double _sum_all(double *X, int n) {
  int i, j;
  double sum = 0.0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++)
      sum += X[i * n + j];
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_sum_all>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    117a <_sum_all+0x7a>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1167 <_sum_all+0x67>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112d <_sum_all+0x2d>
jmp    116c <_sum_all+0x6c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111a <_sum_all+0x1a>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_sum_all>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11a2 <_sum_all+0xa2>
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    %r9d,%edx
and    $0x3,%edx
mov    %r9d,%esi
and    $0xfffffffc,%esi
lea    0x18(%rdi),%rcx
lea    0x0(,%r9,8),%r10
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r11d,%r11d
jmp    114f <_sum_all+0x4f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r10,%rcx
add    %r10,%rdi
cmp    %r9,%r11
je     11a0 <_sum_all+0xa0>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%r8
jb     1180 <_sum_all+0x80>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
addsd  -0x18(%rcx,%rax,8),%xmm0
addsd  -0x10(%rcx,%rax,8),%xmm0
addsd  -0x8(%rcx,%rax,8),%xmm0
addsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%rsi
jne    1160 <_sum_all+0x60>
test   %rdx,%rdx
je     1140 <_sum_all+0x40>
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
addsd  (%rax,%rbx,8),%xmm0
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rdx
jne    1190 <_sum_all+0x90>
jmp    1140 <_sum_all+0x40>
pop    %rbx
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define double @_sum_all(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %33, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %36
12: ; preds = %8
store i32 0, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %29, %12
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %32
17: ; preds = %13
%18 = load double*, double** %3
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %4
%21 = mul nsw i32 %19, %20
%22 = load i32, i32* %6
%23 = add nsw i32 %21, %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load double, double* %7
%28 = fadd double %27, %26
store double %28, double* %7
br label %29
29: ; preds = %17
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %13
32: ; preds = %13
br label %33
33: ; preds = %32
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %5
br label %8
36: ; preds = %8
%37 = load double, double* %7
ret double %37
}

LLVM IR (-O2):
define double @_sum_all(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %61
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
%10 = and i64 %6, 4294967292
%11 = icmp eq i64 %8, 0
br label %12
12: ; preds = %57, %4
%13 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %59, %57 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %58, %57 ]
%15 = mul nsw i64 %13, %5
br i1 %9, label %42, label %16
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ %39, %16 ], [ 0, %12 ]
%18 = phi double [ %38, %16 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi i64 [ %40, %16 ], [ 0, %12 ]
%20 = add nuw nsw i64 %17, %15
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = fadd double %18, %22
%24 = or i64 %17, 1
%25 = add nuw nsw i64 %24, %15
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fadd double %23, %27
%29 = or i64 %17, 2
%30 = add nuw nsw i64 %29, %15
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fadd double %28, %32
%34 = or i64 %17, 3
%35 = add nuw nsw i64 %34, %15
%36 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = fadd double %33, %37
%39 = add nuw nsw i64 %17, 4
%40 = add i64 %19, 4
%41 = icmp eq i64 %40, %10
br i1 %41, label %42, label %16
42: ; preds = %16, %12
%43 = phi double [ undef, %12 ], [ %38, %16 ]
%44 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %39, %16 ]
%45 = phi double [ %14, %12 ], [ %38, %16 ]
br i1 %11, label %57, label %46
46: ; preds = %42, %46
%47 = phi i64 [ %54, %46 ], [ %44, %42 ]
%48 = phi double [ %53, %46 ], [ %45, %42 ]
%49 = phi i64 [ %55, %46 ], [ 0, %42 ]
%50 = add nuw nsw i64 %47, %15
%51 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fadd double %48, %52
%54 = add nuw nsw i64 %47, 1
%55 = add i64 %49, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %8
br i1 %56, label %57, label %46
57: ; preds = %46, %42
%58 = phi double [ %43, %42 ], [ %53, %46 ]
%59 = add nuw nsw i64 %13, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %6
br i1 %60, label %61, label %12
61: ; preds = %57, %2
%62 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %58, %57 ]
ret double %62
}