unsigned long fps_count(unsigned char *p, unsigned long len, unsigned char w) {
  unsigned long c;
  for (c = 0; len-- != 0; ++p)
    if (*p == w)
      ++c;
  return c;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fps_count>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x11(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1167 <fps_count+0x67>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1151 <fps_count+0x51>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1156 <fps_count+0x56>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1119 <fps_count+0x19>
mov    -0x20(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fps_count>:
test   %rsi,%rsi
je     1112 <fps_count+0x12>
cmp    $0x4,%rsi
jae    1115 <fps_count+0x15>
xor    %eax,%eax
jmp    1269 <fps_count+0x169>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %rsi,%r8
and    $0xfffffffffffffffc,%r8
movzbl %dl,%eax
movd   %eax,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
lea    -0x4(%r8),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1287 <fps_count+0x187>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xeac(%rip),%xmm3
pxor   %xmm2,%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzwl (%rdi,%rcx,1),%eax
movd   %eax,%xmm4
movzwl 0x2(%rdi,%rcx,1),%eax
movd   %eax,%xmm5
pcmpeqb %xmm0,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
pshuflw $0xd4,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xd4,%xmm4,%xmm4
pand   %xmm3,%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
pcmpeqb %xmm0,%xmm5
punpcklbw %xmm5,%xmm5
pshuflw $0xd4,%xmm5,%xmm1
pshufd $0xd4,%xmm1,%xmm5
pand   %xmm3,%xmm5
paddq  %xmm2,%xmm5
movzwl 0x4(%rdi,%rcx,1),%eax
movd   %eax,%xmm1
movzwl 0x6(%rdi,%rcx,1),%eax
movd   %eax,%xmm2
pcmpeqb %xmm0,%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm1
pshuflw $0xd4,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xd4,%xmm1,%xmm1
pand   %xmm3,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm1
pcmpeqb %xmm0,%xmm2
punpcklbw %xmm2,%xmm2
pshuflw $0xd4,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xd4,%xmm2,%xmm2
pand   %xmm3,%xmm2
paddq  %xmm5,%xmm2
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1160 <fps_count+0x60>
test   $0x1,%r9b
je     124c <fps_count+0x14c>
movzwl (%rdi,%rcx,1),%eax
movd   %eax,%xmm3
movzwl 0x2(%rdi,%rcx,1),%eax
movd   %eax,%xmm4
pcmpeqb %xmm0,%xmm3
punpcklbw %xmm3,%xmm3
pshuflw $0xd4,%xmm3,%xmm3
pshufd $0xd4,%xmm3,%xmm3
movdqa 0xdd6(%rip),%xmm5
pand   %xmm5,%xmm3
paddq  %xmm3,%xmm1
pcmpeqb %xmm0,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
pshuflw $0xd4,%xmm4,%xmm0
pshufd $0xd4,%xmm0,%xmm0
pand   %xmm5,%xmm0
paddq  %xmm0,%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddq  %xmm1,%xmm0
movq   %xmm0,%rax
cmp    %rsi,%r8
je     1286 <fps_count+0x186>
and    $0x3,%esi
add    %r8,%rdi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %r8d,%r8d
cmp    %dl,(%rdi,%rcx,1)
sete   %r8b
add    %r8,%rax
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rsi
jne    1270 <fps_count+0x170>
ret
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm2,%xmm2
test   $0x1,%r9b
jne    11ff <fps_count+0xff>
jmp    124c <fps_count+0x14c>

LLVM IR (-O0):
define i64 @fps_count(i8* %0, i64 %1, i8 zeroext %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8
%7 = alloca i64
store i8* %0, i8** %4
store i64 %1, i64* %5
store i8 %2, i8* %6
store i64 0, i64* %7
br label %8
8: ; preds = %23, %3
%9 = load i64, i64* %5
%10 = add i64 %9, -1
store i64 %10, i64* %5
%11 = icmp ne i64 %9, 0
br i1 %11, label %12, label %26
12: ; preds = %8
%13 = load i8*, i8** %4
%14 = load i8, i8* %13
%15 = zext i8 %14 to i32
%16 = load i8, i8* %6
%17 = zext i8 %16 to i32
%18 = icmp eq i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %12
%20 = load i64, i64* %7
%21 = add i64 %20, 1
store i64 %21, i64* %7
br label %22
22: ; preds = %19, %12
br label %23
23: ; preds = %22
%24 = load i8*, i8** %4
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i32 1
store i8* %25, i8** %4
br label %8
26: ; preds = %8
