void rmat(float *data, int nsam, int nrec) {
  int ix, it;
  double avg;
  for (ix = 0; ix < nrec; ix++) {
    avg = 0.0;
    for (it = 0; it < nsam; it++)
      avg += data[ix * nsam + it];
    avg /= nsam;
    for (it = 0; it < nsam; it++)
      data[ix * nsam + it] -= avg;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rmat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11e1 <rmat+0xe1>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116e <rmat+0x6e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1130 <rmat+0x30>
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ce <rmat+0xce>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1188 <rmat+0x88>
jmp    11d3 <rmat+0xd3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <rmat+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rmat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    13a4 <rmat+0x2a4>
mov    %rdi,%r8
cvtsi2sd %esi,%xmm0
movslq %esi,%rax
mov    %edx,%r12d
mov    %eax,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r14
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %r9d,%ebx
and    $0x3,%ebx
mov    %r9d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
mov    %rdi,%rcx
mov    %rdi,-0x18(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %rdi,-0x20(%rsp)
lea    0xc(%r8),%rcx
mov    %rax,-0x28(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%r13
xor    %r11d,%r11d
mov    %r8,%rdi
jmp    1193 <rmat+0x93>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r13,%rcx
add    %r13,%rdi
cmp    %r12,%r11
je     13a4 <rmat+0x2a4>
test   %esi,%esi
jle    1180 <rmat+0x80>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3,%r14
jb     11f3 <rmat+0xf3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movss  -0xc(%rcx,%rbp,4),%xmm2
movss  -0x8(%rcx,%rbp,4),%xmm3
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm3,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movss  -0x4(%rcx,%rbp,4),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movss  (%rcx,%rbp,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,%rdx
jne    11b0 <rmat+0xb0>
test   %rbx,%rbx
je     1217 <rmat+0x117>
lea    (%rdi,%rbp,4),%rbp
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
movss  0x0(%rbp,%rax,4),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rbx
jne    1200 <rmat+0x100>
test   %esi,%esi
jle    1180 <rmat+0x80>
divsd  %xmm0,%xmm1
cmp    $0x8,%esi
jae    122f <rmat+0x12f>
xor    %ebp,%ebp
jmp    1370 <rmat+0x270>
movapd %xmm1,%xmm2
unpcklpd %xmm1,%xmm2
cmpq   $0x0,-0x10(%rsp)
je     1394 <rmat+0x294>
mov    -0x20(%rsp),%r10
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cvtps2pd 0x8(%rdi,%r15,4),%xmm3
cvtps2pd (%rdi,%r15,4),%xmm4
cvtps2pd 0x18(%rdi,%r15,4),%xmm5
cvtps2pd 0x10(%rdi,%r15,4),%xmm6
subpd  %xmm2,%xmm4
subpd  %xmm2,%xmm3
subpd  %xmm2,%xmm6
subpd  %xmm2,%xmm5
cvtpd2ps %xmm3,%xmm3
cvtpd2ps %xmm4,%xmm4
cvtpd2ps %xmm5,%xmm5
unpcklpd %xmm3,%xmm4
cvtpd2ps %xmm6,%xmm3
unpcklpd %xmm5,%xmm3
movupd %xmm4,(%rdi,%r15,4)
movupd %xmm3,0x10(%rdi,%r15,4)
cvtps2pd 0x28(%rdi,%r15,4),%xmm3
cvtps2pd 0x20(%rdi,%r15,4),%xmm4
cvtps2pd 0x38(%rdi,%r15,4),%xmm5
cvtps2pd 0x30(%rdi,%r15,4),%xmm6
subpd  %xmm2,%xmm4
subpd  %xmm2,%xmm3
subpd  %xmm2,%xmm6
subpd  %xmm2,%xmm5
cvtpd2ps %xmm3,%xmm3
cvtpd2ps %xmm4,%xmm4
cvtpd2ps %xmm5,%xmm5
unpcklpd %xmm3,%xmm4
cvtpd2ps %xmm6,%xmm3
unpcklpd %xmm5,%xmm3
movupd %xmm4,0x20(%rdi,%r15,4)
movupd %xmm3,0x30(%rdi,%r15,4)
add    $0x10,%r15
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1250 <rmat+0x150>
testb  $0x1,-0x18(%rsp)
je     1357 <rmat+0x257>
mov    %r11,%rax
imul   -0x28(%rsp),%rax
add    %rax,%r15
cvtps2pd 0x8(%r8,%r15,4),%xmm3
cvtps2pd (%r8,%r15,4),%xmm4
cvtps2pd 0x18(%r8,%r15,4),%xmm5
cvtps2pd 0x10(%r8,%r15,4),%xmm6
subpd  %xmm2,%xmm4
subpd  %xmm2,%xmm3
subpd  %xmm2,%xmm6
subpd  %xmm2,%xmm5
cvtpd2ps %xmm3,%xmm2
cvtpd2ps %xmm4,%xmm3
cvtpd2ps %xmm5,%xmm4
cvtpd2ps %xmm6,%xmm5
unpcklpd %xmm2,%xmm3
unpcklpd %xmm4,%xmm5
movupd %xmm3,(%r8,%r15,4)
movupd %xmm5,0x10(%r8,%r15,4)
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    %rax,%rbp
cmp    %r9,%rax
je     1180 <rmat+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdi,%rbp,4),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
cvtsd2ss %xmm2,%xmm2
