void *alloc(int n) {
  static char *avail, *limit;
  n = (n + sizeof(char *) - 1) & ~(sizeof(char *) - 1);
  if (n >= limit - avail) {
    avail = malloc(n + 4 * 1024);
    assert(avail);
    limit = avail + n + 4 * 1024;
  }
  avail += n;
  return avail - n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<alloc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
sub    $0x1,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
mov    0x2ef7(%rip),%rcx
mov    0x2ee8(%rip),%rdx
sub    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jl     119c <alloc+0x7c>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1000,%eax
movslq %eax,%rdi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2ec5(%rip)
mov    0x2ebe(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <assert@plt>
mov    0x2eb0(%rip),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0x1000,%rax
mov    %rax,0x2ea4(%rip)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    0x2e92(%rip),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,0x2e85(%rip)
mov    0x2e7e(%rip),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rdx
xor    %ecx,%ecx
sub    %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<alloc>:
push   %rbx
add    $0x7,%edi
and    $0xfffffff8,%edi
movslq %edi,%rbx
mov    0x2f0f(%rip),%rcx
mov    0x2f00(%rip),%rax
sub    %rax,%rcx
cmp    %rbx,%rcx
jg     1178 <alloc+0x58>
lea    0x1000(%rbx),%eax
movslq %eax,%rdi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2ee3(%rip)
mov    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <assert@plt>
mov    0x2ed2(%rip),%rax
lea    (%rax,%rbx,1),%rcx
add    $0x1000,%rcx
mov    %rcx,0x2ec8(%rip)
add    %rax,%rbx
mov    %rbx,0x2eb6(%rip)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@alloc.avail = internal global i8* null
@alloc.limit = internal global i8* null
define i8* @alloc(i32 %0) {
%2 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%3 = load i32, i32* %2
%4 = sext i32 %3 to i64
%5 = add i64 %4, 8
%6 = sub i64 %5, 1
%7 = and i64 %6, -8
%8 = trunc i64 %7 to i32
store i32 %8, i32* %2
%9 = load i32, i32* %2
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = load i8*, i8** @alloc.limit
%12 = load i8*, i8** @alloc.avail
%13 = ptrtoint i8* %11 to i64
%14 = ptrtoint i8* %12 to i64
%15 = sub i64 %13, %14
%16 = icmp sge i64 %10, %15
br i1 %16, label %17, label %29
17: ; preds = %1
%18 = load i32, i32* %2
%19 = add nsw i32 %18, 4096
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = call i8* @malloc(i64 %20)
store i8* %21, i8** @alloc.avail
%22 = load i8*, i8** @alloc.avail
%23 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @assert to i32 (i8*, ...)*)(i8* %22)
%24 = load i8*, i8** @alloc.avail
%25 = load i32, i32* %2
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %26
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 4096
store i8* %28, i8** @alloc.limit
br label %29
29: ; preds = %17, %1
%30 = load i32, i32* %2
%31 = load i8*, i8** @alloc.avail
%32 = sext i32 %30 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %32
store i8* %33, i8** @alloc.avail
%34 = load i8*, i8** @alloc.avail
%35 = load i32, i32* %2
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = sub i64 0, %36
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %37
ret i8* %38
}

LLVM IR (-O2):
@alloc.avail = internal unnamed_addr global i8* null
@alloc.limit = internal unnamed_addr global i8* null
define i8* @alloc(i32 %0) {
%2 = add i32 %0, 7
%3 = and i32 %2, -8
%4 = sext i32 %3 to i64
%5 = load i8*, i8** @alloc.limit
%6 = load i8*, i8** @alloc.avail
%7 = ptrtoint i8* %5 to i64
%8 = ptrtoint i8* %6 to i64
%9 = sub i64 %7, %8
%10 = icmp sgt i64 %9, %4
br i1 %10, label %19, label %11
11: ; preds = %1
%12 = add nsw i32 %3, 4096
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = tail call i8* @malloc(i64 %13)
store i8* %14, i8** @alloc.avail
%15 = tail call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @assert to i32 (i8*, ...)*)(i8* %14)
%16 = load i8*, i8** @alloc.avail
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %4
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 4096
store i8* %18, i8** @alloc.limit
br label %19
19: ; preds = %11, %1
%20 = phi i8* [ %16, %11 ], [ %6, %1 ]
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %4
store i8* %21, i8** @alloc.avail
ret i8* %20
}