void fmac(long N, float *dst, const float *src1, const float *src2) {
  for (long i = 0; i < N; i++)
    dst[i] += src1[i] * src2[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fmac>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jge    116f <fmac+0x6f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    111c <fmac+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fmac>:
test   %rdi,%rdi
jle    12a5 <fmac+0x1a5>
cmp    $0x8,%rdi
jae    117a <fmac+0x7a>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%r8
not    %r8
test   $0x1,%dil
je     1135 <fmac+0x35>
movss  (%rdx,%rax,4),%xmm0
mulss  (%rcx,%rax,4),%xmm0
addss  (%rsi,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%rax,4)
or     $0x1,%rax
add    %rdi,%r8
je     12a5 <fmac+0x1a5>
xchg   %ax,%ax
movss  (%rdx,%rax,4),%xmm0
mulss  (%rcx,%rax,4),%xmm0
addss  (%rsi,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%rax,4)
movss  0x4(%rdx,%rax,4),%xmm0
mulss  0x4(%rcx,%rax,4),%xmm0
addss  0x4(%rsi,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsi,%rax,4)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rdi
jne    1140 <fmac+0x40>
jmp    12a5 <fmac+0x1a5>
lea    (%rsi,%rdi,4),%r9
lea    (%rdx,%rdi,4),%rax
cmp    %rsi,%rax
seta   %r10b
lea    (%rcx,%rdi,4),%rax
cmp    %rdx,%r9
seta   %r11b
cmp    %rsi,%rax
seta   %r8b
cmp    %rcx,%r9
seta   %r9b
xor    %eax,%eax
test   %r11b,%r10b
jne    1111 <fmac+0x11>
and    %r9b,%r8b
jne    1111 <fmac+0x11>
mov    %rdi,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
lea    -0x8(%rax),%r8
mov    %r8,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %r8,%r8
je     12a6 <fmac+0x1a6>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %r8d,%r8d
nop
movups (%rdx,%r8,4),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%r8,4),%xmm1
movups (%rcx,%r8,4),%xmm2
mulps  %xmm0,%xmm2
movups 0x10(%rcx,%r8,4),%xmm0
mulps  %xmm1,%xmm0
movups (%rsi,%r8,4),%xmm1
addps  %xmm2,%xmm1
movups 0x10(%rsi,%r8,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups 0x20(%rsi,%r8,4),%xmm0
movups 0x30(%rsi,%r8,4),%xmm3
movups %xmm1,(%rsi,%r8,4)
movups %xmm2,0x10(%rsi,%r8,4)
movups 0x20(%rdx,%r8,4),%xmm1
movups 0x30(%rdx,%r8,4),%xmm2
movups 0x20(%rcx,%r8,4),%xmm4
mulps  %xmm1,%xmm4
addps  %xmm0,%xmm4
movups 0x30(%rcx,%r8,4),%xmm0
mulps  %xmm2,%xmm0
addps  %xmm3,%xmm0
movups %xmm4,0x20(%rsi,%r8,4)
movups %xmm0,0x30(%rsi,%r8,4)
add    $0x10,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11e0 <fmac+0xe0>
test   $0x1,%r9b
je     129c <fmac+0x19c>
movups (%rdx,%r8,4),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%r8,4),%xmm1
movups (%rcx,%r8,4),%xmm2
mulps  %xmm0,%xmm2
movups 0x10(%rcx,%r8,4),%xmm0
mulps  %xmm1,%xmm0
movups (%rsi,%r8,4),%xmm1
addps  %xmm2,%xmm1
movups 0x10(%rsi,%r8,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups %xmm1,(%rsi,%r8,4)
movups %xmm2,0x10(%rsi,%r8,4)
cmp    %rdi,%rax
jne    1111 <fmac+0x11>
ret
xor    %r8d,%r8d
test   $0x1,%r9b
jne    1264 <fmac+0x164>
jmp    129c <fmac+0x19c>

LLVM IR (-O0):
define void @fmac(i64 %0, float* %1, float* %2, float* %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store float* %1, float** %6
store float* %2, float** %7
store float* %3, float** %8
store i64 0, i64* %9
br label %10
10: ; preds = %28, %4
%11 = load i64, i64* %9
%12 = load i64, i64* %5
%13 = icmp slt i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %31
14: ; preds = %10
%15 = load float*, float** %7
%16 = load i64, i64* %9
%17 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %16
%18 = load float, float* %17
%19 = load float*, float** %8
%20 = load i64, i64* %9
%21 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %20
%22 = load float, float* %21
%23 = load float*, float** %6
%24 = load i64, i64* %9
%25 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 %24
%26 = load float, float* %25
%27 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %22, float %26)
store float %27, float* %25
br label %28
28: ; preds = %14
%29 = load i64, i64* %9
%30 = add nsw i64 %29, 1
store i64 %30, i64* %9
br label %10
31: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fmac(i64 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i64 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %125
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i64 %0, 8
br i1 %7, label %107, label %8
8: ; preds = %6
%9 = getelementptr float, float* %1, i64 %0
%10 = getelementptr float, float* %2, i64 %0
%11 = getelementptr float, float* %3, i64 %0
%12 = icmp ugt float* %10, %1
%13 = icmp ugt float* %9, %2
%14 = and i1 %12, %13
%15 = icmp ugt float* %11, %1
%16 = icmp ugt float* %9, %3
%17 = and i1 %15, %16
%18 = or i1 %14, %17
br i1 %18, label %107, label %19
19: ; preds = %8
%20 = and i64 %0, -8
%21 = add i64 %20, -8
%22 = lshr exact i64 %21, 3
%23 = add nuw nsw i64 %22, 1
%24 = and i64 %23, 1
%25 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %25, label %79, label %26
26: ; preds = %19
%27 = and i64 %23, 4611686018427387902
br label %28
28: ; preds = %28, %26
%29 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %76, %28 ]
%30 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %77, %28 ]
%31 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %29
%32 = bitcast float* %31 to <4 x float>*
%33 = load <4 x float>, <4 x float>* %32
%34 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 4
%35 = bitcast float* %34 to <4 x float>*
%36 = load <4 x float>, <4 x float>* %35
%37 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %29
%38 = bitcast float* %37 to <4 x float>*
