void fa_autocorr(float *x, int n, int p, float *r) {
  int i, j, k;
  for (k = 0; k <= p; k++) {
    r[k] = 0.0;
    for (i = 0, j = k; j < n; i++, j++)
      r[k] += x[i] * x[j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fa_autocorr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11ac <fa_autocorr+0xac>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1199 <fa_autocorr+0x99>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1142 <fa_autocorr+0x42>
jmp    119e <fa_autocorr+0x9e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1119 <fa_autocorr+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fa_autocorr>:
push   %r14
push   %rbx
test   %edx,%edx
js     11e3 <fa_autocorr+0xe3>
movslq %esi,%r9
add    $0x1,%edx
lea    0x4(%rdi),%r8
xor    %r10d,%r10d
xor    %r11d,%r11d
jmp    1134 <fa_autocorr+0x34>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
add    $0xffffffff,%esi
add    $0x4,%r10
cmp    %rdx,%r11
je     11e3 <fa_autocorr+0xe3>
mov    %esi,%esi
movl   $0x0,(%rcx,%r11,4)
cmp    %r9,%r11
jge    1120 <fa_autocorr+0x20>
cmp    $0x1,%esi
jne    1160 <fa_autocorr+0x60>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
mov    %r11,%rbx
test   $0x1,%sil
je     1120 <fa_autocorr+0x20>
jmp    11ca <fa_autocorr+0xca>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%r14d
and    $0xfffffffe,%r14d
neg    %r14
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
mov    %r8,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  -0x4(%rbx),%xmm1
mulss  -0x4(%rbx,%r10,1),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rcx,%r11,4)
movss  (%rbx),%xmm0
mulss  (%rbx,%r10,1),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rcx,%r11,4)
add    $0x8,%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
cmp    %rax,%r14
jne    1180 <fa_autocorr+0x80>
mov    %r11,%rbx
sub    %rax,%rbx
neg    %rax
test   $0x1,%sil
je     1120 <fa_autocorr+0x20>
movss  (%rdi,%rax,4),%xmm1
mulss  (%rdi,%rbx,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rcx,%r11,4)
jmp    1120 <fa_autocorr+0x20>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fa_autocorr(float* %0, i32 %1, i32 %2, float* %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store float* %3, float** %8
store i32 0, i32* %11
br label %12
12: ; preds = %49, %4
%13 = load i32, i32* %11
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %52
16: ; preds = %12
%17 = load float*, float** %8
%18 = load i32, i32* %11
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds float, float* %17, i64 %19
store float 0.000000e+00, float* %20
store i32 0, i32* %9
%21 = load i32, i32* %11
store i32 %21, i32* %10
br label %22
22: ; preds = %43, %16
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %48
26: ; preds = %22
%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** %5
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = load float*, float** %8
%38 = load i32, i32* %11
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds float, float* %37, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %36, float %41)
store float %42, float* %40
br label %43
43: ; preds = %26
%44 = load i32, i32* %9
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %9
%46 = load i32, i32* %10
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %10
br label %22
48: ; preds = %22
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i32, i32* %11
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %11
br label %12
52: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fa_autocorr(float* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, float* nocapture %3) {
%5 = icmp slt i32 %2, 0
br i1 %5, label %57, label %6
6: ; preds = %4
%7 = sext i32 %1 to i64
%8 = add nuw i32 %2, 1
%9 = zext i32 %8 to i64
br label %10
10: ; preds = %6, %53
%11 = phi i32 [ %1, %6 ], [ %55, %53 ]
%12 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %54, %53 ]
%13 = zext i32 %11 to i64
%14 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %12
store float 0.000000e+00, float* %14
%15 = icmp slt i64 %12, %7
br i1 %15, label %16, label %53
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %13, 1
%18 = icmp eq i32 %11, 1
br i1 %18, label %42, label %19
19: ; preds = %16
%20 = and i64 %13, 4294967294
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi float [ 0.000000e+00, %19 ], [ %37, %21 ]
%23 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %38, %21 ]
%24 = phi i64 [ %12, %19 ], [ %39, %21 ]
%25 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %40, %21 ]
%26 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %23
%27 = load float, float* %26
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %24
%29 = load float, float* %28
%30 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %27, float %29, float %22)
store float %30, float* %14
%31 = or i64 %23, 1
%32 = add nuw nsw i64 %24, 1
%33 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %31
%34 = load float, float* %33
%35 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %32
%36 = load float, float* %35
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %36, float %30)
store float %37, float* %14
%38 = add nuw nsw i64 %23, 2
%39 = add nuw nsw i64 %24, 2
%40 = add i64 %25, 2
%41 = icmp eq i64 %40, %20
br i1 %41, label %42, label %21
42: ; preds = %21, %16
%43 = phi float [ 0.000000e+00, %16 ], [ %37, %21 ]
%44 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %38, %21 ]
%45 = phi i64 [ %12, %16 ], [ %39, %21 ]
%46 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %46, label %53, label %47
47: ; preds = %42
%48 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %44
%49 = load float, float* %48
%50 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %45
%51 = load float, float* %50
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %49, float %51, float %43)
store float %52, float* %14
br label %53
53: ; preds = %47, %42, %10
%54 = add nuw nsw i64 %12, 1
%55 = add i32 %11, -1
%56 = icmp eq i64 %54, %9
br i1 %56, label %57, label %10
57: ; preds = %53, %4
ret void
}