void autocorrelate(float Sn[], float Rn[], int Nsam, int order) {
  int i, j;
  for (j = 0; j < order + 1; j++) {
    Rn[j] = 0.0;
    for (i = 0; i < Nsam - j; i++)
      Rn[j] += Sn[i] * Sn[i + j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<autocorrelate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ac <autocorrelate+0xac>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1199 <autocorrelate+0x99>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1141 <autocorrelate+0x41>
jmp    119e <autocorrelate+0x9e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1119 <autocorrelate+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<autocorrelate>:
push   %r14
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
js     11cb <autocorrelate+0xcb>
add    $0x1,%ecx
lea    0x4(%rdi),%r9
xor    %r8d,%r8d
xor    %r11d,%r11d
mov    %edx,%r10d
jmp    1135 <autocorrelate+0x35>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
add    $0xffffffff,%r10d
add    $0x4,%r8
cmp    %rcx,%r11
je     11cb <autocorrelate+0xcb>
mov    %r10d,%r10d
movl   $0x0,(%rsi,%r11,4)
cmp    %edx,%r11d
jge    1120 <autocorrelate+0x20>
cmp    $0x1,%r10d
jne    1160 <autocorrelate+0x60>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    11a5 <autocorrelate+0xa5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r10d,%r14d
and    $0xfffffffe,%r14d
lea    (%r9,%r8,1),%rbx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
movss  -0x4(%r9,%rax,4),%xmm1
mulss  -0x4(%rbx,%rax,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rsi,%r11,4)
movss  (%r9,%rax,4),%xmm0
mulss  (%rbx,%rax,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%r11,4)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r14
jne    1170 <autocorrelate+0x70>
test   $0x1,%r10b
je     1120 <autocorrelate+0x20>
movss  (%rdi,%rax,4),%xmm1
add    %r11,%rax
mulss  (%rdi,%rax,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rsi,%r11,4)
jmp    1120 <autocorrelate+0x20>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @autocorrelate(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %50, %4
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %8
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = icmp slt i32 %12, %14
br i1 %15, label %16, label %53
16: ; preds = %11
%17 = load float*, float** %6
%18 = load i32, i32* %10
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds float, float* %17, i64 %19
store float 0.000000e+00, float* %20
store i32 0, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %46, %16
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %10
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = icmp slt i32 %22, %25
br i1 %26, label %27, label %49
27: ; preds = %21
%28 = load float*, float** %5
%29 = load i32, i32* %9
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %30
%32 = load float, float* %31
%33 = load float*, float** %5
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %10
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = load float*, float** %6
%41 = load i32, i32* %10
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %39, float %44)
store float %45, float* %43
br label %46
46: ; preds = %27
%47 = load i32, i32* %9
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %9
br label %21
49: ; preds = %21
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %10
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %10
br label %11
53: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @autocorrelate(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %3, 0
br i1 %5, label %56, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add nuw i32 %3, 1
%8 = zext i32 %7 to i64
br label %9
9: ; preds = %6, %52
%10 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %53, %52 ]
%11 = phi i32 [ %2, %6 ], [ %54, %52 ]
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %10
store float 0.000000e+00, float* %13
%14 = trunc i64 %10 to i32
%15 = icmp slt i32 %14, %2
br i1 %15, label %16, label %52
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %12, 1
%18 = icmp eq i32 %11, 1
br i1 %18, label %41, label %19
19: ; preds = %16
%20 = and i64 %12, 4294967294
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi float [ 0.000000e+00, %19 ], [ %37, %21 ]
%23 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %38, %21 ]
%24 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %39, %21 ]
%25 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %23
%26 = load float, float* %25
%27 = add nuw nsw i64 %23, %10
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %29, float %22)
store float %30, float* %13
%31 = or i64 %23, 1
%32 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = add nuw nsw i64 %31, %10
%35 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %36, float %30)
store float %37, float* %13
%38 = add nuw nsw i64 %23, 2
%39 = add i64 %24, 2
%40 = icmp eq i64 %39, %20
br i1 %40, label %41, label %21
41: ; preds = %21, %16
%42 = phi float [ 0.000000e+00, %16 ], [ %37, %21 ]
%43 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %38, %21 ]
%44 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %44, label %52, label %45
45: ; preds = %41
%46 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %43
%47 = load float, float* %46
%48 = add nuw nsw i64 %43, %10
%49 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %50, float %42)
store float %51, float* %13
br label %52
52: ; preds = %45, %41, %9
%53 = add nuw nsw i64 %10, 1
%54 = add i32 %11, -1
%55 = icmp eq i64 %53, %8
br i1 %55, label %56, label %9
56: ; preds = %52, %4
ret void
}