%39 = load <4 x float>, <4 x float>* %38
%40 = getelementptr inbounds float, float* %37, i64 4
%41 = bitcast float* %40 to <4 x float>*
%42 = load <4 x float>, <4 x float>* %41
%43 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %29
%44 = bitcast float* %43 to <4 x float>*
%45 = load <4 x float>, <4 x float>* %44
%46 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 4
%47 = bitcast float* %46 to <4 x float>*
%48 = load <4 x float>, <4 x float>* %47
%49 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %33, <4 x float> %39, <4 x float> %45)
%50 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %36, <4 x float> %42, <4 x float> %48)
%51 = bitcast float* %43 to <4 x float>*
store <4 x float> %49, <4 x float>* %51
%52 = bitcast float* %46 to <4 x float>*
store <4 x float> %50, <4 x float>* %52
%53 = or i64 %29, 8
%54 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %53
%55 = bitcast float* %54 to <4 x float>*
%56 = load <4 x float>, <4 x float>* %55
%57 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 4
%58 = bitcast float* %57 to <4 x float>*
%59 = load <4 x float>, <4 x float>* %58
%60 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %53
%61 = bitcast float* %60 to <4 x float>*
%62 = load <4 x float>, <4 x float>* %61
%63 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 4
%64 = bitcast float* %63 to <4 x float>*
%65 = load <4 x float>, <4 x float>* %64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %53
%67 = bitcast float* %66 to <4 x float>*
%68 = load <4 x float>, <4 x float>* %67
%69 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 4
%70 = bitcast float* %69 to <4 x float>*
%71 = load <4 x float>, <4 x float>* %70
%72 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %56, <4 x float> %62, <4 x float> %68)
%73 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %59, <4 x float> %65, <4 x float> %71)
%74 = bitcast float* %66 to <4 x float>*
store <4 x float> %72, <4 x float>* %74
%75 = bitcast float* %69 to <4 x float>*
store <4 x float> %73, <4 x float>* %75
%76 = add nuw i64 %29, 16
%77 = add i64 %30, 2
%78 = icmp eq i64 %77, %27
br i1 %78, label %79, label %28
79: ; preds = %28, %19
%80 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %76, %28 ]
%81 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %81, label %105, label %82
82: ; preds = %79
%83 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %80
%84 = bitcast float* %83 to <4 x float>*
%85 = load <4 x float>, <4 x float>* %84
%86 = getelementptr inbounds float, float* %83, i64 4
%87 = bitcast float* %86 to <4 x float>*
%88 = load <4 x float>, <4 x float>* %87
%89 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %80
%90 = bitcast float* %89 to <4 x float>*
%91 = load <4 x float>, <4 x float>* %90
%92 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 4
%93 = bitcast float* %92 to <4 x float>*
%94 = load <4 x float>, <4 x float>* %93
%95 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %80
%96 = bitcast float* %95 to <4 x float>*
%97 = load <4 x float>, <4 x float>* %96
%98 = getelementptr inbounds float, float* %95, i64 4
%99 = bitcast float* %98 to <4 x float>*
%100 = load <4 x float>, <4 x float>* %99
%101 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %85, <4 x float> %91, <4 x float> %97)
%102 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %88, <4 x float> %94, <4 x float> %100)
%103 = bitcast float* %95 to <4 x float>*
store <4 x float> %101, <4 x float>* %103
%104 = bitcast float* %98 to <4 x float>*
store <4 x float> %102, <4 x float>* %104
br label %105
105: ; preds = %79, %82
%106 = icmp eq i64 %20, %0
br i1 %106, label %125, label %107
107: ; preds = %8, %6, %105
%108 = phi i64 [ 0, %8 ], [ 0, %6 ], [ %20, %105 ]
%109 = xor i64 %108, -1
%110 = and i64 %0, 1
%111 = icmp eq i64 %110, 0
br i1 %111, label %121, label %112
112: ; preds = %107
%113 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %108
%114 = load float, float* %113
%115 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %108
%116 = load float, float* %115
%117 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %108
%118 = load float, float* %117
%119 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %114, float %116, float %118)
store float %119, float* %117
%120 = or i64 %108, 1
br label %121
121: ; preds = %112, %107
%122 = phi i64 [ %108, %107 ], [ %120, %112 ]
%123 = sub i64 0, %0
%124 = icmp eq i64 %109, %123
br i1 %124, label %125, label %126
125: ; preds = %121, %126, %105, %4
ret void
126: ; preds = %121, %126
%127 = phi i64 [ %143, %126 ], [ %122, %121 ]
%128 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %127
%129 = load float, float* %128
%130 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %127
%131 = load float, float* %130
%132 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %127
%133 = load float, float* %132
%134 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %129, float %131, float %133)
store float %134, float* %132
%135 = add nuw nsw i64 %127, 1
%136 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %135
%137 = load float, float* %136
%138 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %135
%139 = load float, float* %138
%140 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %135
%141 = load float, float* %140
%142 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %137, float %139, float %141)
store float %142, float* %140
%143 = add nuw nsw i64 %127, 2
%144 = icmp eq i64 %143, %0
br i1 %144, label %125, label %126
}