%27 = load i64, i64* %7
ret i64 %27
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fps_count(i8* nocapture %0, i64 %1, i8 zeroext %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %96, label %5
5: ; preds = %3
%6 = icmp ult i64 %1, 4
br i1 %6, label %81, label %7
7: ; preds = %5
%8 = and i64 %1, -4
%9 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %8
%10 = and i64 %1, 3
%11 = insertelement <2 x i8> poison, i8 %2, i64 0
%12 = shufflevector <2 x i8> %11, <2 x i8> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%13 = insertelement <2 x i8> poison, i8 %2, i64 0
%14 = shufflevector <2 x i8> %13, <2 x i8> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%15 = add i64 %8, -4
%16 = lshr exact i64 %15, 2
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %19, label %55, label %20
20: ; preds = %7
%21 = and i64 %17, 9223372036854775806
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %52, %22 ]
%24 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %20 ], [ %50, %22 ]
%25 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %20 ], [ %51, %22 ]
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %53, %22 ]
%27 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %23
%28 = bitcast i8* %27 to <2 x i8>*
%29 = load <2 x i8>, <2 x i8>* %28
%30 = getelementptr i8, i8* %27, i64 2
%31 = bitcast i8* %30 to <2 x i8>*
%32 = load <2 x i8>, <2 x i8>* %31
%33 = icmp eq <2 x i8> %29, %12
%34 = icmp eq <2 x i8> %32, %14
%35 = zext <2 x i1> %33 to <2 x i64>
%36 = zext <2 x i1> %34 to <2 x i64>
%37 = add <2 x i64> %24, %35
%38 = add <2 x i64> %25, %36
%39 = or i64 %23, 4
%40 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %39
%41 = bitcast i8* %40 to <2 x i8>*
%42 = load <2 x i8>, <2 x i8>* %41
%43 = getelementptr i8, i8* %40, i64 2
%44 = bitcast i8* %43 to <2 x i8>*
%45 = load <2 x i8>, <2 x i8>* %44
%46 = icmp eq <2 x i8> %42, %12
%47 = icmp eq <2 x i8> %45, %14
%48 = zext <2 x i1> %46 to <2 x i64>
%49 = zext <2 x i1> %47 to <2 x i64>
%50 = add <2 x i64> %37, %48
%51 = add <2 x i64> %38, %49
%52 = add nuw i64 %23, 8
%53 = add i64 %26, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %21
br i1 %54, label %55, label %22
55: ; preds = %22, %7
%56 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %50, %22 ]
%57 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %51, %22 ]
%58 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %52, %22 ]
%59 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %50, %22 ]
%60 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %51, %22 ]
%61 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %61, label %75, label %62
62: ; preds = %55
%63 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %58
%64 = bitcast i8* %63 to <2 x i8>*
%65 = load <2 x i8>, <2 x i8>* %64
%66 = getelementptr i8, i8* %63, i64 2
%67 = bitcast i8* %66 to <2 x i8>*
%68 = load <2 x i8>, <2 x i8>* %67
%69 = icmp eq <2 x i8> %65, %12
%70 = icmp eq <2 x i8> %68, %14
%71 = zext <2 x i1> %69 to <2 x i64>
%72 = zext <2 x i1> %70 to <2 x i64>
%73 = add <2 x i64> %59, %71
%74 = add <2 x i64> %60, %72
br label %75
75: ; preds = %55, %62
%76 = phi <2 x i64> [ %56, %55 ], [ %73, %62 ]
%77 = phi <2 x i64> [ %57, %55 ], [ %74, %62 ]
%78 = add <2 x i64> %77, %76
%79 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %78)
%80 = icmp eq i64 %8, %1
br i1 %80, label %96, label %81
81: ; preds = %5, %75
%82 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %79, %75 ]
%83 = phi i8* [ %0, %5 ], [ %9, %75 ]
%84 = phi i64 [ %1, %5 ], [ %10, %75 ]
br label %85
85: ; preds = %81, %85
%86 = phi i64 [ %93, %85 ], [ %82, %81 ]
%87 = phi i8* [ %94, %85 ], [ %83, %81 ]
%88 = phi i64 [ %89, %85 ], [ %84, %81 ]
%89 = add i64 %88, -1
%90 = load i8, i8* %87
%91 = icmp eq i8 %90, %2
%92 = zext i1 %91 to i64
%93 = add i64 %86, %92
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %87, i64 1
%95 = icmp eq i64 %89, 0
br i1 %95, label %96, label %85
96: ; preds = %85, %75, %3
%97 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %79, %75 ], [ %93, %85 ]
ret i64 %97
}