movss  %xmm2,(%rdi,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r9
jne    1370 <rmat+0x270>
jmp    1180 <rmat+0x80>
xor    %r15d,%r15d
testb  $0x1,-0x18(%rsp)
jne    12ff <rmat+0x1ff>
jmp    1357 <rmat+0x257>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @rmat(float* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
store float* %0, float** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %62, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %65
14: ; preds = %10
store double 0.000000e+00, double* %9
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %32, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %35
19: ; preds = %15
%20 = load float*, float** %4
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32, i32* %5
%23 = mul nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = add nsw i32 %23, %24
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds float, float* %20, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = fpext float %28 to double
%30 = load double, double* %9
%31 = fadd double %30, %29
store double %31, double* %9
br label %32
32: ; preds = %19
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %8
br label %15
35: ; preds = %15
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sitofp i32 %36 to double
%38 = load double, double* %9
%39 = fdiv double %38, %37
store double %39, double* %9
store i32 0, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %58, %35
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32, i32* %5
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %61
44: ; preds = %40
%45 = load double, double* %9
%46 = load float*, float** %4
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %5
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %49, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = fpext float %54 to double
%56 = fsub double %55, %45
%57 = fptrunc double %56 to float
store float %57, float* %53
br label %58
58: ; preds = %44
%59 = load i32, i32* %8
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %8
br label %40
61: ; preds = %40
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %7
br label %10
65: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @rmat(float* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %159
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
%7 = sitofp i32 %1 to double
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = add nsw i64 %10, -1
%13 = and i64 %10, 4294967288
%14 = add nsw i64 %13, -8
%15 = lshr exact i64 %14, 3
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %10, 3
%18 = icmp ult i64 %12, 3
%19 = and i64 %10, 4294967292
%20 = icmp eq i64 %17, 0
%21 = icmp ult i32 %1, 8
%22 = and i64 %10, 4294967288
%23 = and i64 %16, 1
%24 = icmp eq i64 %14, 0
%25 = and i64 %16, 4611686018427387902
%26 = icmp eq i64 %23, 0
%27 = icmp eq i64 %22, %10
br label %28
28: ; preds = %5, %156
%29 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %157, %156 ]
br i1 %6, label %30, label %156
30: ; preds = %28
%31 = mul nsw i64 %29, %8
br i1 %18, label %62, label %32
32: ; preds = %30, %32
%33 = phi i64 [ %59, %32 ], [ 0, %30 ]
%34 = phi double [ %58, %32 ], [ 0.000000e+00, %30 ]
%35 = phi i64 [ %60, %32 ], [ 0, %30 ]
%36 = add nsw i64 %33, %31
%37 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %36
%38 = load float, float* %37
%39 = fpext float %38 to double
%40 = fadd double %34, %39
%41 = or i64 %33, 1
%42 = add nsw i64 %41, %31
%43 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = fpext float %44 to double
%46 = fadd double %40, %45
%47 = or i64 %33, 2
%48 = add nsw i64 %47, %31
%49 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = fpext float %50 to double
%52 = fadd double %46, %51
%53 = or i64 %33, 3
%54 = add nsw i64 %53, %31
%55 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = fpext float %56 to double
%58 = fadd double %52, %57
%59 = add nuw nsw i64 %33, 4
%60 = add i64 %35, 4
%61 = icmp eq i64 %60, %19
br i1 %61, label %62, label %32
62: ; preds = %32, %30
%63 = phi double [ undef, %30 ], [ %58, %32 ]
%64 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %59, %32 ]
%65 = phi double [ 0.000000e+00, %30 ], [ %58, %32 ]
br i1 %20, label %78, label %66
66: ; preds = %62, %66
%67 = phi i64 [ %75, %66 ], [ %64, %62 ]
%68 = phi double [ %74, %66 ], [ %65, %62 ]
