void rvec_axpy(register float *arg1, register float *arg2, register float scale,
               register int n) {
  while (n--) {
    *arg1++ += scale * *arg2++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rvec_axpy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1164 <rvec_axpy+0x64>
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
jmp    1114 <rvec_axpy+0x14>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rvec_axpy>:
test   %edx,%edx
je     12ad <rvec_axpy+0x1ad>
lea    -0x1(%rdx),%r10d
cmp    $0x7,%r10d
jb     120c <rvec_axpy+0x10c>
lea    (%rsi,%r10,4),%rax
add    $0x4,%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    1134 <rvec_axpy+0x34>
lea    (%rdi,%r10,4),%rax
add    $0x4,%rax
cmp    %rsi,%rax
ja     120c <rvec_axpy+0x10c>
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%r8),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12ae <rvec_axpy+0x1ae>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%rsi,%rcx,4),%xmm2
movups 0x10(%rsi,%rcx,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
movups (%rdi,%rcx,4),%xmm4
addps  %xmm2,%xmm4
movups 0x10(%rdi,%rcx,4),%xmm2
movups 0x20(%rdi,%rcx,4),%xmm5
movups 0x30(%rdi,%rcx,4),%xmm6
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm2,%xmm3
movups %xmm4,(%rdi,%rcx,4)
movups %xmm3,0x10(%rdi,%rcx,4)
movups 0x20(%rsi,%rcx,4),%xmm2
movups 0x30(%rsi,%rcx,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm5,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm6,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rdi,%rcx,4)
movups %xmm3,0x30(%rdi,%rcx,4)
add    $0x10,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1170 <rvec_axpy+0x70>
test   $0x1,%r9b
je     11f8 <rvec_axpy+0xf8>
movups (%rsi,%rcx,4),%xmm2
movups 0x10(%rsi,%rcx,4),%xmm3
movups (%rdi,%rcx,4),%xmm4
movups 0x10(%rdi,%rcx,4),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm4,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm5,%xmm3
movups %xmm2,(%rdi,%rcx,4)
movups %xmm3,0x10(%rdi,%rcx,4)
cmp    %r8,%r10
je     12ad <rvec_axpy+0x1ad>
sub    %r8d,%edx
lea    (%rdi,%r8,4),%rdi
lea    (%rsi,%r8,4),%rsi
lea    -0x1(%rdx),%r8d
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
je     1241 <rvec_axpy+0x141>
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rsi),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rdi),%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi)
add    $0x4,%rdi
add    $0x4,%rsi
add    $0x1,%eax
cmp    %eax,%ecx
jne    1220 <rvec_axpy+0x120>
sub    %eax,%edx
cmp    $0x3,%r8d
jb     12ad <rvec_axpy+0x1ad>
mov    %edx,%eax
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi,%rcx,4)
movss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdi,%rcx,4)
movss  0x8(%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdi,%rcx,4)
movss  0xc(%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,0xc(%rdi,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %ecx,%eax
jne    1250 <rvec_axpy+0x150>
ret
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r9b
jne    11d1 <rvec_axpy+0xd1>
jmp    11f8 <rvec_axpy+0xf8>

LLVM IR (-O0):
define void @rvec_axpy(float* %0, float* %1, float %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store float %2, float* %7
store i32 %3, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %13, %4
%10 = load i32, i32* %8
%11 = add nsw i32 %10, -1
store i32 %11, i32* %8
%12 = icmp ne i32 %10, 0
br i1 %12, label %13, label %22
13: ; preds = %9
%14 = load float, float* %7
%15 = load float*, float** %6
%16 = getelementptr inbounds float, float* %15, i32 1
store float* %16, float** %6
%17 = load float, float* %15
%18 = load float*, float** %5
%19 = getelementptr inbounds float, float* %18, i32 1
