void __attribute__((no)) saxpy(float *x, float *y, float *z, float a, int N) {
  int j;
#pragma omp parallel
  {
#pragma omp simd for
    for (j = 0; j < N; j++) {
      z[j] = a * x[j] + y[j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<saxpy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    116d <saxpy+0x6d>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111f <saxpy+0x1f>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<saxpy>:
test   %ecx,%ecx
jle    1271 <saxpy+0x171>
mov    %ecx,%r8d
cmp    $0x8,%ecx
jae    1177 <saxpy+0x77>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r8b
je     1135 <saxpy+0x35>
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx,%rcx,4)
or     $0x1,%rcx
add    %r8,%rax
je     1271 <saxpy+0x171>
xchg   %ax,%ax
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx,%rcx,4)
movss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdx,%rcx,4)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r8
jne    1140 <saxpy+0x40>
jmp    1271 <saxpy+0x171>
lea    (%rdx,%r8,4),%rcx
lea    (%rdi,%r8,4),%rax
cmp    %rdx,%rax
seta   %r10b
lea    (%rsi,%r8,4),%rax
cmp    %rdi,%rcx
seta   %r11b
cmp    %rdx,%rax
seta   %al
cmp    %rsi,%rcx
seta   %r9b
xor    %ecx,%ecx
test   %r11b,%r10b
jne    1112 <saxpy+0x12>
and    %r9b,%al
jne    1112 <saxpy+0x12>
mov    %r8d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1272 <saxpy+0x172>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %eax,%eax
movups (%rdi,%rax,4),%xmm2
movups 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm3
movups (%rsi,%rax,4),%xmm4
movups 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm4,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm5,%xmm3
movups %xmm2,(%rdx,%rax,4)
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rax,4)
movups 0x20(%rdi,%rax,4),%xmm2
movups 0x30(%rdi,%rax,4),%xmm3
movups 0x20(%rsi,%rax,4),%xmm4
movups 0x30(%rsi,%rax,4),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm4,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm5,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rdx,%rax,4)
movups %xmm3,0x30(%rdx,%rax,4)
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11e0 <saxpy+0xe0>
test   $0x1,%r9b
je     1268 <saxpy+0x168>
movups (%rdi,%rax,4),%xmm2
movups 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm3
movups (%rsi,%rax,4),%xmm4
movups 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm4,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm5,%xmm3
movups %xmm2,(%rdx,%rax,4)
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rax,4)
cmp    %r8,%rcx
jne    1112 <saxpy+0x12>
ret
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    1241 <saxpy+0x141>
jmp    1268 <saxpy+0x168>

LLVM IR (-O0):
define void @saxpy(float* %0, float* %1, float* %2, float %3, i32 %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store float* %0, float** %6
store float* %1, float** %7
store float* %2, float** %8
store float %3, float* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %12
12: ; preds = %33, %5
%13 = load i32, i32* %11
%14 = load i32, i32* %10
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %36
16: ; preds = %12
%17 = load float, float* %9
%18 = load float*, float** %6
%19 = load i32, i32* %11
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 %20
%22 = load float, float* %21
%23 = load float*, float** %7
%24 = load i32, i32* %11
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 %25
%27 = load float, float* %26
%28 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %17, float %22, float %27)
%29 = load float*, float** %8
%30 = load i32, i32* %11
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %31
store float %28, float* %32
br label %33
33: ; preds = %16
%34 = load i32, i32* %11
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %11
br label %12
36: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @saxpy(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture writeonly %2, float %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %135
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %4 to i64
%9 = icmp ult i32 %4, 8
br i1 %9, label %101, label %10
10: ; preds = %7
%11 = getelementptr float, float* %2, i64 %8
%12 = getelementptr float, float* %0, i64 %8
%13 = getelementptr float, float* %1, i64 %8
%14 = icmp ugt float* %12, %2
%15 = icmp ugt float* %11, %0
%16 = and i1 %14, %15
%17 = icmp ugt float* %13, %2
%18 = icmp ugt float* %11, %1
%19 = and i1 %17, %18
%20 = or i1 %16, %19
br i1 %20, label %101, label %21
21: ; preds = %10
%22 = and i64 %8, 4294967288
%23 = insertelement <4 x float> poison, float %3, i64 0
%24 = shufflevector <4 x float> %23, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%25 = insertelement <4 x float> poison, float %3, i64 0
%26 = shufflevector <4 x float> %25, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%27 = add nsw i64 %22, -8
%28 = lshr exact i64 %27, 3
%29 = add nuw nsw i64 %28, 1
%30 = and i64 %29, 1
%31 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %31, label %77, label %32