%69 = phi i64 [ %76, %66 ], [ 0, %62 ]
%70 = add nsw i64 %67, %31
%71 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %70
%72 = load float, float* %71
%73 = fpext float %72 to double
%74 = fadd double %68, %73
%75 = add nuw nsw i64 %67, 1
%76 = add i64 %69, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %17
br i1 %77, label %78, label %66
78: ; preds = %66, %62
%79 = phi double [ %63, %62 ], [ %74, %66 ]
%80 = fdiv double %79, %7
br i1 %6, label %81, label %156
81: ; preds = %78
%82 = mul nsw i64 %29, %8
br i1 %21, label %144, label %83
83: ; preds = %81
%84 = insertelement <4 x double> poison, double %80, i64 0
%85 = shufflevector <4 x double> %84, <4 x double> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%86 = insertelement <4 x double> poison, double %80, i64 0
%87 = shufflevector <4 x double> %86, <4 x double> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %24, label %125, label %88
88: ; preds = %83, %88
%89 = phi i64 [ %122, %88 ], [ 0, %83 ]
%90 = phi i64 [ %123, %88 ], [ 0, %83 ]
%91 = add nsw i64 %89, %82
%92 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %91
%93 = bitcast float* %92 to <4 x float>*
%94 = load <4 x float>, <4 x float>* %93
%95 = getelementptr inbounds float, float* %92, i64 4
%96 = bitcast float* %95 to <4 x float>*
%97 = load <4 x float>, <4 x float>* %96
%98 = fpext <4 x float> %94 to <4 x double>
%99 = fpext <4 x float> %97 to <4 x double>
%100 = fsub <4 x double> %98, %85
%101 = fsub <4 x double> %99, %87
%102 = fptrunc <4 x double> %100 to <4 x float>
%103 = fptrunc <4 x double> %101 to <4 x float>
%104 = bitcast float* %92 to <4 x float>*
store <4 x float> %102, <4 x float>* %104
%105 = bitcast float* %95 to <4 x float>*
store <4 x float> %103, <4 x float>* %105
%106 = or i64 %89, 8
%107 = add nsw i64 %106, %82
%108 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %107
%109 = bitcast float* %108 to <4 x float>*
%110 = load <4 x float>, <4 x float>* %109
%111 = getelementptr inbounds float, float* %108, i64 4
%112 = bitcast float* %111 to <4 x float>*
%113 = load <4 x float>, <4 x float>* %112
%114 = fpext <4 x float> %110 to <4 x double>
%115 = fpext <4 x float> %113 to <4 x double>
%116 = fsub <4 x double> %114, %85
%117 = fsub <4 x double> %115, %87
%118 = fptrunc <4 x double> %116 to <4 x float>
%119 = fptrunc <4 x double> %117 to <4 x float>
%120 = bitcast float* %108 to <4 x float>*
store <4 x float> %118, <4 x float>* %120
%121 = bitcast float* %111 to <4 x float>*
store <4 x float> %119, <4 x float>* %121
%122 = add nuw i64 %89, 16
%123 = add i64 %90, 2
%124 = icmp eq i64 %123, %25
br i1 %124, label %125, label %88
125: ; preds = %88, %83
%126 = phi i64 [ 0, %83 ], [ %122, %88 ]
br i1 %26, label %143, label %127
127: ; preds = %125
%128 = add nsw i64 %126, %82
%129 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %128
%130 = bitcast float* %129 to <4 x float>*
%131 = load <4 x float>, <4 x float>* %130
%132 = getelementptr inbounds float, float* %129, i64 4
%133 = bitcast float* %132 to <4 x float>*
%134 = load <4 x float>, <4 x float>* %133
%135 = fpext <4 x float> %131 to <4 x double>
%136 = fpext <4 x float> %134 to <4 x double>
%137 = fsub <4 x double> %135, %85
%138 = fsub <4 x double> %136, %87
%139 = fptrunc <4 x double> %137 to <4 x float>
%140 = fptrunc <4 x double> %138 to <4 x float>
%141 = bitcast float* %129 to <4 x float>*
store <4 x float> %139, <4 x float>* %141
%142 = bitcast float* %132 to <4 x float>*
store <4 x float> %140, <4 x float>* %142
br label %143
143: ; preds = %125, %127
br i1 %27, label %156, label %144
144: ; preds = %81, %143
%145 = phi i64 [ 0, %81 ], [ %22, %143 ]
br label %146
146: ; preds = %144, %146
%147 = phi i64 [ %154, %146 ], [ %145, %144 ]
%148 = add nsw i64 %147, %82
%149 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %148
%150 = load float, float* %149
%151 = fpext float %150 to double
%152 = fsub double %151, %80
%153 = fptrunc double %152 to float
store float %153, float* %149
%154 = add nuw nsw i64 %147, 1
%155 = icmp eq i64 %154, %11
br i1 %155, label %156, label %146
156: ; preds = %146, %143, %28, %78
%157 = add nuw nsw i64 %29, 1
%158 = icmp eq i64 %157, %9
br i1 %158, label %159, label %28
159: ; preds = %156, %3
ret void
}