double dot(int i0, int i1, double *a, double *b) {
  double sum_ab = 0;
  for (int i = i0; i < i1; i++) {
    sum_ab += a[i] * b[i];
  }
  return sum_ab;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dot>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1166 <dot+0x66>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1120 <dot+0x20>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dot>:
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    %esi,%edi
jge    1197 <dot+0x97>
movslq %edi,%rax
movslq %esi,%r8
sub    %edi,%esi
mov    %rax,%rdi
not    %rdi
add    %r8,%rdi
xorpd  %xmm0,%xmm0
and    $0x3,%rsi
je     1148 <dot+0x48>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1130 <dot+0x30>
cmp    $0x3,%rdi
jb     1197 <dot+0x97>
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
movsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm2
mulsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x8(%rcx,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x10(%rdx,%rax,8),%xmm3
mulsd  0x10(%rcx,%rax,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%rdx,%rax,8),%xmm0
mulsd  0x18(%rcx,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r8
jne    1150 <dot+0x50>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @dot(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
store double 0.000000e+00, double* %9
%11 = load i32, i32* %5
store i32 %11, i32* %10
br label %12
12: ; preds = %29, %4
%13 = load i32, i32* %10
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %32
16: ; preds = %12
%17 = load double*, double** %7
%18 = load i32, i32* %10
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double*, double** %8
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load double, double* %9
%28 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %26, double %27)
store double %28, double* %9
br label %29
29: ; preds = %16
%30 = load i32, i32* %10
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %10
br label %12
32: ; preds = %12
%33 = load double, double* %9
ret double %33
}

LLVM IR (-O2):
define double @dot(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp slt i32 %0, %1
br i1 %5, label %6, label %31
6: ; preds = %4
%7 = sext i32 %0 to i64
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = sub nsw i64 %8, %7
%10 = xor i64 %7, -1
%11 = add nsw i64 %10, %8
%12 = and i64 %9, 3
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %26, label %14
14: ; preds = %6, %14
%15 = phi i64 [ %23, %14 ], [ %7, %6 ]
%16 = phi double [ %22, %14 ], [ 0.000000e+00, %6 ]
%17 = phi i64 [ %24, %14 ], [ 0, %6 ]
%18 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %15
%19 = load double, double* %18
%20 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %15
%21 = load double, double* %20
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %21, double %16)
%23 = add nsw i64 %15, 1
%24 = add i64 %17, 1
%25 = icmp eq i64 %24, %12
br i1 %25, label %26, label %14
26: ; preds = %14, %6
%27 = phi double [ undef, %6 ], [ %22, %14 ]
%28 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %23, %14 ]
%29 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %22, %14 ]
%30 = icmp ult i64 %11, 3
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %26, %33, %4
%32 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %27, %26 ], [ %58, %33 ]
ret double %32
33: ; preds = %26, %33
%34 = phi i64 [ %59, %33 ], [ %28, %26 ]
%35 = phi double [ %58, %33 ], [ %29, %26 ]
%36 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %34
%37 = load double, double* %36
%38 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %34
%39 = load double, double* %38
%40 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %39, double %35)
%41 = add nsw i64 %34, 1
%42 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %41
%45 = load double, double* %44
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %45, double %40)
%47 = add nsw i64 %34, 2
%48 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %47
%51 = load double, double* %50
%52 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %51, double %46)
%53 = add nsw i64 %34, 3
%54 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %53
%57 = load double, double* %56
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %57, double %52)
%59 = add nsw i64 %34, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %8
br i1 %60, label %31, label %33
}