32: ; preds = %21
%33 = and i64 %29, 4611686018427387902
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %74, %34 ]
%36 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %75, %34 ]
%37 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %35
%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 %35
%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> %24, <4 x float> %39, <4 x float> %45)
%50 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %26, <4 x float> %42, <4 x float> %48)
%51 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %35
%52 = bitcast float* %51 to <4 x float>*
store <4 x float> %49, <4 x float>* %52
%53 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 4
%54 = bitcast float* %53 to <4 x float>*
store <4 x float> %50, <4 x float>* %54
%55 = or i64 %35, 8
%56 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %55
%57 = bitcast float* %56 to <4 x float>*
%58 = load <4 x float>, <4 x float>* %57
%59 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 4
%60 = bitcast float* %59 to <4 x float>*
%61 = load <4 x float>, <4 x float>* %60
%62 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %55
%63 = bitcast float* %62 to <4 x float>*
%64 = load <4 x float>, <4 x float>* %63
%65 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 4
%66 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
%67 = load <4 x float>, <4 x float>* %66
%68 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %24, <4 x float> %58, <4 x float> %64)
%69 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %26, <4 x float> %61, <4 x float> %67)
%70 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %55
%71 = bitcast float* %70 to <4 x float>*
store <4 x float> %68, <4 x float>* %71
%72 = getelementptr inbounds float, float* %70, i64 4
%73 = bitcast float* %72 to <4 x float>*
store <4 x float> %69, <4 x float>* %73
%74 = add nuw i64 %35, 16
%75 = add i64 %36, 2
%76 = icmp eq i64 %75, %33
br i1 %76, label %77, label %34
77: ; preds = %34, %21
%78 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %74, %34 ]
%79 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %79, label %99, label %80
80: ; preds = %77
%81 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %78
%82 = bitcast float* %81 to <4 x float>*
%83 = load <4 x float>, <4 x float>* %82
%84 = getelementptr inbounds float, float* %81, i64 4
%85 = bitcast float* %84 to <4 x float>*
%86 = load <4 x float>, <4 x float>* %85
%87 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %78
%88 = bitcast float* %87 to <4 x float>*
%89 = load <4 x float>, <4 x float>* %88
%90 = getelementptr inbounds float, float* %87, i64 4
%91 = bitcast float* %90 to <4 x float>*
%92 = load <4 x float>, <4 x float>* %91
%93 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %24, <4 x float> %83, <4 x float> %89)
%94 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %26, <4 x float> %86, <4 x float> %92)
%95 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %78
%96 = bitcast float* %95 to <4 x float>*
store <4 x float> %93, <4 x float>* %96
%97 = getelementptr inbounds float, float* %95, i64 4
%98 = bitcast float* %97 to <4 x float>*
store <4 x float> %94, <4 x float>* %98
br label %99
99: ; preds = %77, %80
%100 = icmp eq i64 %22, %8
br i1 %100, label %135, label %101
101: ; preds = %10, %7, %99
%102 = phi i64 [ 0, %10 ], [ 0, %7 ], [ %22, %99 ]
%103 = xor i64 %102, -1
%104 = and i64 %8, 1
%105 = icmp eq i64 %104, 0
br i1 %105, label %114, label %106
106: ; preds = %101
%107 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %102
%108 = load float, float* %107
%109 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %102
%110 = load float, float* %109
%111 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %108, float %110)
%112 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %102
store float %111, float* %112
%113 = or i64 %102, 1
br label %114
114: ; preds = %106, %101
%115 = phi i64 [ %102, %101 ], [ %113, %106 ]
%116 = sub nsw i64 0, %8
%117 = icmp eq i64 %103, %116
br i1 %117, label %135, label %118
118: ; preds = %114, %118
%119 = phi i64 [ %133, %118 ], [ %115, %114 ]
%120 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %119
%121 = load float, float* %120
%122 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %119
%123 = load float, float* %122
%124 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %121, float %123)
%125 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %119
store float %124, float* %125
%126 = add nuw nsw i64 %119, 1
%127 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %126
%128 = load float, float* %127
%129 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %126
%130 = load float, float* %129
%131 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %128, float %130)
%132 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %126
store float %131, float* %132
%133 = add nuw nsw i64 %119, 2
%134 = icmp eq i64 %133, %8
br i1 %134, label %135, label %118
135: ; preds = %114, %118, %99, %5
ret void
}