double fvec_sum_sqr(const float *v, long n) {
  long i;
  double s = 0;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    s += v[i] * (double)v[i];
  }
  return s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fvec_sum_sqr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    116f <fvec_sum_sqr+0x6f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    111c <fvec_sum_sqr+0x1c>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fvec_sum_sqr>:
test   %rsi,%rsi
jle    111c <fvec_sum_sqr+0x1c>
lea    -0x1(%rsi),%rcx
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1120 <fvec_sum_sqr+0x20>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1183 <fvec_sum_sqr+0x83>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm2
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm2,%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rsi
jne    1130 <fvec_sum_sqr+0x30>
test   %rax,%rax
je     11aa <fvec_sum_sqr+0xaa>
lea    (%rdi,%rcx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1190 <fvec_sum_sqr+0x90>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @fvec_sum_sqr(float* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %52
4: ; preds = %2
%5 = add i64 %1, -1
%6 = and i64 %1, 3
%7 = icmp ult i64 %5, 3
br i1 %7, label %36, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %1, -4
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %32, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %33, %10 ]
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %34, %10 ]
%14 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %12
%15 = load float, float* %14
%16 = fpext float %15 to double
%17 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %16, double %16, double %11)
%18 = or i64 %12, 1
%19 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%20 = load float, float* %19
%21 = fpext float %20 to double
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %21, double %17)
%23 = or i64 %12, 2
%24 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %23
%25 = load float, float* %24
%26 = fpext float %25 to double
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %26, double %26, double %22)
%28 = or i64 %12, 3
%29 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %28
%30 = load float, float* %29
%31 = fpext float %30 to double
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %31, double %27)
%33 = add nuw nsw i64 %12, 4
%34 = add i64 %13, 4
%35 = icmp eq i64 %34, %9
br i1 %35, label %36, label %10
36: ; preds = %10, %4
%37 = phi double [ undef, %4 ], [ %32, %10 ]
%38 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %32, %10 ]
%39 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %33, %10 ]
%40 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %40, label %52, label %41
41: ; preds = %36, %41
%42 = phi double [ %48, %41 ], [ %38, %36 ]
%43 = phi i64 [ %49, %41 ], [ %39, %36 ]
%44 = phi i64 [ %50, %41 ], [ 0, %36 ]
%45 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %43
%46 = load float, float* %45
%47 = fpext float %46 to double
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %47, double %42)
%49 = add nuw nsw i64 %43, 1
%50 = add i64 %44, 1
%51 = icmp eq i64 %50, %6
br i1 %51, label %52, label %41
52: ; preds = %36, %41, %2
%53 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %37, %36 ], [ %48, %41 ]
ret double %53
}