void add_image(image, add, nx, ny) float *image, *add;
int nx, ny;
{
  int index, i, j;
  for (i = 0; i < ny; i++) {
    for (j = 0; j < nx; j++) {
      index = i * nx + j;
      image[index] = image[index] + add[index];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_image>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    118d <add_image+0x8d>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    117a <add_image+0x7a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112c <add_image+0x2c>
jmp    117f <add_image+0x7f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1119 <add_image+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_image>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1346 <add_image+0x246>
movslq %edx,%r15
mov    %ecx,%r12d
mov    %r15d,%r8d
mov    %r8d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
mov    %r8,%rax
neg    %rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x30(%rsi),%rbx
lea    0x0(,%r15,4),%r13
lea    0x30(%rdi),%rcx
lea    0x4(%rdi),%rbp
lea    0x4(%rsi),%r14
xor    %r10d,%r10d
mov    %r12,-0x30(%rsp)
jmp    1199 <add_image+0x99>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
add    %r13,%rbx
add    %r13,%rcx
add    %r13,%rbp
add    %r13,%r14
cmp    %r12,%r10
je     1346 <add_image+0x246>
test   %edx,%edx
jle    1180 <add_image+0x80>
mov    %r10,%r11
imul   %r15,%r11
cmp    $0x8,%edx
jae    11c0 <add_image+0xc0>
xor    %r9d,%r9d
jmp    12c0 <add_image+0x1c0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%r12
lea    (%r11,%r8,1),%r15
lea    (%rdi,%r11,4),%r9
lea    (%rsi,%r15,4),%rax
cmp    %rax,%r9
jae    11f1 <add_image+0xf1>
lea    (%rdi,%r15,4),%r9
lea    (%rsi,%r11,4),%rax
cmp    %r9,%rax
jae    11f1 <add_image+0xf1>
xor    %r9d,%r9d
mov    %r12,%r15
mov    -0x30(%rsp),%r12
jmp    12c0 <add_image+0x1c0>
mov    %rsi,%rax
cmpq   $0x0,-0x18(%rsp)
je     1333 <add_image+0x233>
mov    -0x28(%rsp),%r15
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x30(%rbx,%r9,4),%xmm0
movups -0x20(%rbx,%r9,4),%xmm1
movups -0x30(%rcx,%r9,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups -0x20(%rcx,%r9,4),%xmm0
addps  %xmm1,%xmm0
movups -0x10(%rcx,%r9,4),%xmm1
movups (%rcx,%r9,4),%xmm3
movups %xmm2,-0x30(%rcx,%r9,4)
movups %xmm0,-0x20(%rcx,%r9,4)
movups -0x10(%rbx,%r9,4),%xmm0
addps  %xmm1,%xmm0
movups (%rbx,%r9,4),%xmm1
addps  %xmm3,%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rcx,%r9,4)
movups %xmm1,(%rcx,%r9,4)
add    $0x10,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r15
jne    1210 <add_image+0x110>
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
je     129f <add_image+0x19f>
add    %r11,%r9
movups (%rdi,%r9,4),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%r9,4),%xmm1
mov    %rax,%rsi
movups (%rax,%r9,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups 0x10(%rax,%r9,4),%xmm0
addps  %xmm1,%xmm0
movups %xmm2,(%rdi,%r9,4)
movups %xmm0,0x10(%rdi,%r9,4)
mov    -0x10(%rsp),%rsi
mov    %rsi,%r9
cmp    %r8,%rsi
mov    %r12,%r15
mov    -0x30(%rsp),%r12
mov    %rax,%rsi
je     1180 <add_image+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rax
test   $0x1,%r8b
je     12e5 <add_image+0x1e5>
add    %r9,%r11
movss  (%rdi,%r11,4),%xmm0
addss  (%rsi,%r11,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rdi,%r11,4)
mov    %r9,%rax
or     $0x1,%rax
not    %r9
cmp    -0x8(%rsp),%r9
je     1180 <add_image+0x80>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movss  -0x4(%rbp,%rax,4),%xmm0
addss  -0x4(%r14,%rax,4),%xmm0
movss  0x0(%rbp,%rax,4),%xmm1
movss  %xmm0,-0x4(%rbp,%rax,4)
addss  (%r14,%rax,4),%xmm1
movss  %xmm1,0x0(%rbp,%rax,4)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r8
jne    1300 <add_image+0x200>
jmp    1180 <add_image+0x80>
xor    %r9d,%r9d
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
jne    1272 <add_image+0x172>
jmp    129f <add_image+0x19f>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @add_image(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %10
br label %12
12: ; preds = %46, %4
%13 = load i32, i32* %10
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %49
16: ; preds = %12
store i32 0, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %42, %16
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %45
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %10
%23 = load i32, i32* %7
%24 = mul nsw i32 %22, %23
%25 = load i32, i32* %11
%26 = add nsw i32 %24, %25
store i32 %26, i32* %9
%27 = load float*, float** %5
%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 = load float*, float** %6
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = fadd float %31, %36
%38 = load float*, float** %5
%39 = load i32, i32* %9
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %40
store float %37, float* %41
br label %42
42: ; preds = %21
%43 = load i32, i32* %11
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %11
br label %17
45: ; preds = %17
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %10
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %10
br label %12
49: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add_image(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %136
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
