void multadd_nvector(double *a, double *b, double fa, double fb, long n) {
  register long i;
  for (i = 0; i <= n; i++)
    a[i] = a[i] * fa + b[i] * fb;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multadd_nvector>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jg     117a <multadd_nvector+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1122 <multadd_nvector+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multadd_nvector>:
test   %rdx,%rdx
js     12d7 <multadd_nvector+0x1d7>
lea    0x1(%rdx),%r10
cmp    $0x4,%r10
jb     1135 <multadd_nvector+0x35>
lea    (%rsi,%rdx,8),%rax
add    $0x8,%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    11b7 <multadd_nvector+0xb7>
lea    (%rdi,%rdx,8),%rax
add    $0x8,%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    11b7 <multadd_nvector+0xb7>
xor    %r8d,%r8d
mov    %r8,%rax
test   $0x1,%dl
jne    1165 <multadd_nvector+0x65>
movsd  (%rsi,%r8,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rdi,%r8,8),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rdi,%r8,8)
mov    %r8,%rax
or     $0x1,%rax
cmp    %rdx,%r8
je     12d7 <multadd_nvector+0x1d7>
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rdi,%rax,8)
movsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,0x8(%rdi,%rax,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r10
jne    1170 <multadd_nvector+0x70>
jmp    12d7 <multadd_nvector+0x1d7>
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffffc,%r8
movapd %xmm1,%xmm9
unpcklpd %xmm1,%xmm9
movapd %xmm0,%xmm8
unpcklpd %xmm0,%xmm8
lea    -0x4(%r8),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12d8 <multadd_nvector+0x1d8>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movupd (%rsi,%rcx,8),%xmm4
movupd 0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm5
mulpd  %xmm9,%xmm4
mulpd  %xmm9,%xmm5
movupd (%rdi,%rcx,8),%xmm6
movupd 0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm7
movupd 0x20(%rdi,%rcx,8),%xmm2
movupd 0x30(%rdi,%rcx,8),%xmm3
mulpd  %xmm8,%xmm6
addpd  %xmm4,%xmm6
mulpd  %xmm8,%xmm7
addpd  %xmm5,%xmm7
movupd %xmm6,(%rdi,%rcx,8)
movupd %xmm7,0x10(%rdi,%rcx,8)
movupd 0x20(%rsi,%rcx,8),%xmm4
movupd 0x30(%rsi,%rcx,8),%xmm5
mulpd  %xmm9,%xmm4
mulpd  %xmm9,%xmm5
mulpd  %xmm8,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm8,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,0x20(%rdi,%rcx,8)
movupd %xmm3,0x30(%rdi,%rcx,8)
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1200 <multadd_nvector+0x100>
test   $0x1,%r9b
je     12ce <multadd_nvector+0x1ce>
movupd (%rdi,%rcx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm3
movupd (%rsi,%rcx,8),%xmm4
movupd 0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm5
mulpd  %xmm9,%xmm4
mulpd  %xmm9,%xmm5
mulpd  %xmm8,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm8,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,(%rdi,%rcx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdi,%rcx,8)
cmp    %r8,%r10
jne    1138 <multadd_nvector+0x38>
ret
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r9b
jne    1291 <multadd_nvector+0x191>
jmp    12ce <multadd_nvector+0x1ce>

LLVM IR (-O0):
define void @multadd_nvector(double* %0, double* %1, double %2, double %3, i64 %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store double* %0, double** %6
store double* %1, double** %7
store double %2, double* %8
store double %3, double* %9
store i64 %4, i64* %10
store i64 0, i64* %11
br label %12
12: ; preds = %32, %5
%13 = load i64, i64* %11
%14 = load i64, i64* %10
%15 = icmp sle i64 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %35
16: ; preds = %12
%17 = load double*, double** %6
%18 = load i64, i64* %11
%19 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = load double, double* %8
%22 = load double*, double** %7
%23 = load i64, i64* %11
%24 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = load double, double* %9
%27 = fmul double %25, %26
%28 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %20, double %21, double %27)
%29 = load double*, double** %6
%30 = load i64, i64* %11
%31 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %30
store double %28, double* %31
br label %32
32: ; preds = %16
%33 = load i64, i64* %11
%34 = add nsw i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %11
br label %12
35: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multadd_nvector(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double %2, double %3, i64 %4) {
%6 = icmp slt i64 %4, 0
br i1 %6, label %133, label %7
7: ; preds = %5
%8 = add i64 %4, 1
%9 = icmp ult i64 %8, 4
br i1 %9, label %101, label %10
10: ; preds = %7
%11 = add i64 %4, 1
%12 = getelementptr double, double* %0, i64 %11
%13 = getelementptr double, double* %1, i64 %11
%14 = icmp ugt double* %13, %0
%15 = icmp ugt double* %12, %1
%16 = and i1 %14, %15
br i1 %16, label %101, label %17
17: ; preds = %10
%18 = and i64 %8, -4
%19 = insertelement <2 x double> poison, double %3, i64 0
%20 = shufflevector <2 x double> %19, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <2 x double> poison, double %3, i64 0
%22 = shufflevector <2 x double> %21, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%23 = insertelement <2 x double> poison, double %2, i64 0
%24 = shufflevector <2 x double> %23, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%25 = insertelement <2 x double> poison, double %2, i64 0
