void add_source(int N, float *x, float *s, float dt) {
  int i, size = (N + 2) * (N + 2);
  for (i = 0; i < size; i++)
    x[i] += dt * s[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_source>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1173 <add_source+0x73>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112d <add_source+0x2d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_source>:
add    $0x2,%edi
imul   %edi,%edi
test   %edi,%edi
je     1261 <add_source+0x161>
mov    %edi,%r9d
cmp    $0x8,%edi
jb     1128 <add_source+0x28>
lea    (%rdx,%r9,4),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    1197 <add_source+0x97>
lea    (%rsi,%r9,4),%rax
cmp    %rdx,%rax
jbe    1197 <add_source+0x97>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r9b
je     114d <add_source+0x4d>
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%rsi,%rcx,4)
or     $0x1,%rcx
add    %r9,%rax
je     1261 <add_source+0x161>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%rsi,%rcx,4)
movss  0x4(%rdx,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rsi,%rcx,4)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1160 <add_source+0x60>
jmp    1261 <add_source+0x161>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1262 <add_source+0x162>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movups (%rdx,%rdi,4),%xmm2
movups 0x10(%rdx,%rdi,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
movups (%rsi,%rdi,4),%xmm4
addps  %xmm2,%xmm4
movups 0x10(%rsi,%rdi,4),%xmm2
movups 0x20(%rsi,%rdi,4),%xmm5
movups 0x30(%rsi,%rdi,4),%xmm6
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm2,%xmm3
movups %xmm4,(%rsi,%rdi,4)
movups %xmm3,0x10(%rsi,%rdi,4)
movups 0x20(%rdx,%rdi,4),%xmm2
movups 0x30(%rdx,%rdi,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm5,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm6,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rsi,%rdi,4)
movups %xmm3,0x30(%rsi,%rdi,4)
add    $0x10,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11d0 <add_source+0xd0>
test   $0x1,%r8b
je     1258 <add_source+0x158>
movups (%rdx,%rdi,4),%xmm2
movups 0x10(%rdx,%rdi,4),%xmm3
movups (%rsi,%rdi,4),%xmm4
movups 0x10(%rsi,%rdi,4),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm4,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm5,%xmm3
movups %xmm2,(%rsi,%rdi,4)
movups %xmm3,0x10(%rsi,%rdi,4)
cmp    %r9,%rcx
jne    112a <add_source+0x2a>
ret
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%r8b
jne    1231 <add_source+0x131>
jmp    1258 <add_source+0x158>

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

LLVM IR (-O2):
define void @add_source(i32 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float %3) {
%5 = add nsw i32 %0, 2
%6 = mul i32 %5, %5
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %122, label %8
8: ; preds = %4
%9 = zext i32 %6 to i64
%10 = icmp ult i32 %6, 8
br i1 %10, label %91, label %11
11: ; preds = %8
%12 = getelementptr float, float* %1, i64 %9
%13 = getelementptr float, float* %2, i64 %9
%14 = icmp ugt float* %13, %1
%15 = icmp ugt float* %12, %2
%16 = and i1 %14, %15
br i1 %16, label %91, label %17
17: ; preds = %11
%18 = and i64 %9, 4294967288
%19 = insertelement <4 x float> poison, float %3, i64 0
%20 = shufflevector <4 x float> %19, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <4 x float> poison, float %3, i64 0
%22 = shufflevector <4 x float> %21, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%23 = add nsw i64 %18, -8
%24 = lshr exact i64 %23, 3
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %27, label %69, label %28
28: ; preds = %17
%29 = and i64 %25, 4611686018427387902
br label %30
30: ; preds = %30, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %66, %30 ]
%32 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %67, %30 ]
%33 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %31
%34 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
%35 = load <4 x float>, <4 x float>* %34
%36 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 4
%37 = bitcast float* %36 to <4 x float>*
%38 = load <4 x float>, <4 x float>* %37
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %31
%40 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
%41 = load <4 x float>, <4 x float>* %40
%42 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 4
%43 = bitcast float* %42 to <4 x float>*
%44 = load <4 x float>, <4 x float>* %43
%45 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %20, <4 x float> %35, <4 x float> %41)
%46 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %22, <4 x float> %38, <4 x float> %44)
%47 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
store <4 x float> %45, <4 x float>* %47
%48 = bitcast float* %42 to <4 x float>*
store <4 x float> %46, <4 x float>* %48
%49 = or i64 %31, 8
%50 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %49
%51 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
%52 = load <4 x float>, <4 x float>* %51
%53 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 4
%54 = bitcast float* %53 to <4 x float>*
%55 = load <4 x float>, <4 x float>* %54
%56 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %49
%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 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %20, <4 x float> %52, <4 x float> %58)
%63 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %22, <4 x float> %55, <4 x float> %61)
%64 = bitcast float* %56 to <4 x float>*
store <4 x float> %62, <4 x float>* %64
%65 = bitcast float* %59 to <4 x float>*
store <4 x float> %63, <4 x float>* %65
%66 = add nuw i64 %31, 16
%67 = add i64 %32, 2
%68 = icmp eq i64 %67, %29
br i1 %68, label %69, label %30
69: ; preds = %30, %17
%70 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %66, %30 ]
%71 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %71, label %89, label %72
72: ; preds = %69
%73 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %70
%74 = bitcast float* %73 to <4 x float>*
%75 = load <4 x float>, <4 x float>* %74
%76 = getelementptr inbounds float, float* %73, i64 4
%77 = bitcast float* %76 to <4 x float>*
%78 = load <4 x float>, <4 x float>* %77
%79 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %70
%80 = bitcast float* %79 to <4 x float>*
%81 = load <4 x float>, <4 x float>* %80
%82 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 4
%83 = bitcast float* %82 to <4 x float>*
%84 = load <4 x float>, <4 x float>* %83
%85 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %20, <4 x float> %75, <4 x float> %81)
%86 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %22, <4 x float> %78, <4 x float> %84)
%87 = bitcast float* %79 to <4 x float>*
store <4 x float> %85, <4 x float>* %87
%88 = bitcast float* %82 to <4 x float>*
store <4 x float> %86, <4 x float>* %88
br label %89
89: ; preds = %69, %72
%90 = icmp eq i64 %18, %9
br i1 %90, label %122, label %91
91: ; preds = %11, %8, %89
%92 = phi i64 [ 0, %11 ], [ 0, %8 ], [ %18, %89 ]
%93 = xor i64 %92, -1
%94 = and i64 %9, 1
%95 = icmp eq i64 %94, 0
br i1 %95, label %103, label %96
96: ; preds = %91
%97 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %92
%98 = load float, float* %97
%99 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %92
%100 = load float, float* %99
%101 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %98, float %100)
store float %101, float* %99
%102 = or i64 %92, 1
br label %103
103: ; preds = %96, %91
%104 = phi i64 [ %92, %91 ], [ %102, %96 ]
%105 = sub nsw i64 0, %9
%106 = icmp eq i64 %93, %105
br i1 %106, label %122, label %107
107: ; preds = %103, %107
%108 = phi i64 [ %120, %107 ], [ %104, %103 ]
%109 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %108
%110 = load float, float* %109
%111 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %108
%112 = load float, float* %111
%113 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %110, float %112)
store float %113, float* %111
%114 = add nuw nsw i64 %108, 1
%115 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %114
%116 = load float, float* %115
%117 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %114
%118 = load float, float* %117
%119 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %116, float %118)
store float %119, float* %117
%120 = add nuw nsw i64 %108, 2
%121 = icmp eq i64 %120, %9
br i1 %121, label %122, label %107
122: ; preds = %103, %107, %89, %4
ret void
}