%8 = sext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = and i64 %10, 4294967288
%12 = add nsw i64 %11, -8
%13 = lshr exact i64 %12, 3
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = icmp ult i32 %2, 8
%16 = and i64 %10, 4294967288
%17 = and i64 %14, 1
%18 = icmp eq i64 %12, 0
%19 = and i64 %14, 4611686018427387902
%20 = icmp eq i64 %17, 0
%21 = icmp eq i64 %16, %10
%22 = and i64 %10, 1
%23 = icmp eq i64 %22, 0
%24 = sub nsw i64 0, %10
br label %25
25: ; preds = %6, %133
%26 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %134, %133 ]
%27 = mul i64 %26, %8
%28 = getelementptr float, float* %0, i64 %27
%29 = add i64 %27, %10
%30 = getelementptr float, float* %0, i64 %29
%31 = getelementptr float, float* %1, i64 %27
%32 = getelementptr float, float* %1, i64 %29
br i1 %7, label %33, label %133
33: ; preds = %25
%34 = mul nsw i64 %26, %8
br i1 %15, label %102, label %35
35: ; preds = %33
%36 = icmp ult float* %28, %32
%37 = icmp ult float* %31, %30
%38 = and i1 %36, %37
br i1 %38, label %102, label %39
39: ; preds = %35
br i1 %18, label %81, label %40
40: ; preds = %39, %40
%41 = phi i64 [ %78, %40 ], [ 0, %39 ]
%42 = phi i64 [ %79, %40 ], [ 0, %39 ]
%43 = add nsw i64 %41, %34
%44 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %43
%45 = bitcast float* %44 to <4 x float>*
%46 = load <4 x float>, <4 x float>* %45
%47 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 4
%48 = bitcast float* %47 to <4 x float>*
%49 = load <4 x float>, <4 x float>* %48
%50 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %43
%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 = fadd <4 x float> %46, %52
%57 = fadd <4 x float> %49, %55
%58 = bitcast float* %44 to <4 x float>*
store <4 x float> %56, <4 x float>* %58
%59 = bitcast float* %47 to <4 x float>*
store <4 x float> %57, <4 x float>* %59
%60 = or i64 %41, 8
%61 = add nsw i64 %60, %34
%62 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %61
%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 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %61
%69 = bitcast float* %68 to <4 x float>*
%70 = load <4 x float>, <4 x float>* %69
%71 = getelementptr inbounds float, float* %68, i64 4
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
%73 = load <4 x float>, <4 x float>* %72
%74 = fadd <4 x float> %64, %70
%75 = fadd <4 x float> %67, %73
%76 = bitcast float* %62 to <4 x float>*
store <4 x float> %74, <4 x float>* %76
%77 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
store <4 x float> %75, <4 x float>* %77
%78 = add nuw i64 %41, 16
%79 = add i64 %42, 2
%80 = icmp eq i64 %79, %19
br i1 %80, label %81, label %40
81: ; preds = %40, %39
%82 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %78, %40 ]
br i1 %20, label %101, label %83
83: ; preds = %81
%84 = add nsw i64 %82, %34
%85 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %84
%86 = bitcast float* %85 to <4 x float>*
%87 = load <4 x float>, <4 x float>* %86
%88 = getelementptr inbounds float, float* %85, i64 4
%89 = bitcast float* %88 to <4 x float>*
%90 = load <4 x float>, <4 x float>* %89
%91 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %84
%92 = bitcast float* %91 to <4 x float>*
%93 = load <4 x float>, <4 x float>* %92
%94 = getelementptr inbounds float, float* %91, i64 4
%95 = bitcast float* %94 to <4 x float>*
%96 = load <4 x float>, <4 x float>* %95
%97 = fadd <4 x float> %87, %93
%98 = fadd <4 x float> %90, %96
%99 = bitcast float* %85 to <4 x float>*
store <4 x float> %97, <4 x float>* %99
%100 = bitcast float* %88 to <4 x float>*
store <4 x float> %98, <4 x float>* %100
br label %101
101: ; preds = %81, %83
br i1 %21, label %133, label %102
102: ; preds = %35, %33, %101
%103 = phi i64 [ 0, %35 ], [ 0, %33 ], [ %16, %101 ]
%104 = xor i64 %103, -1
br i1 %23, label %113, label %105
105: ; preds = %102
%106 = add nsw i64 %103, %34
%107 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %106
%108 = load float, float* %107
%109 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %106
%110 = load float, float* %109
%111 = fadd float %108, %110
store float %111, float* %107
%112 = or i64 %103, 1
br label %113
113: ; preds = %105, %102
%114 = phi i64 [ %103, %102 ], [ %112, %105 ]
%115 = icmp eq i64 %104, %24
br i1 %115, label %133, label %116
116: ; preds = %113, %116
%117 = phi i64 [ %131, %116 ], [ %114, %113 ]
%118 = add nsw i64 %117, %34
%119 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %118
%120 = load float, float* %119
%121 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %118
%122 = load float, float* %121
%123 = fadd float %120, %122
store float %123, float* %119
%124 = add nuw nsw i64 %117, 1
%125 = add nsw i64 %124, %34
%126 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %125
%127 = load float, float* %126
%128 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %125
%129 = load float, float* %128
%130 = fadd float %127, %129
store float %130, float* %126
%131 = add nuw nsw i64 %117, 2
%132 = icmp eq i64 %131, %10
br i1 %132, label %133, label %116
133: ; preds = %113, %116, %101, %25
%134 = add nuw nsw i64 %26, 1
%135 = icmp eq i64 %134, %9
br i1 %135, label %136, label %25
136: ; preds = %133, %4
ret void
}