i32 %24, %28
%30 = or i64 %15, 1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = lshr i32 %32, 16
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = add i32 %36, %29
%38 = and i32 %32, 65535
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add i32 %37, %41
%43 = add nuw nsw i64 %15, 2
%44 = add i64 %17, 2
%45 = icmp eq i64 %44, %13
br i1 %45, label %46, label %14
46: ; preds = %14, %7
%47 = phi i32 [ undef, %7 ], [ %42, %14 ]
%48 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %43, %14 ]
%49 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %42, %14 ]
%50 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %50, label %64, label %51
51: ; preds = %46
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%53 = load i32, i32* %52
%54 = lshr i32 %53, 16
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = add i32 %57, %49
%59 = and i32 %53, 65535
%60 = zext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = add i32 %58, %62
br label %64
64: ; preds = %46, %51
%65 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %63, %51 ]
%66 = zext i32 %8 to i64
br label %67
67: ; preds = %64, %4
%68 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %66, %64 ]
%69 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %65, %64 ]
%70 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %70, label %90, label %71
71: ; preds = %67
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %68
%73 = load i32, i32* %72
%74 = zext i32 %5 to i64
%75 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* @ForwardDNAOccCount.truncateRightMask, i64 0, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = and i32 %76, %73
%78 = lshr i32 %77, 16
%79 = zext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = and i32 %77, 65535
%83 = zext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = or i32 %1, -16
%87 = add i32 %69, %86
%88 = add i32 %87, %81
%89 = add i32 %88, %85
br label %90
90: ; preds = %71, %67
%91 = phi i32 [ %89, %71 ], [ %69, %67 ]
%92 = shl i32 %2, 3
%93 = lshr i32 %91, %92
%94 = and i32 %93, 255
ret i32 %94
}