void bgsub_accum(unsigned int *image, int size, unsigned int *s,
                 unsigned int *ss) {
  int i;
  for (i = 0; i < size; i++) {
    s[i] += image[i];
    ss[i] += image[i] * image[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bgsub_accum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1172 <bgsub_accum+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <bgsub_accum+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bgsub_accum>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    12d6 <bgsub_accum+0x1d6>
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x4,%esi
jae    1170 <bgsub_accum+0x70>
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r8b
je     1137 <bgsub_accum+0x37>
mov    (%rdi,%rsi,4),%ebp
add    %ebp,(%rdx,%rsi,4)
mov    (%rdi,%rsi,4),%ebp
imul   %ebp,%ebp
add    %ebp,(%rcx,%rsi,4)
or     $0x1,%rsi
add    %r8,%rax
je     12d6 <bgsub_accum+0x1d6>
mov    (%rdi,%rsi,4),%eax
add    %eax,(%rdx,%rsi,4)
mov    (%rdi,%rsi,4),%eax
imul   %eax,%eax
add    %eax,(%rcx,%rsi,4)
mov    0x4(%rdi,%rsi,4),%eax
add    %eax,0x4(%rdx,%rsi,4)
mov    0x4(%rdi,%rsi,4),%eax
imul   %eax,%eax
add    %eax,0x4(%rcx,%rsi,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    1140 <bgsub_accum+0x40>
jmp    12d6 <bgsub_accum+0x1d6>
lea    (%rcx,%r8,4),%rsi
cmp    %rdx,%rsi
seta   %r15b
lea    (%rdx,%r8,4),%rbx
cmp    %rcx,%rbx
seta   %r14b
lea    (%rdi,%r8,4),%rbp
cmp    %rdx,%rbp
seta   %al
cmp    %rdi,%rbx
seta   %r10b
cmp    %rcx,%rbp
seta   %r9b
cmp    %rdi,%rsi
seta   %r11b
xor    %esi,%esi
test   %r14b,%r15b
jne    1118 <bgsub_accum+0x18>
and    %r10b,%al
jne    1118 <bgsub_accum+0x18>
and    %r11b,%r9b
jne    1118 <bgsub_accum+0x18>
mov    %r8d,%esi
and    $0xfffffffc,%esi
lea    -0x4(%rsi),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12dd <bgsub_accum+0x1dd>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm0
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm1,(%rdx,%rax,4)
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
movdqu (%rcx,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm1,(%rcx,%rax,4)
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm1,0x10(%rdx,%rax,4)
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
movdqu 0x10(%rcx,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm1,0x10(%rcx,%rax,4)
add    $0x8,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11f0 <bgsub_accum+0xf0>
test   $0x1,%r9b
je     12cd <bgsub_accum+0x1cd>
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm0
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm1,(%rdx,%rax,4)
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
movdqu (%rcx,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm1,(%rcx,%rax,4)
cmp    %r8,%rsi
jne    1118 <bgsub_accum+0x18>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    128c <bgsub_accum+0x18c>
jmp    12cd <bgsub_accum+0x1cd>

LLVM IR (-O0):
define void @bgsub_accum(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %43, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %46
14: ; preds = %10
%15 = load i32*, i32** %5
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32*, i32** %7
%21 = load i32, i32* %9
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = add i32 %24, %19
store i32 %25, i32* %23
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %5
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = mul i32 %30, %35
%37 = load i32*, i32** %8
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add i32 %41, %36
store i32 %42, i32* %40
br label %43
43: ; preds = %14
%44 = load i32, i32* %9
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %9
br label %10
46: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bgsub_accum(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %140
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = icmp ult i32 %1, 4
br i1 %8, label %94, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %7
%11 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %7
%12 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %7
%13 = icmp ugt i32* %11, %2
%14 = icmp ugt i32* %10, %3
%15 = and i1 %13, %14
%16 = icmp ugt i32* %12, %2
%17 = icmp ugt i32* %10, %0
%18 = and i1 %16, %17
%19 = or i1 %15, %18
%20 = icmp ugt i32* %12, %3
%21 = icmp ugt i32* %11, %0
%22 = and i1 %20, %21
%23 = or i1 %19, %22
br i1 %23, label %94, label %24
24: ; preds = %9
%25 = and i64 %7, 4294967292
%26 = add nsw i64 %25, -4
%27 = lshr exact i64 %26, 2
%28 = add nuw nsw i64 %27, 1
