double SAXPY(int n, double a, double x, double y) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    y = a * x + y;
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<SAXPY>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1153 <SAXPY+0x53>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111d <SAXPY+0x1d>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<SAXPY>:
test   %edi,%edi
jle    1159 <SAXPY+0x59>
lea    -0x1(%rdi),%ecx
mov    %edi,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%ecx
jb     1145 <SAXPY+0x45>
and    $0xfffffff8,%edi
movapd %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
nopl   0x0(%rax)
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
add    $0xfffffff8,%edi
jne    1120 <SAXPY+0x20>
test   %eax,%eax
je     1159 <SAXPY+0x59>
mulsd  %xmm1,%xmm0
nopl   (%rax)
addsd  %xmm0,%xmm2
add    $0xffffffff,%eax
jne    1150 <SAXPY+0x50>
movapd %xmm2,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @SAXPY(i32 %0, double %1, double %2, double %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store double %1, double* %6
store double %2, double* %7
store double %3, double* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %19, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %22
14: ; preds = %10
%15 = load double, double* %6
%16 = load double, double* %7
%17 = load double, double* %8
%18 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %15, double %16, double %17)
store double %18, double* %8
br label %19
19: ; preds = %14
%20 = load i32, i32* %9
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %9
br label %10
22: ; preds = %10
%23 = load double, double* %8
ret double %23
}

LLVM IR (-O2):
define double @SAXPY(i32 %0, double %1, double %2, double %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %35
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %0, -1
%8 = and i32 %0, 7
%9 = icmp ult i32 %7, 7
br i1 %9, label %25, label %10
10: ; preds = %6
%11 = and i32 %0, -8
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi double [ %3, %10 ], [ %22, %12 ]
%14 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %23, %12 ]
%15 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %13)
%16 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %15)
%17 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %16)
%18 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %17)
%19 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %18)
%20 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %19)
%21 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %20)
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %21)
%23 = add i32 %14, 8
%24 = icmp eq i32 %23, %11
br i1 %24, label %25, label %12
25: ; preds = %12, %6
%26 = phi double [ undef, %6 ], [ %22, %12 ]
%27 = phi double [ %3, %6 ], [ %22, %12 ]
%28 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %28, label %35, label %29
29: ; preds = %25, %29
%30 = phi double [ %32, %29 ], [ %27, %25 ]
%31 = phi i32 [ %33, %29 ], [ 0, %25 ]
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %2, double %30)
%33 = add i32 %31, 1
%34 = icmp eq i32 %33, %8
br i1 %34, label %35, label %29
35: ; preds = %25, %29, %4
%36 = phi double [ %3, %4 ], [ %26, %25 ], [ %32, %29 ]
ret double %36
}