%26 = shufflevector <2 x double> %25, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%27 = add i64 %18, -4
%28 = lshr exact i64 %27, 2
%29 = add nuw nsw i64 %28, 1
%30 = and i64 %29, 1
%31 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %31, label %77, label %32
32: ; preds = %17
%33 = and i64 %29, 9223372036854775806
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %74, %34 ]
%36 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %75, %34 ]
%37 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %35
%38 = bitcast double* %37 to <2 x double>*
%39 = load <2 x double>, <2 x double>* %38
%40 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 2
%41 = bitcast double* %40 to <2 x double>*
%42 = load <2 x double>, <2 x double>* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %35
%44 = bitcast double* %43 to <2 x double>*
%45 = load <2 x double>, <2 x double>* %44
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 2
%47 = bitcast double* %46 to <2 x double>*
%48 = load <2 x double>, <2 x double>* %47
%49 = fmul <2 x double> %45, %20
%50 = fmul <2 x double> %48, %22
%51 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %39, <2 x double> %24, <2 x double> %49)
%52 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %42, <2 x double> %26, <2 x double> %50)
%53 = bitcast double* %37 to <2 x double>*
store <2 x double> %51, <2 x double>* %53
%54 = bitcast double* %40 to <2 x double>*
store <2 x double> %52, <2 x double>* %54
%55 = or i64 %35, 4
%56 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%57 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
%58 = load <2 x double>, <2 x double>* %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 2
%60 = bitcast double* %59 to <2 x double>*
%61 = load <2 x double>, <2 x double>* %60
%62 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %55
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 2
%66 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
%67 = load <2 x double>, <2 x double>* %66
%68 = fmul <2 x double> %64, %20
%69 = fmul <2 x double> %67, %22
%70 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %58, <2 x double> %24, <2 x double> %68)
%71 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %61, <2 x double> %26, <2 x double> %69)
%72 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
store <2 x double> %70, <2 x double>* %72
%73 = bitcast double* %59 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %73
%74 = add nuw i64 %35, 8
%75 = add i64 %36, 2
%76 = icmp eq i64 %75, %33
br i1 %76, label %77, label %34
77: ; preds = %34, %17
%78 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %74, %34 ]
%79 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %79, label %99, label %80
80: ; preds = %77
%81 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %78
%82 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
%83 = load <2 x double>, <2 x double>* %82
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 2
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %78
%88 = bitcast double* %87 to <2 x double>*
%89 = load <2 x double>, <2 x double>* %88
%90 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 2
%91 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
%92 = load <2 x double>, <2 x double>* %91
%93 = fmul <2 x double> %89, %20
%94 = fmul <2 x double> %92, %22
%95 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %83, <2 x double> %24, <2 x double> %93)
%96 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %86, <2 x double> %26, <2 x double> %94)
%97 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
store <2 x double> %95, <2 x double>* %97
%98 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
store <2 x double> %96, <2 x double>* %98
br label %99
99: ; preds = %77, %80
%100 = icmp eq i64 %8, %18
br i1 %100, label %133, label %101
101: ; preds = %10, %7, %99
%102 = phi i64 [ 0, %10 ], [ 0, %7 ], [ %18, %99 ]
%103 = and i64 %4, 1
%104 = icmp eq i64 %103, 0
br i1 %104, label %105, label %113
105: ; preds = %101
%106 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %102
%107 = load double, double* %106
%108 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %102
%109 = load double, double* %108
%110 = fmul double %109, %3
%111 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %107, double %2, double %110)
store double %111, double* %106
%112 = or i64 %102, 1
br label %113
113: ; preds = %105, %101
%114 = phi i64 [ %102, %101 ], [ %112, %105 ]
%115 = icmp eq i64 %102, %4
br i1 %115, label %133, label %116
116: ; preds = %113, %116
%117 = phi i64 [ %131, %116 ], [ %114, %113 ]
%118 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %117
%119 = load double, double* %118
%120 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %117
%121 = load double, double* %120
%122 = fmul double %121, %3
%123 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %119, double %2, double %122)
store double %123, double* %118
%124 = add nuw i64 %117, 1
%125 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %124
%126 = load double, double* %125
%127 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %124
%128 = load double, double* %127
%129 = fmul double %128, %3
%130 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %126, double %2, double %129)
store double %130, double* %125
%131 = add nuw i64 %117, 2
%132 = icmp eq i64 %124, %4
br i1 %132, label %133, label %116
133: ; preds = %113, %116, %99, %5
ret void
}