double loop(float *x, float *y, long length) {
  long i;
  double accumulator = 0.0;
  for (i = 0; i < length; ++i) {
    accumulator += (double)x[i] * (double)y[i];
  }
  return accumulator;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    1173 <loop+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1120 <loop+0x20>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loop>:
test   %rdx,%rdx
jle    1113 <loop+0x13>
cmp    $0x1,%rdx
jne    1117 <loop+0x17>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    1175 <loop+0x75>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
mov    %rdx,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  (%rdi,%rax,4),%xmm1
movss  0x4(%rdi,%rax,4),%xmm2
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movss  (%rsi,%rax,4),%xmm3
movss  0x4(%rsi,%rax,4),%xmm4
cvtss2sd %xmm3,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm2,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm4,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    1130 <loop+0x30>
test   $0x1,%dl
je     119b <loop+0x9b>
movss  (%rdi,%rax,4),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movss  (%rsi,%rax,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @loop(float* %0, float* %1, i64 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca double
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i64 %2, i64* %6
store double 0.000000e+00, double* %8
store i64 0, i64* %7
br label %9
9: ; preds = %26, %3
%10 = load i64, i64* %7
%11 = load i64, i64* %6
%12 = icmp slt i64 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %9
%14 = load float*, float** %4
%15 = load i64, i64* %7
%16 = getelementptr inbounds float, float* %14, i64 %15
%17 = load float, float* %16
%18 = fpext float %17 to double
%19 = load float*, float** %5
%20 = load i64, i64* %7
%21 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %20
%22 = load float, float* %21
%23 = fpext float %22 to double
%24 = load double, double* %8
%25 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %23, double %24)
store double %25, double* %8
br label %26
26: ; preds = %13
%27 = load i64, i64* %7
%28 = add nsw i64 %27, 1
store i64 %28, i64* %7
br label %9
29: ; preds = %9
%30 = load double, double* %8
ret double %30
}

LLVM IR (-O2):
define double @loop(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i64 %2) {
%4 = icmp sgt i64 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %45
5: ; preds = %3
%6 = and i64 %2, 1
%7 = icmp eq i64 %2, 1
br i1 %7, label %32, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %2, -2
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %28, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %29, %10 ]
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %30, %10 ]
%14 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %12
%15 = load float, float* %14
%16 = fpext float %15 to double
%17 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %12
%18 = load float, float* %17
%19 = fpext float %18 to double
%20 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %16, double %19, double %11)
%21 = or i64 %12, 1
%22 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %21
%23 = load float, float* %22
%24 = fpext float %23 to double
%25 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %21
%26 = load float, float* %25
%27 = fpext float %26 to double
%28 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %27, double %20)
%29 = add nuw nsw i64 %12, 2
%30 = add i64 %13, 2
%31 = icmp eq i64 %30, %9
br i1 %31, label %32, label %10
32: ; preds = %10, %5
%33 = phi double [ undef, %5 ], [ %28, %10 ]
%34 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %28, %10 ]
%35 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %29, %10 ]
%36 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %36, label %45, label %37
37: ; preds = %32
%38 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %35
%39 = load float, float* %38
%40 = fpext float %39 to double
%41 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %35
%42 = load float, float* %41
%43 = fpext float %42 to double
%44 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %43, double %34)
br label %45
45: ; preds = %37, %32, %3
%46 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %33, %32 ], [ %44, %37 ]
ret double %46
}