%29 = and i64 %28, 1
%30 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %30, label %72, label %31
31: ; preds = %24
%32 = and i64 %28, 9223372036854775806
br label %33
33: ; preds = %33, %31
%34 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %69, %33 ]
%35 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %70, %33 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
%38 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %34
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = add <4 x i32> %41, %38
%43 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %43
%44 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = mul <4 x i32> %45, %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %34
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
%49 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %48
%50 = add <4 x i32> %49, %46
%51 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %51
%52 = or i64 %34, 4
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %52
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
%58 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %57
%59 = add <4 x i32> %58, %55
%60 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %60
%61 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = mul <4 x i32> %62, %62
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %52
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = add <4 x i32> %66, %63
%68 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %68
%69 = add nuw i64 %34, 8
%70 = add i64 %35, 2
%71 = icmp eq i64 %70, %32
br i1 %71, label %72, label %33
72: ; preds = %33, %24
%73 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %69, %33 ]
%74 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %74, label %92, label %75
75: ; preds = %72
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %73
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%78 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %77
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %73
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
%81 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %80
%82 = add <4 x i32> %81, %78
%83 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %83
%84 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = mul <4 x i32> %85, %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %73
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
%89 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %88
%90 = add <4 x i32> %89, %86
%91 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %90, <4 x i32>* %91
br label %92
92: ; preds = %72, %75
%93 = icmp eq i64 %25, %7
br i1 %93, label %140, label %94
94: ; preds = %9, %6, %92
%95 = phi i64 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %25, %92 ]
%96 = xor i64 %95, -1
%97 = and i64 %7, 1
%98 = icmp eq i64 %97, 0
br i1 %98, label %111, label %99
99: ; preds = %94
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %95
%101 = load i32, i32* %100
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %95
%103 = load i32, i32* %102
%104 = add i32 %103, %101
store i32 %104, i32* %102
%105 = load i32, i32* %100
%106 = mul i32 %105, %105
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %95
%108 = load i32, i32* %107
%109 = add i32 %108, %106
store i32 %109, i32* %107
%110 = or i64 %95, 1
br label %111
111: ; preds = %99, %94
%112 = phi i64 [ %95, %94 ], [ %110, %99 ]
%113 = sub nsw i64 0, %7
%114 = icmp eq i64 %96, %113
br i1 %114, label %140, label %115
115: ; preds = %111, %115
%116 = phi i64 [ %138, %115 ], [ %112, %111 ]
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %116
%118 = load i32, i32* %117
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %116
%120 = load i32, i32* %119
%121 = add i32 %120, %118
store i32 %121, i32* %119
%122 = load i32, i32* %117
%123 = mul i32 %122, %122
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %116
%125 = load i32, i32* %124
%126 = add i32 %125, %123
store i32 %126, i32* %124
%127 = add nuw nsw i64 %116, 1
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %127
%131 = load i32, i32* %130
%132 = add i32 %131, %129
store i32 %132, i32* %130
%133 = load i32, i32* %128
%134 = mul i32 %133, %133
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %127
%136 = load i32, i32* %135
%137 = add i32 %136, %134
store i32 %137, i32* %135
%138 = add nuw nsw i64 %116, 2
%139 = icmp eq i64 %138, %7
br i1 %139, label %140, label %115
140: ; preds = %111, %115, %92, %4
ret void
}