void bgsub_accum(unsigned char *image, int size, float *s, float *ss) {
  int i;
  for (i = 0; i < size; ++i) {
    s[i] += image[i];
    ss[i] += image[i] * image[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bgsub_accum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1187 <bgsub_accum+0x87>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
imul   %ecx,%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <bgsub_accum+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bgsub_accum>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1156 <bgsub_accum+0x56>
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x4,%esi
jae    115d <bgsub_accum+0x5d>
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movzbl (%rdi,%rsi,1),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %eax,%xmm0
addss  (%rdx,%rsi,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rdx,%rsi,4)
movzbl (%rdi,%rsi,1),%eax
imul   %eax,%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %eax,%xmm0
addss  (%rcx,%rsi,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rcx,%rsi,4)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    1120 <bgsub_accum+0x20>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    (%rcx,%r8,4),%rsi
cmp    %rdx,%rsi
seta   %r15b
lea    (%rdx,%r8,4),%rbx
cmp    %rcx,%rbx
seta   %r14b
lea    (%rdi,%r8,1),%rbp
cmp    %rdx,%rbp
seta   %al
cmp    %rdi,%rbx
seta   %r10b
cmp    %rcx,%rbp
seta   %r9b
cmp    %rdi,%rsi
seta   %r11b
xor    %esi,%esi
test   %r14b,%r15b
jne    1120 <bgsub_accum+0x20>
and    %r10b,%al
jne    1120 <bgsub_accum+0x20>
and    %r11b,%r9b
jne    1120 <bgsub_accum+0x20>
mov    %r8d,%esi
and    $0xfffffffc,%esi
lea    -0x4(%rsi),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12b9 <bgsub_accum+0x1b9>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm1
cvtdq2ps %xmm1,%xmm1
movups (%rdx,%rax,4),%xmm2
addps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,(%rdx,%rax,4)
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
pmullw %xmm1,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm1
cvtdq2ps %xmm1,%xmm1
movups (%rcx,%rax,4),%xmm2
addps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,(%rcx,%rax,4)
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm1
cvtdq2ps %xmm1,%xmm1
movups 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm2
addps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,0x10(%rdx,%rax,4)
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
pmullw %xmm1,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm1
cvtdq2ps %xmm1,%xmm1
movups 0x10(%rcx,%rax,4),%xmm2
addps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,0x10(%rcx,%rax,4)
add    $0x8,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11e0 <bgsub_accum+0xe0>
test   $0x1,%r9b
je     12ab <bgsub_accum+0x1ab>
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm0
punpcklwd %xmm1,%xmm0
cvtdq2ps %xmm0,%xmm0
movups (%rdx,%rax,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups %xmm2,(%rdx,%rax,4)
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm0
punpcklbw %xmm1,%xmm0
pmullw %xmm0,%xmm0
punpcklwd %xmm1,%xmm0
cvtdq2ps %xmm0,%xmm0
movups (%rcx,%rax,4),%xmm1
addps  %xmm0,%xmm1
movups %xmm1,(%rcx,%rax,4)
cmp    %r8,%rsi
jne    1120 <bgsub_accum+0x20>
jmp    1156 <bgsub_accum+0x56>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    126e <bgsub_accum+0x16e>
jmp    12ab <bgsub_accum+0x1ab>

LLVM IR (-O0):
define void @bgsub_accum(i8* %0, i32 %1, float* %2, float* %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store float* %2, float** %7
store float* %3, float** %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %48, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %51
14: ; preds = %10
%15 = load i8*, i8** %5
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %17
%19 = load i8, i8* %18
%20 = zext i8 %19 to i32
%21 = sitofp i32 %20 to float
%22 = load float*, float** %7
%23 = load i32, i32* %9
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %24
%26 = load float, float* %25
%27 = fadd float %26, %21
store float %27, float* %25
%28 = load i8*, i8** %5
%29 = load i32, i32* %9
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = zext i8 %32 to i32
%34 = load i8*, i8** %5
%35 = load i32, i32* %9
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %36
%38 = load i8, i8* %37
%39 = zext i8 %38 to i32
%40 = mul nsw i32 %33, %39
%41 = sitofp i32 %40 to float
%42 = load float*, float** %8
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = fadd float %46, %41
store float %47, float* %45
br label %48
48: ; preds = %14
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
br label %10
51: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bgsub_accum(i8* nocapture %0, i32 %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3) {
%5 = bitcast float* %2 to i8*
%6 = bitcast float* %3 to i8*
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %126
8: ; preds = %4
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = icmp ult i32 %1, 4
br i1 %10, label %107, label %11
11: ; preds = %8