store float* %19, float** %5
%20 = load float, float* %18
%21 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %14, float %17, float %20)
store float %21, float* %18
br label %9
22: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @rvec_axpy(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %5, label %149, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %3, -1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = add nuw nsw i64 %8, 1
%10 = icmp ult i32 %7, 7
br i1 %10, label %98, label %11
11: ; preds = %6
%12 = add i32 %3, -1
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = getelementptr float, float* %0, i64 %14
%16 = getelementptr float, float* %1, i64 %14
%17 = icmp ugt float* %16, %0
%18 = icmp ugt float* %15, %1
%19 = and i1 %17, %18
br i1 %19, label %98, label %20
20: ; preds = %11
%21 = and i64 %9, 8589934584
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = sub i32 %3, %22
%24 = getelementptr float, float* %0, i64 %21
%25 = getelementptr float, float* %1, i64 %21
%26 = insertelement <4 x float> poison, float %2, i64 0
%27 = shufflevector <4 x float> %26, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%28 = insertelement <4 x float> poison, float %2, i64 0
%29 = shufflevector <4 x float> %28, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%30 = add nsw i64 %21, -8
%31 = lshr exact i64 %30, 3
%32 = add nuw nsw i64 %31, 1
%33 = and i64 %32, 1
%34 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %34, label %76, label %35
35: ; preds = %20
%36 = and i64 %32, 4611686018427387902
br label %37
37: ; preds = %37, %35
%38 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %73, %37 ]
%39 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %74, %37 ]
%40 = getelementptr float, float* %0, i64 %38
%41 = getelementptr float, float* %1, i64 %38
%42 = bitcast float* %41 to <4 x float>*
%43 = load <4 x float>, <4 x float>* %42
%44 = getelementptr float, float* %41, i64 4
%45 = bitcast float* %44 to <4 x float>*
%46 = load <4 x float>, <4 x float>* %45
%47 = bitcast float* %40 to <4 x float>*
%48 = load <4 x float>, <4 x float>* %47
%49 = getelementptr float, float* %40, i64 4
%50 = bitcast float* %49 to <4 x float>*
%51 = load <4 x float>, <4 x float>* %50
%52 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %27, <4 x float> %43, <4 x float> %48)
%53 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %29, <4 x float> %46, <4 x float> %51)
%54 = bitcast float* %40 to <4 x float>*
store <4 x float> %52, <4 x float>* %54
%55 = bitcast float* %49 to <4 x float>*
store <4 x float> %53, <4 x float>* %55
%56 = or i64 %38, 8
%57 = getelementptr float, float* %0, i64 %56
%58 = getelementptr float, float* %1, i64 %56
%59 = bitcast float* %58 to <4 x float>*
%60 = load <4 x float>, <4 x float>* %59
%61 = getelementptr float, float* %58, i64 4
%62 = bitcast float* %61 to <4 x float>*
%63 = load <4 x float>, <4 x float>* %62
%64 = bitcast float* %57 to <4 x float>*
%65 = load <4 x float>, <4 x float>* %64
%66 = getelementptr float, float* %57, i64 4
%67 = bitcast float* %66 to <4 x float>*
%68 = load <4 x float>, <4 x float>* %67
%69 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %27, <4 x float> %60, <4 x float> %65)
%70 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %29, <4 x float> %63, <4 x float> %68)
%71 = bitcast float* %57 to <4 x float>*
store <4 x float> %69, <4 x float>* %71
%72 = bitcast float* %66 to <4 x float>*
store <4 x float> %70, <4 x float>* %72
%73 = add nuw i64 %38, 16
%74 = add i64 %39, 2
%75 = icmp eq i64 %74, %36
br i1 %75, label %76, label %37
76: ; preds = %37, %20
%77 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %73, %37 ]
