#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
void __attribute__((always_))
mark_multiples(char *bitmap, uint64_t max, uint64_t a, int j) {
  char *bmp;
  int i;
  for (bmp = bitmap + a * (a / 8); bmp <= bitmap + max / 8;)
    for (i = 0; i < 8; i++, bmp += a / 8 + ((i * j / 8) - (i - 1) * j / 8))
      *bmp |= 1 << ((i * j) % 8);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mark_multiples>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x8,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
ja     11f5 <mark_multiples+0xf5>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x24(%rbp)
jge    11f0 <mark_multiples+0xf0>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%ecx
or     %edx,%ecx
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    %edx,%eax
add    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    116d <mark_multiples+0x6d>
jmp    113a <mark_multiples+0x3a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mark_multiples>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r12d
lea    0x7(%r12),%edx
test   %r12d,%r12d
cmovns %r12d,%edx
sar    $0x3,%edx
imul   %edx,%r12d
lea    0x7(%rsi),%eax
test   %esi,%esi
cmovns %esi,%eax
sar    $0x3,%eax
cmp    %eax,%r12d
jg     1334 <mark_multiples+0x234>
mov    %ecx,%ebp
cltq
add    %rdi,%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x7(%rbp),%r10d
lea    0x3(%rbp),%eax
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%r10d
cmovns %ecx,%eax
sar    $0x3,%r10d
and    $0x7,%cl
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    %esi,-0xc(%rsp)
lea    0x0(%rbp,%rbp,1),%r8d
mov    %edx,%r14d
sub    %r10d,%r14d
sar    $0x2,%eax
mov    %r8d,%ecx
and    $0x6,%cl
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    %esi,-0x10(%rsp)
add    %eax,%r14d
lea    0x0(%rbp,%rbp,2),%ecx
mov    %edx,%r13d
sub    %eax,%r13d
lea    0x7(%rbp,%rbp,2),%eax
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%eax
and    $0x7,%cl
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    %esi,-0x14(%rsp)
sar    $0x3,%eax
add    %eax,%r13d
lea    0x0(,%rbp,4),%ecx
mov    %edx,%esi
sub    %eax,%esi
mov    %ebp,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ebp,%eax
sar    %eax
and    $0x4,%cl
mov    $0x1,%ebx
shl    %cl,%ebx
mov    %ebx,-0x18(%rsp)
add    %eax,%esi
mov    %edx,%r11d
sub    %eax,%r11d
lea    0x0(%rbp,%rbp,4),%ecx
test   %ecx,%ecx
lea    0x7(%rbp,%rbp,4),%ebx
cmovns %ecx,%ebx
sar    $0x3,%ebx
add    %ebx,%r11d
mov    %edx,%r9d
sub    %ebx,%r9d
and    $0x7,%cl
mov    $0x1,%r15d
shl    %cl,%r15d
lea    (%r8,%r8,2),%ecx
lea    (%r8,%r8,2),%ebx
add    $0x7,%ebx
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%ebx
sar    $0x3,%ebx
add    %ebx,%r9d
and    $0x6,%cl
mov    $0x1,%r8d
shl    %cl,%r8d
mov    %edx,%eax
sub    %ebx,%eax
lea    (%rdx,%r10,1),%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rsp)
lea    0x0(,%rbp,8),%ecx
sub    %ebp,%ecx
test   %ecx,%ecx
lea    0x7(%rcx),%ebx
cmovns %ecx,%ebx
sar    $0x3,%ebx
add    %ebx,%eax
sub    %ebx,%edx
add    %ebp,%edx
movslq %r14d,%r14
movslq %r13d,%r10
movslq %esi,%rsi
movslq %r11d,%rbp
movslq %r9d,%rbx
movslq %eax,%r9
movslq %edx,%r11
lea    (%r14,%r10,1),%r13
lea    (%rsi,%r13,1),%rax
add    %rbp,%rax
add    %rbx,%rax
add    %r9,%rax
add    %r11,%rax
add    %rbx,%r9
add    %rbp,%r9
add    %rsi,%r9
add    %r10,%r9
add    %rbp,%rbx
add    %rsi,%rbx
add    %r10,%rbx
add    %rsi,%rbp
add    %r10,%rbp
add    %r10,%rsi
and    $0x7,%cl
mov    $0x1,%r10d
shl    %cl,%r10d
movslq %r12d,%rcx
movslq -0x1c(%rsp),%r11
add    %r11,%rax
add    %r14,%r9
add    %r11,%r9
add    %rdi,%r9
add    %r14,%rbx
add    %r11,%rbx
add    %rdi,%rbx
add    %r14,%rbp
add    %r11,%rbp
add    %rdi,%rbp
add    %r14,%rsi
add    %r11,%rsi
add    %rdi,%rsi
add    %r11,%r13
add    %rdi,%r13
add    %r11,%r14
add    %rdi,%r14
add    %rdi,%r11
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
orb    $0x1,(%rdi,%rcx,1)
mov    -0xc(%rsp),%edx
or     %dl,(%r11,%rcx,1)
mov    -0x10(%rsp),%edx
or     %dl,(%r14,%rcx,1)
mov    -0x14(%rsp),%edx
or     %dl,0x0(%r13,%rcx,1)
mov    -0x18(%rsp),%edx
or     %dl,(%rsi,%rcx,1)
or     %r15b,0x0(%rbp,%rcx,1)
or     %r8b,(%rbx,%rcx,1)
or     %r10b,(%r9,%rcx,1)
add    %rax,%rdi
lea    (%rdi,%rcx,1),%r12
add    %rax,%r9
add    %rax,%rbx
add    %rax,%rbp
add    %rax,%rsi
add    %rax,%r13
add    %rax,%r14
add    %rax,%r11
cmp    -0x8(%rsp),%r12
jbe    12e0 <mark_multiples+0x1e0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mark_multiples(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%11 = load i8*, i8** %5
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %7
%14 = sdiv i32 %13, 8
%15 = mul nsw i32 %12, %14
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 %16
store i8* %17, i8** %9
