double cd_mat_trace(double *A, int m, int n) {
  int i;
  double tr;
  tr = 0.0;
  for (i = 0; i < m && i < n; i++)
    tr += A[i * n + i];
  return tr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cd_mat_trace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jge    113a <cd_mat_trace+0x3a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    114a <cd_mat_trace+0x4a>
jmp    1178 <cd_mat_trace+0x78>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%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    111d <cd_mat_trace+0x1d>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cd_mat_trace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %esi,%esi
jle    1207 <cd_mat_trace+0x107>
test   %edx,%edx
jle    1207 <cd_mat_trace+0x107>
lea    -0x1(%rdx),%eax
add    $0xffffffff,%esi
cmp    %esi,%eax
cmovb  %eax,%esi
lea    0x1(%rsi),%r8
mov    %r8d,%r10d
and    $0x3,%r10d
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x3,%esi
jae    114d <cd_mat_trace+0x4d>
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %r10,%r10
jne    11df <cd_mat_trace+0xdf>
jmp    1207 <cd_mat_trace+0x107>
lea    (%rdx,%rdx,1),%esi
lea    0x0(,%rdx,4),%r9d
lea    (%rdx,%rdx,2),%eax
and    $0xfffffffffffffffc,%r8
neg    %r8
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0x2,%r14d
mov    $0x1,%r15d
mov    $0x3,%r12d
xor    %r11d,%r11d
mov    %edx,%ebx
xor    %r13d,%r13d
movslq %esi,%rsi
movslq %ebx,%rbx
movslq %ecx,%rcx
lea    (%rcx,%r13,1),%rbp
addsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
lea    (%r15,%rbx,1),%rbp
addsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
lea    (%r14,%rsi,1),%rbp
cltq
addsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
lea    (%r12,%rax,1),%rbp
addsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
add    $0x4,%r13
add    %r9d,%ecx
add    $0x4,%r14
add    %r9d,%esi
add    $0x4,%r15
add    %r9d,%ebx
add    $0x4,%r12
add    %r9d,%eax
add    $0xfffffffffffffffc,%r11
cmp    %r11,%r8
jne    1180 <cd_mat_trace+0x80>
neg    %r11
mov    %r11,%rcx
test   %r10,%r10
je     1207 <cd_mat_trace+0x107>
mov    %edx,%eax
imul   %ecx,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cltq
lea    (%rcx,%rax,1),%rsi
addsd  (%rdi,%rsi,8),%xmm0
add    $0x1,%rcx
add    %edx,%eax
add    $0xffffffffffffffff,%r10
jne    11f0 <cd_mat_trace+0xf0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @cd_mat_trace(double* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
%6 = and i1 %4, %5
br i1 %6, label %7, label %75
7: ; preds = %3
%8 = add nsw i32 %2, -1
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %8, i32 %9)
%11 = add nuw nsw i32 %10, 1
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %56, label %16
16: ; preds = %7
%17 = and i64 %12, 4294967292
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %53, %18 ]
%20 = phi double [ 0.000000e+00, %16 ], [ %52, %18 ]
%21 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %54, %18 ]
%22 = trunc i64 %19 to i32
%23 = mul nsw i32 %22, %2
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = add nsw i64 %19, %24
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fadd double %20, %27
%29 = or i64 %19, 1
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = mul nsw i32 %30, %2
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = add nsw i64 %29, %32
%34 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = fadd double %28, %35
%37 = or i64 %19, 2
%38 = trunc i64 %37 to i32
%39 = mul nsw i32 %38, %2
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = add nsw i64 %37, %40
%42 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fadd double %36, %43
%45 = or i64 %19, 3
%46 = trunc i64 %45 to i32
%47 = mul nsw i32 %46, %2
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = add nsw i64 %45, %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = fadd double %44, %51
%53 = add nuw nsw i64 %19, 4
%54 = add i64 %21, 4
%55 = icmp eq i64 %54, %17
br i1 %55, label %56, label %18
56: ; preds = %18, %7
%57 = phi double [ undef, %7 ], [ %52, %18 ]
%58 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %53, %18 ]
%59 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %52, %18 ]
%60 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %60, label %75, label %61
61: ; preds = %56, %61
%62 = phi i64 [ %72, %61 ], [ %58, %56 ]
%63 = phi double [ %71, %61 ], [ %59, %56 ]
%64 = phi i64 [ %73, %61 ], [ 0, %56 ]
%65 = trunc i64 %62 to i32
%66 = mul nsw i32 %65, %2
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = add nsw i64 %62, %67
%69 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = fadd double %63, %70
%72 = add nuw nsw i64 %62, 1
%73 = add i64 %64, 1
%74 = icmp eq i64 %73, %14
br i1 %74, label %75, label %61
75: ; preds = %56, %61, %3
%76 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %57, %56 ], [ %71, %61 ]
ret double %76
}