void vectoradd(volatile int *cmd, volatile int *resp, int a[4096], int b[4096],
               int result[4096]) {
#pragma HLS INTERFACE ap_ctrl_none port = return
#pragma HLS INTERFACE axis port = cmd
#pragma HLS INTERFACE axis port = resp
#pragma HLS INTERFACE bram depth = 1024 port = a
#pragma HLS INTERFACE bram depth = 1024 port = b
#pragma HLS INTERFACE bram depth = 1024 port = result
#pragma HLS RESOURCE variable = a core = RAM_1P_BRAM
#pragma HLS RESOURCE variable = b core = RAM_1P_BRAM
#pragma HLS RESOURCE variable = result core = RAM_1P_BRAM
  int i, op, start, end;
For_Loop:
  while (1) {
    op = *cmd;
    end = *cmd;
    start = *cmd;
    if (op == 1)
    add_Loop:
      for (i = start; i < end; i++) {
        result[i] = a[i] + b[i];
        if (i == end - 1)
          *resp = 1;
      }
    else if (op == 2)
    sub_Loop:
      for (i = start; i < end; i++) {
        result[i] = a[i] - b[i];
        if (i == end - 1)
          *resp = 1;
      }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vectoradd>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
jmp    111d <vectoradd+0x1d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x30(%rbp)
jne    11ad <vectoradd+0xad>
jmp    1147 <vectoradd+0x47>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    11a8 <vectoradd+0xa8>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1195 <vectoradd+0x95>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
jmp    119a <vectoradd+0x9a>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114d <vectoradd+0x4d>
jmp    1227 <vectoradd+0x127>
cmpl   $0x2,-0x30(%rbp)
jne    1222 <vectoradd+0x122>
jmp    11bc <vectoradd+0xbc>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    121d <vectoradd+0x11d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    120a <vectoradd+0x10a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
jmp    120f <vectoradd+0x10f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11c2 <vectoradd+0xc2>
jmp    1222 <vectoradd+0x122>
jmp    1227 <vectoradd+0x127>
jmp    111d <vectoradd+0x1d>

x86 assembly (clang, -O2):
<vectoradd>:
push   %rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi),%eax
movslq (%rdi),%r9
movslq (%rdi),%r11
cmp    $0x1,%eax
je     1150 <vectoradd+0x50>
cmp    $0x2,%eax
jne    1110 <vectoradd+0x10>
cmp    %r11d,%r9d
jle    1110 <vectoradd+0x10>
lea    -0x1(%r9),%r10
mov    %r9d,%eax
sub    %r11d,%eax
test   $0x1,%al
jne    11d4 <vectoradd+0xd4>
mov    %r11,%rbx
jmp    11f2 <vectoradd+0xf2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r11d,%r9d
jle    1110 <vectoradd+0x10>
lea    -0x1(%r9),%r10
mov    %r9d,%ebx
sub    %r11d,%ebx
lea    0x1(%r11),%eax
test   $0x1,%bl
je     1183 <vectoradd+0x83>
mov    (%rcx,%r11,4),%ebx
add    (%rdx,%r11,4),%ebx
mov    %ebx,(%r8,%r11,4)
cmp    %r10d,%r11d
jne    117f <vectoradd+0x7f>
movl   $0x1,(%rsi)
add    $0x1,%r11
cmp    %eax,%r9d
je     1110 <vectoradd+0x10>
jmp    119d <vectoradd+0x9d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
cmp    %r11d,%r9d
je     1110 <vectoradd+0x10>
mov    (%rcx,%r11,4),%eax
add    (%rdx,%r11,4),%eax
mov    %eax,(%r8,%r11,4)
cmp    %r11,%r10
jne    11b4 <vectoradd+0xb4>
movl   $0x1,(%rsi)
mov    0x4(%rcx,%r11,4),%eax
add    0x4(%rdx,%r11,4),%eax
mov    %eax,0x4(%r8,%r11,4)
add    $0x1,%r11
cmp    %r10,%r11
jne    1190 <vectoradd+0x90>
movl   $0x1,(%rsi)
jmp    1190 <vectoradd+0x90>
mov    (%rdx,%r11,4),%eax
sub    (%rcx,%r11,4),%eax
mov    %eax,(%r8,%r11,4)
cmp    %r10d,%r11d
jne    11eb <vectoradd+0xeb>
movl   $0x1,(%rsi)
mov    %r11,%rbx
add    $0x1,%rbx
lea    0x1(%r11),%eax
cmp    %eax,%r9d
je     1110 <vectoradd+0x10>
jmp    121d <vectoradd+0x11d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %ebx,%r9d
je     1110 <vectoradd+0x10>
mov    (%rdx,%rbx,4),%eax
sub    (%rcx,%rbx,4),%eax
mov    %eax,(%r8,%rbx,4)
cmp    %rbx,%r10
jne    1232 <vectoradd+0x132>
movl   $0x1,(%rsi)
mov    0x4(%rdx,%rbx,4),%eax
sub    0x4(%rcx,%rbx,4),%eax
mov    %eax,0x4(%r8,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r10,%rbx
jne    1210 <vectoradd+0x110>
movl   $0x1,(%rsi)
jmp    1210 <vectoradd+0x110>