br label %18
18: ; preds = %60, %4
%19 = load i8*, i8** %9
%20 = load i8*, i8** %5
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sdiv i32 %21, 8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %23
%25 = icmp ule i8* %19, %24
br i1 %25, label %26, label %61
26: ; preds = %18
store i32 0, i32* %10
br label %27
27: ; preds = %41, %26
%28 = load i32, i32* %10
%29 = icmp slt i32 %28, 8
br i1 %29, label %30, label %60
30: ; preds = %27
%31 = load i32, i32* %10
%32 = load i32, i32* %8
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = srem i32 %33, 8
%35 = shl i32 1, %34
%36 = load i8*, i8** %9
%37 = load i8, i8* %36
%38 = sext i8 %37 to i32
%39 = or i32 %38, %35
%40 = trunc i32 %39 to i8
store i8 %40, i8* %36
br label %41
41: ; preds = %30
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %10
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sdiv i32 %44, 8
%46 = load i32, i32* %10
%47 = load i32, i32* %8
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = sdiv i32 %48, 8
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = load i32, i32* %8
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = sdiv i32 %53, 8
%55 = sub nsw i32 %49, %54
%56 = add nsw i32 %45, %55
%57 = load i8*, i8** %9
%58 = sext i32 %56 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %58
store i8* %59, i8** %9
br label %27
60: ; preds = %27
br label %18
61: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mark_multiples(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sdiv i32 %2, 8
%6 = mul nsw i32 %5, %2
%7 = sdiv i32 %1, 8
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%10 = icmp sgt i32 %6, %7
br i1 %10, label %105, label %11
11: ; preds = %4
%12 = sext i32 %6 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %12
%14 = sdiv i32 %3, 8
%15 = add nsw i32 %5, %14
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = and i32 %3, 7
%18 = shl nuw nsw i32 1, %17
%19 = trunc i32 %18 to i8
%20 = shl nsw i32 %3, 1
%21 = sdiv i32 %3, 4
%22 = sdiv i32 %3, -8
%23 = add nsw i32 %22, %5
%24 = add i32 %23, %21
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = and i32 %20, 6
%27 = shl nuw nsw i32 1, %26
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = mul nsw i32 %3, 3
%30 = sdiv i32 %29, 8
%31 = sdiv i32 %3, -4
%32 = add nsw i32 %31, %5
%33 = add i32 %32, %30
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = and i32 %29, 7
%36 = shl nuw nsw i32 1, %35
%37 = trunc i32 %36 to i8
%38 = shl nsw i32 %3, 2
%39 = sdiv i32 %3, 2
%40 = sdiv i32 %29, -8
%41 = add nsw i32 %40, %5
%42 = add i32 %41, %39
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = and i32 %38, 4
%45 = shl nuw nsw i32 1, %44
%46 = trunc i32 %45 to i8
%47 = mul nsw i32 %3, 5
%48 = sdiv i32 %47, 8
%49 = sdiv i32 %3, -2
%50 = add nsw i32 %49, %5
%51 = add i32 %50, %48
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = and i32 %47, 7
%54 = shl nuw nsw i32 1, %53
%55 = trunc i32 %54 to i8
%56 = mul nsw i32 %3, 6
%57 = sdiv i32 %56, 8
%58 = sdiv i32 %47, -8
%59 = add nsw i32 %58, %5
%60 = add i32 %59, %57
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = and i32 %56, 6
%63 = shl nuw nsw i32 1, %62
%64 = trunc i32 %63 to i8
%65 = mul nsw i32 %3, 7
%66 = sdiv i32 %65, 8
%67 = sdiv i32 %56, -8
%68 = add nsw i32 %67, %5
%69 = add i32 %68, %66
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = and i32 %65, 7
%72 = shl nuw nsw i32 1, %71
%73 = trunc i32 %72 to i8
%74 = sdiv i32 %65, -8
%75 = add nsw i32 %74, %5
%76 = add i32 %75, %3
%77 = sext i32 %76 to i64
br label %78
78: ; preds = %11, %78
%79 = phi i8* [ %103, %78 ], [ %13, %11 ]
%80 = load i8, i8* %79
%81 = or i8 %80, 1
store i8 %81, i8* %79
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %16
%83 = load i8, i8* %82
%84 = or i8 %83, %19
store i8 %84, i8* %82
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i64 %25
%86 = load i8, i8* %85
%87 = or i8 %86, %28
store i8 %87, i8* %85
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %85, i64 %34
%89 = load i8, i8* %88
%90 = or i8 %89, %37
store i8 %90, i8* %88
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %43
%92 = load i8, i8* %91
%93 = or i8 %92, %46
store i8 %93, i8* %91
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %91, i64 %52
%95 = load i8, i8* %94
%96 = or i8 %95, %55
store i8 %96, i8* %94
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %94, i64 %61
%98 = load i8, i8* %97
%99 = or i8 %98, %64
store i8 %99, i8* %97
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %97, i64 %70
%101 = load i8, i8* %100
%102 = or i8 %101, %73
store i8 %102, i8* %100
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %100, i64 %77
%104 = icmp ugt i8* %103, %9
br i1 %104, label %105, label %78
105: ; preds = %78, %4
ret void
}