int foo(int *x, int *y, int n) {
  int i, j;
  int dot = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < 2; j++)
      dot += *(x++) * *(y++);
  return dot;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1184 <foo+0x84>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jge    1171 <foo+0x71>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    (%rax),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
imul   (%rcx),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1130 <foo+0x30>
jmp    1176 <foo+0x76>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111d <foo+0x1d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
test   %edx,%edx
jle    111e <foo+0x1e>
lea    -0x1(%rdx),%r10d
xor    %eax,%eax
cmp    $0x7,%r10d
jae    1121 <foo+0x21>
xor    %r9d,%r9d
mov    %rdi,%r8
mov    %rsi,%r11
jmp    128b <foo+0x18b>
xor    %eax,%eax
ret
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
lea    (%rdi,%r9,8),%r8
lea    (%rsi,%r9,8),%r11
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm4,%xmm4
xchg   %ax,%ax
movdqu (%rdi,%rax,8),%xmm6
movdqu 0x10(%rdi,%rax,8),%xmm10
movdqu 0x20(%rdi,%rax,8),%xmm12
movdqu 0x30(%rdi,%rax,8),%xmm8
movdqu (%rsi,%rax,8),%xmm0
movdqu 0x10(%rsi,%rax,8),%xmm11
movdqu 0x20(%rsi,%rax,8),%xmm1
movdqu 0x30(%rsi,%rax,8),%xmm9
movdqa %xmm0,%xmm3
punpcklqdq %xmm11,%xmm3
movdqa %xmm6,%xmm5
punpcklqdq %xmm10,%xmm5
pmuludq %xmm3,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm3
punpckhqdq %xmm10,%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm7
punpckhqdq %xmm11,%xmm7
pmuludq %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm3
punpckldq %xmm7,%xmm3
paddd  %xmm2,%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm2
punpcklqdq %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm12,%xmm5
punpcklqdq %xmm8,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
movdqa %xmm12,%xmm2
punpckhqdq %xmm8,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm7
punpckhqdq %xmm9,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm2,%xmm5
paddd  %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm2
shufps $0xdd,%xmm11,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm4
shufps $0xdd,%xmm10,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm4
shufps $0xff,%xmm10,%xmm6
shufps $0xff,%xmm11,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm2
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm0
shufps $0xdd,%xmm9,%xmm0
movdqa %xmm12,%xmm3
shufps $0xdd,%xmm8,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm3
shufps $0xff,%xmm8,%xmm12
shufps $0xff,%xmm9,%xmm1
pmuludq %xmm12,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm4
punpckldq %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm5,%xmm4
add    $0x8,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    1140 <foo+0x40>
paddd  %xmm2,%xmm4
pshufd $0xee,%xmm4,%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r9,%r10
je     12c2 <foo+0x1c2>
sub    %r9d,%edx
xor    %esi,%esi
mov    %eax,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r11,%rsi,8),%ecx
mov    0x4(%r11,%rsi,8),%eax
imul   (%r8,%rsi,8),%ecx
imul   0x4(%r8,%rsi,8),%eax
add    %edi,%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%rsi
mov    %eax,%edi
cmp    %esi,%edx
jne    12a0 <foo+0x1a0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @foo(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %32, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %35
14: ; preds = %10
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %28, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = icmp slt i32 %16, 2
br i1 %17, label %18, label %31
18: ; preds = %15
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i32 1
store i32* %20, i32** %4
%21 = load i32, i32* %19
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i32 1
store i32* %23, i32** %5
%24 = load i32, i32* %22
%25 = mul nsw i32 %21, %24
%26 = load i32, i32* %9
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %9
br label %28
28: ; preds = %18
%29 = load i32, i32* %8
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %8
br label %15
31: ; preds = %15
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %7
br label %10
35: ; preds = %10
%36 = load i32, i32* %9
ret i32 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @foo(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %81
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %2, -1
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = icmp ult i32 %6, 7
br i1 %9, label %57, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %8, 8589934584
%12 = trunc i64 %11 to i32
%13 = shl nuw nsw i64 %11, 1
%14 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %13
%15 = shl nuw nsw i64 %11, 1
%16 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %15
br label %17
17: ; preds = %17, %10
%18 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %51, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %10 ], [ %49, %17 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %10 ], [ %50, %17 ]
%21 = shl i64 %18, 1
%22 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %21
%23 = shl i64 %18, 1
%24 = or i64 %23, 8
%25 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %24
%26 = shl i64 %18, 1
%27 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %26
%28 = shl i64 %18, 1
%29 = or i64 %28, 8
%30 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %29
%31 = bitcast i32* %22 to <8 x i32>*
%32 = bitcast i32* %25 to <8 x i32>*
%33 = load <8 x i32>, <8 x i32>* %31
%34 = load <8 x i32>, <8 x i32>* %32
%35 = bitcast i32* %27 to <8 x i32>*
%36 = bitcast i32* %30 to <8 x i32>*
%37 = load <8 x i32>, <8 x i32>* %35
%38 = load <8 x i32>, <8 x i32>* %36
%39 = mul nsw <8 x i32> %37, %33
%40 = shufflevector <8 x i32> %39, <8 x i32> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 4, i32 6>
%41 = mul nsw <8 x i32> %38, %34
%42 = shufflevector <8 x i32> %41, <8 x i32> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 4, i32 6>
%43 = add <4 x i32> %40, %19
%44 = add <4 x i32> %42, %20
%45 = mul nsw <8 x i32> %37, %33
%46 = shufflevector <8 x i32> %45, <8 x i32> poison, <4 x i32> <i32 1, i32 3, i32 5, i32 7>
%47 = mul nsw <8 x i32> %38, %34
%48 = shufflevector <8 x i32> %47, <8 x i32> poison, <4 x i32> <i32 1, i32 3, i32 5, i32 7>
%49 = add <4 x i32> %46, %43
%50 = add <4 x i32> %48, %44
%51 = add nuw i64 %18, 8
%52 = icmp eq i64 %51, %11
br i1 %52, label %53, label %17
53: ; preds = %17
%54 = add <4 x i32> %50, %49
%55 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %54)
%56 = icmp eq i64 %8, %11
br i1 %56, label %81, label %57
57: ; preds = %5, %53
%58 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %55, %53 ]
%59 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %12, %53 ]
%60 = phi i32* [ %0, %5 ], [ %14, %53 ]
%61 = phi i32* [ %1, %5 ], [ %16, %53 ]
br label %62
62: ; preds = %57, %62
%63 = phi i32 [ %77, %62 ], [ %58, %57 ]
%64 = phi i32 [ %79, %62 ], [ %59, %57 ]
%65 = phi i32* [ %67, %62 ], [ %60, %57 ]
%66 = phi i32* [ %78, %62 ], [ %61, %57 ]
%67 = getelementptr i32, i32* %65, i64 2
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 1
%69 = load i32, i32* %65
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 1
%71 = load i32, i32* %66
%72 = mul nsw i32 %71, %69
%73 = add nsw i32 %72, %63
%74 = load i32, i32* %68
%75 = load i32, i32* %70
%76 = mul nsw i32 %75, %74
%77 = add nsw i32 %76, %73
%78 = getelementptr i32, i32* %66, i64 2
%79 = add nuw nsw i32 %64, 1
%80 = icmp eq i32 %79, %2
br i1 %80, label %81, label %62
81: ; preds = %62, %53, %3
%82 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %55, %53 ], [ %77, %62 ]
ret i32 %82
}