%12 = getelementptr float, float* %2, i64 %9
%13 = bitcast float* %12 to i8*
%14 = getelementptr float, float* %3, i64 %9
%15 = bitcast float* %14 to i8*
%16 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %9
%17 = icmp ugt float* %14, %2
%18 = icmp ugt float* %12, %3
%19 = and i1 %17, %18
%20 = icmp ugt i8* %16, %5
%21 = icmp ugt i8* %13, %0
%22 = and i1 %20, %21
%23 = or i1 %19, %22
%24 = icmp ugt i8* %16, %6
%25 = icmp ugt i8* %15, %0
%26 = and i1 %24, %25
%27 = or i1 %23, %26
br i1 %27, label %107, label %28
28: ; preds = %11
%29 = and i64 %9, 4294967292
%30 = add nsw i64 %29, -4
%31 = lshr exact i64 %30, 2
%32 = add nuw nsw i64 %31, 1
%33 = and i64 %32, 1
%34 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %34, label %82, label %35
35: ; preds = %28
%36 = and i64 %32, 9223372036854775806
br label %37
37: ; preds = %37, %35
%38 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %79, %37 ]
%39 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %80, %37 ]
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%41 = bitcast i8* %40 to <4 x i8>*
%42 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %41
%43 = uitofp <4 x i8> %42 to <4 x float>
%44 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %38
%45 = bitcast float* %44 to <4 x float>*
%46 = load <4 x float>, <4 x float>* %45
%47 = fadd <4 x float> %46, %43
%48 = bitcast float* %44 to <4 x float>*
store <4 x float> %47, <4 x float>* %48
%49 = bitcast i8* %40 to <4 x i8>*
%50 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %49
%51 = zext <4 x i8> %50 to <4 x i32>
%52 = mul nuw nsw <4 x i32> %51, %51
%53 = sitofp <4 x i32> %52 to <4 x float>
%54 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %38
%55 = bitcast float* %54 to <4 x float>*
%56 = load <4 x float>, <4 x float>* %55
%57 = fadd <4 x float> %56, %53
%58 = bitcast float* %54 to <4 x float>*
store <4 x float> %57, <4 x float>* %58
%59 = or i64 %38, 4
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %59
%61 = bitcast i8* %60 to <4 x i8>*
%62 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %61
%63 = uitofp <4 x i8> %62 to <4 x float>
%64 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %59
%65 = bitcast float* %64 to <4 x float>*
%66 = load <4 x float>, <4 x float>* %65
%67 = fadd <4 x float> %66, %63
%68 = bitcast float* %64 to <4 x float>*
store <4 x float> %67, <4 x float>* %68
%69 = bitcast i8* %60 to <4 x i8>*
%70 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %69
%71 = zext <4 x i8> %70 to <4 x i32>
%72 = mul nuw nsw <4 x i32> %71, %71
%73 = sitofp <4 x i32> %72 to <4 x float>
%74 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %59
%75 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
%76 = load <4 x float>, <4 x float>* %75
%77 = fadd <4 x float> %76, %73
%78 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
store <4 x float> %77, <4 x float>* %78
%79 = add nuw i64 %38, 8
%80 = add i64 %39, 2
%81 = icmp eq i64 %80, %36
br i1 %81, label %82, label %37
82: ; preds = %37, %28
%83 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %79, %37 ]
%84 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %84, label %105, label %85
85: ; preds = %82
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %83
%87 = bitcast i8* %86 to <4 x i8>*
%88 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %87
%89 = uitofp <4 x i8> %88 to <4 x float>
%90 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %83
%91 = bitcast float* %90 to <4 x float>*
%92 = load <4 x float>, <4 x float>* %91
%93 = fadd <4 x float> %92, %89
%94 = bitcast float* %90 to <4 x float>*
store <4 x float> %93, <4 x float>* %94
%95 = bitcast i8* %86 to <4 x i8>*
%96 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %95
%97 = zext <4 x i8> %96 to <4 x i32>
%98 = mul nuw nsw <4 x i32> %97, %97
%99 = sitofp <4 x i32> %98 to <4 x float>
%100 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %83
%101 = bitcast float* %100 to <4 x float>*
%102 = load <4 x float>, <4 x float>* %101
%103 = fadd <4 x float> %102, %99
%104 = bitcast float* %100 to <4 x float>*
store <4 x float> %103, <4 x float>* %104
br label %105
105: ; preds = %82, %85
%106 = icmp eq i64 %29, %9
br i1 %106, label %126, label %107
107: ; preds = %11, %8, %105
%108 = phi i64 [ 0, %11 ], [ 0, %8 ], [ %29, %105 ]
br label %109
109: ; preds = %107, %109
%110 = phi i64 [ %124, %109 ], [ %108, %107 ]
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %110
%112 = load i8, i8* %111
%113 = uitofp i8 %112 to float
%114 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %110
%115 = load float, float* %114
%116 = fadd float %115, %113
store float %116, float* %114
%117 = load i8, i8* %111
%118 = zext i8 %117 to i32
%119 = mul nuw nsw i32 %118, %118
%120 = sitofp i32 %119 to float
%121 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %110
%122 = load float, float* %121
%123 = fadd float %122, %120
store float %123, float* %121
%124 = add nuw nsw i64 %110, 1
%125 = icmp eq i64 %124, %9
br i1 %125, label %126, label %109
126: ; preds = %109, %105, %4
ret void
}