double vec_inner_so3(double *data1, double *data2, int n) {
  int k;
  double tmp0, tmp1, tmp2, tmp3;
  tmp0 = 0.0;
  tmp1 = 0.0;
  tmp2 = 0.0;
  tmp3 = 0.0;
  for (k = 0; k < n % 4; ++k)
    tmp0 += data1[k] * data2[k];
  for (; k < n; k += 4) {
    tmp0 += data1[k] * data2[k];
    tmp1 += data1[k + 1] * data2[k + 1];
    tmp2 += data1[k + 2] * data2[k + 2];
    tmp3 += data1[k + 3] * data2[k + 3];
  }
  return (tmp0 + tmp1 + tmp2 + tmp3);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vec_inner_so3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    %edx,%eax
jge    118c <vec_inner_so3+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1136 <vec_inner_so3+0x36>
jmp    1191 <vec_inner_so3+0x91>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1279 <vec_inner_so3+0x179>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1191 <vec_inner_so3+0x91>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vec_inner_so3>:
lea    0x3(%rdx),%ecx
test   %edx,%edx
cmovns %edx,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
mov    %edx,%eax
sub    %ecx,%eax
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   %eax,%eax
jle    114f <vec_inner_so3+0x4f>
movsd  (%rdi),%xmm0
mulsd  (%rsi),%xmm0
xorpd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
cmp    $0x1,%eax
je     1155 <vec_inner_so3+0x55>
movsd  0x8(%rdi),%xmm0
mulsd  0x8(%rsi),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
cmp    $0x2,%eax
je     1155 <vec_inner_so3+0x55>
movsd  0x10(%rdi),%xmm0
mulsd  0x10(%rsi),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
jmp    1155 <vec_inner_so3+0x55>
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    %edx,%eax
jge    11b7 <vec_inner_so3+0xb7>
mov    %eax,%eax
movslq %edx,%rcx
xorpd  %xmm3,%xmm3
xorpd  %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
movapd %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm2
movupd 0x8(%rdi,%rax,8),%xmm3
movupd 0x8(%rsi,%rax,8),%xmm0
mulpd  %xmm3,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm3
movsd  0x18(%rdi,%rax,8),%xmm5
mulsd  0x18(%rsi,%rax,8),%xmm5
addpd  %xmm4,%xmm3
addsd  %xmm5,%xmm1
add    $0x4,%rax
cmp    %rcx,%rax
jl     1170 <vec_inner_so3+0x70>
addpd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
unpckhpd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @vec_inner_so3(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %8
store double 0.000000e+00, double* %9
store double 0.000000e+00, double* %10
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %30, %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = srem i32 %14, 4
%16 = icmp slt i32 %13, %15
br i1 %16, label %17, label %33
17: ; preds = %12
%18 = load double*, double** %4
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = load double*, double** %5
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = load double, double* %8
%29 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %27, double %28)
store double %29, double* %8
br label %30
30: ; preds = %17
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %7
br label %12
33: ; preds = %12
br label %34
34: ; preds = %93, %33
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %96
38: ; preds = %34
%39 = load double*, double** %4
%40 = load i32, i32* %7
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = load double*, double** %5
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = load double, double* %8
%50 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %48, double %49)
store double %50, double* %8
%51 = load double*, double** %4
%52 = load i32, i32* %7
%53 = add nsw i32 %52, 1
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %5
%58 = load i32, i32* %7
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = load double, double* %9
%64 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %62, double %63)
store double %64, double* %9
%65 = load double*, double** %4
%66 = load i32, i32* %7
%67 = add nsw i32 %66, 2
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = load double*, double** %5
%72 = load i32, i32* %7
%73 = add nsw i32 %72, 2
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds double, double* %71, i64 %74
%76 = load double, double* %75
%77 = load double, double* %10
%78 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %70, double %76, double %77)
store double %78, double* %10
%79 = load double*, double** %4
%80 = load i32, i32* %7
%81 = add nsw i32 %80, 3
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 %82
%84 = load double, double* %83
%85 = load double*, double** %5
%86 = load i32, i32* %7
%87 = add nsw i32 %86, 3
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %88
%90 = load double, double* %89
%91 = load double, double* %11
%92 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %84, double %90, double %91)
store double %92, double* %11
br label %93
93: ; preds = %38
%94 = load i32, i32* %7
%95 = add nsw i32 %94, 4
store i32 %95, i32* %7
br label %34
96: ; preds = %34
%97 = load double, double* %8
%98 = load double, double* %9
%99 = fadd double %97, %98
%100 = load double, double* %10
%101 = fadd double %99, %100
%102 = load double, double* %11
%103 = fadd double %101, %102
ret double %103
}

LLVM IR (-O2):
define double @vec_inner_so3(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = srem i32 %2, 4
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %13, label %6
6: ; preds = %13, %18, %25, %3
%7 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %4, %25 ], [ %4, %18 ], [ %4, %13 ]
%8 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %16, %13 ], [ %23, %18 ], [ %30, %25 ]
%9 = icmp slt i32 %7, %2
br i1 %9, label %10, label %59
10: ; preds = %6
%11 = zext i32 %7 to i64
%12 = sext i32 %2 to i64
br label %31
13: ; preds = %3
%14 = load double, double* %0
%15 = load double, double* %1
%16 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %14, double %15, double 0.000000e+00)
%17 = icmp eq i32 %4, 1
br i1 %17, label %6, label %18
18: ; preds = %13
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 1
%20 = load double, double* %19
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 1
%22 = load double, double* %21
%23 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %20, double %22, double %16)
%24 = icmp eq i32 %4, 2
br i1 %24, label %6, label %25
25: ; preds = %18
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 2
%27 = load double, double* %26
%28 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 2
%29 = load double, double* %28
%30 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %29, double %23)
br label %6
31: ; preds = %10, %31
%32 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %55, %31 ]
%33 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %54, %31 ]
%34 = phi double [ %8, %10 ], [ %40, %31 ]
%35 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %10 ], [ %48, %31 ]
%36 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%37 = load double, double* %36
%38 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %32
%39 = load double, double* %38
%40 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %39, double %34)
%41 = add nuw nsw i64 %32, 1
%42 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %41
%44 = bitcast double* %42 to <2 x double>*
%45 = load <2 x double>, <2 x double>* %44
%46 = bitcast double* %43 to <2 x double>*
%47 = load <2 x double>, <2 x double>* %46
%48 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %45, <2 x double> %47, <2 x double> %35)
%49 = add nuw nsw i64 %32, 3
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %49
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %51, double %53, double %33)
%55 = add nuw nsw i64 %32, 4
%56 = icmp slt i64 %55, %12
br i1 %56, label %31, label %57
57: ; preds = %31
%58 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %45, <2 x double> %47, <2 x double> %35)
br label %59
59: ; preds = %57, %6
%60 = phi double [ %8, %6 ], [ %40, %57 ]
%61 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %54, %57 ]
%62 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %6 ], [ %58, %57 ]
%63 = extractelement <2 x double> %62, i64 0
%64 = fadd double %60, %63
%65 = extractelement <2 x double> %62, i64 1
%66 = fadd double %64, %65
%67 = fadd double %66, %61
ret double %67
}