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

LLVM IR (-O2):
define void @vectoradd(i32* %0, i32* %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture writeonly %4) {
br label %6
6: ; preds = %12, %5
%7 = load volatile i32, i32* %0
%8 = load volatile i32, i32* %0
%9 = load volatile i32, i32* %0
switch i32 %7, label %12 [
i32 1, label %35
i32 2, label %10
]
10: ; preds = %6
%11 = icmp sgt i32 %8, %9
br i1 %11, label %13, label %12
12: ; preds = %32, %103, %56, %79, %10, %35, %6
br label %6
13: ; preds = %10
%14 = add nsw i32 %8, -1
%15 = sext i32 %9 to i64
%16 = sext i32 %14 to i64
%17 = sub i32 %8, %9
%18 = add i32 %9, 1
%19 = and i32 %17, 1
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %32, label %21
21: ; preds = %13
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %15
%23 = load i32, i32* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %15
%25 = load i32, i32* %24
%26 = sub nsw i32 %23, %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %15
store i32 %26, i32* %27
%28 = icmp eq i32 %9, %14
br i1 %28, label %29, label %30
29: ; preds = %21
store volatile i32 1, i32* %1
br label %30
30: ; preds = %29, %21
%31 = add nsw i64 %15, 1
br label %32
32: ; preds = %30, %13
%33 = phi i64 [ %15, %13 ], [ %31, %30 ]
%34 = icmp eq i32 %8, %18
br i1 %34, label %12, label %83
35: ; preds = %6
%36 = icmp sgt i32 %8, %9
br i1 %36, label %37, label %12
37: ; preds = %35
%38 = add nsw i32 %8, -1
%39 = sext i32 %9 to i64
%40 = sext i32 %38 to i64
%41 = sub i32 %8, %9
%42 = add i32 %9, 1
%43 = and i32 %41, 1
%44 = icmp eq i32 %43, 0
br i1 %44, label %56, label %45
45: ; preds = %37
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %39
%47 = load i32, i32* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %39
%49 = load i32, i32* %48
%50 = add nsw i32 %49, %47
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %39
store i32 %50, i32* %51
%52 = icmp eq i32 %9, %38
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %45
store volatile i32 1, i32* %1
br label %54
54: ; preds = %53, %45
%55 = add nsw i64 %39, 1
br label %56
56: ; preds = %54, %37
%57 = phi i64 [ %39, %37 ], [ %55, %54 ]
%58 = icmp eq i32 %8, %42
br i1 %58, label %12, label %59
59: ; preds = %56, %79
%60 = phi i64 [ %80, %79 ], [ %57, %56 ]
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %60
%64 = load i32, i32* %63
%65 = add nsw i32 %64, %62
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %60
store i32 %65, i32* %66
%67 = icmp eq i64 %60, %40
br i1 %67, label %68, label %69
68: ; preds = %59
store volatile i32 1, i32* %1
br label %69
69: ; preds = %59, %68
%70 = add nsw i64 %60, 1
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %70
%74 = load i32, i32* %73
%75 = add nsw i32 %74, %72
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %70
store i32 %75, i32* %76
%77 = icmp eq i64 %70, %40
br i1 %77, label %78, label %79
78: ; preds = %69
store volatile i32 1, i32* %1
br label %79
79: ; preds = %78, %69
%80 = add nsw i64 %60, 2
%81 = trunc i64 %80 to i32
%82 = icmp eq i32 %8, %81
br i1 %82, label %12, label %59
83: ; preds = %32, %103
%84 = phi i64 [ %104, %103 ], [ %33, %32 ]
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %84
%88 = load i32, i32* %87
%89 = sub nsw i32 %86, %88
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %84
store i32 %89, i32* %90
%91 = icmp eq i64 %84, %16
br i1 %91, label %92, label %93
92: ; preds = %83
store volatile i32 1, i32* %1
br label %93
93: ; preds = %83, %92
%94 = add nsw i64 %84, 1
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %94
%98 = load i32, i32* %97
%99 = sub nsw i32 %96, %98
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %94
store i32 %99, i32* %100
%101 = icmp eq i64 %94, %16
br i1 %101, label %102, label %103
102: ; preds = %93
store volatile i32 1, i32* %1
br label %103
103: ; preds = %102, %93
%104 = add nsw i64 %84, 2
%105 = trunc i64 %104 to i32
%106 = icmp eq i32 %8, %105
br i1 %106, label %12, label %83
}