%78 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %78, label %96, label %79
79: ; preds = %76
%80 = getelementptr float, float* %0, i64 %77
%81 = getelementptr float, float* %1, i64 %77
%82 = bitcast float* %81 to <4 x float>*
%83 = load <4 x float>, <4 x float>* %82
%84 = getelementptr float, float* %81, i64 4
%85 = bitcast float* %84 to <4 x float>*
%86 = load <4 x float>, <4 x float>* %85
%87 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
%88 = load <4 x float>, <4 x float>* %87
%89 = getelementptr float, float* %80, i64 4
%90 = bitcast float* %89 to <4 x float>*
%91 = load <4 x float>, <4 x float>* %90
%92 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %27, <4 x float> %83, <4 x float> %88)
%93 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %29, <4 x float> %86, <4 x float> %91)
%94 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
store <4 x float> %92, <4 x float>* %94
%95 = bitcast float* %89 to <4 x float>*
store <4 x float> %93, <4 x float>* %95
br label %96
96: ; preds = %76, %79
%97 = icmp eq i64 %9, %21
br i1 %97, label %149, label %98
98: ; preds = %11, %6, %96
%99 = phi i32 [ %3, %11 ], [ %3, %6 ], [ %23, %96 ]
%100 = phi float* [ %0, %11 ], [ %0, %6 ], [ %24, %96 ]
%101 = phi float* [ %1, %11 ], [ %1, %6 ], [ %25, %96 ]
%102 = add i32 %99, -1
%103 = and i32 %99, 3
%104 = icmp eq i32 %103, 0
br i1 %104, label %118, label %105
105: ; preds = %98, %105
%106 = phi i32 [ %110, %105 ], [ %99, %98 ]
%107 = phi float* [ %113, %105 ], [ %100, %98 ]
%108 = phi float* [ %111, %105 ], [ %101, %98 ]
%109 = phi i32 [ %116, %105 ], [ 0, %98 ]
%110 = add nsw i32 %106, -1
%111 = getelementptr inbounds float, float* %108, i64 1
%112 = load float, float* %108
%113 = getelementptr inbounds float, float* %107, i64 1
%114 = load float, float* %107
%115 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %2, float %112, float %114)
store float %115, float* %107
%116 = add i32 %109, 1
%117 = icmp eq i32 %116, %103
br i1 %117, label %118, label %105
118: ; preds = %105, %98
%119 = phi i32 [ %99, %98 ], [ %110, %105 ]
%120 = phi float* [ %100, %98 ], [ %113, %105 ]
%121 = phi float* [ %101, %98 ], [ %111, %105 ]
%122 = icmp ult i32 %102, 3
br i1 %122, label %149, label %123
123: ; preds = %118, %123
%124 = phi i32 [ %142, %123 ], [ %119, %118 ]
%125 = phi float* [ %145, %123 ], [ %120, %118 ]
%126 = phi float* [ %143, %123 ], [ %121, %118 ]
%127 = getelementptr inbounds float, float* %126, i64 1
%128 = load float, float* %126
%129 = getelementptr inbounds float, float* %125, i64 1
%130 = load float, float* %125
%131 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %2, float %128, float %130)
store float %131, float* %125
%132 = getelementptr inbounds float, float* %126, i64 2
%133 = load float, float* %127
%134 = getelementptr inbounds float, float* %125, i64 2
%135 = load float, float* %129
%136 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %2, float %133, float %135)
store float %136, float* %129
%137 = getelementptr inbounds float, float* %126, i64 3
%138 = load float, float* %132
%139 = getelementptr inbounds float, float* %125, i64 3
%140 = load float, float* %134
%141 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %2, float %138, float %140)
store float %141, float* %134
%142 = add nsw i32 %124, -4
%143 = getelementptr inbounds float, float* %126, i64 4
%144 = load float, float* %137
%145 = getelementptr inbounds float, float* %125, i64 4
%146 = load float, float* %139
%147 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %2, float %144, float %146)
store float %147, float* %139
%148 = icmp eq i32 %142, 0
br i1 %148, label %149, label %123
149: ; preds = %118, %123, %96, %4
ret void
}