void matvec(int N, int b, double *A, double *v, double *w) {
  int i, j, li, ls;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    w[i] = 0.0;
    li = i - b < 0 ? 0 : i - b;
    ls = i + b > N - 1 ? N - 1 : i + b;
    for (j = li; j <= ls; j++) {
      w[i] += A[i * N + j] * v[j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matvec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1202 <matvec+0x102>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jge    1152 <matvec+0x52>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    115b <matvec+0x5b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1183 <matvec+0x83>
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    118c <matvec+0x8c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jg     11ef <matvec+0xef>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1198 <matvec+0x98>
jmp    11f4 <matvec+0xf4>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111d <matvec+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matvec>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    11a1 <matvec+0xa1>
movslq %esi,%r9
neg    %esi
mov    %edi,%r14d
add    $0xffffffff,%edi
lea    0x0(,%r14,8),%r10
xor    %r11d,%r11d
xor    %r15d,%r15d
jmp    113f <matvec+0x3f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15
add    $0x1,%esi
add    %r10,%rdx
cmp    %r14,%r15
je     11a1 <matvec+0xa1>
test   %esi,%esi
mov    $0x0,%eax
cmovg  %esi,%eax
movq   $0x0,(%r8,%r15,8)
mov    %r15,%rbx
sub    %r9,%rbx
test   %rbx,%rbx
cmovle %r11d,%ebx
lea    (%r15,%r9,1),%r12
cmp    %r14,%r12
cmovge %edi,%r12d
cmp    %ebx,%r12d
jl     1130 <matvec+0x30>
add    $0xffffffffffffffff,%rax
movslq %r12d,%rbx
xorpd  %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax)
movsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x8(%rcx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r8,%r15,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rbx,%rax
jl     1180 <matvec+0x80>
jmp    1130 <matvec+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matvec(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3, double* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store double* %2, double** %8
store double* %3, double** %9
store double* %4, double** %10
store i32 0, i32* %11
br label %15
15: ; preds = %80, %5
%16 = load i32, i32* %11
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %83
19: ; preds = %15
%20 = load double*, double** %10
%21 = load i32, i32* %11
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %22
store double 0.000000e+00, double* %23
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sub nsw i32 %24, %25
%27 = icmp slt i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %19
br label %33
29: ; preds = %19
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %7
%32 = sub nsw i32 %30, %31
br label %33
33: ; preds = %29, %28
%34 = phi i32 [ 0, %28 ], [ %32, %29 ]
store i32 %34, i32* %13
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %7
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = icmp sgt i32 %37, %39
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %33
%42 = load i32, i32* %6
%43 = sub nsw i32 %42, 1
br label %48
44: ; preds = %33
%45 = load i32, i32* %11
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %45, %46
br label %48
48: ; preds = %44, %41
%49 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %47, %44 ]
store i32 %49, i32* %14
%50 = load i32, i32* %13
store i32 %50, i32* %12
br label %51
51: ; preds = %76, %48
%52 = load i32, i32* %12
%53 = load i32, i32* %14
%54 = icmp sle i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %79
55: ; preds = %51
%56 = load double*, double** %8
%57 = load i32, i32* %11
%58 = load i32, i32* %6
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = load i32, i32* %12
%61 = add nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = load double*, double** %9
%66 = load i32, i32* %12
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = load double*, double** %10
%71 = load i32, i32* %11
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %64, double %69, double %74)
store double %75, double* %73
br label %76
76: ; preds = %55
%77 = load i32, i32* %12
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %12
br label %51
79: ; preds = %51
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %11
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %11
br label %15
83: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matvec(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4) {
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %46
7: ; preds = %5
%8 = add nsw i32 %0, -1
%9 = sub i32 0, %1
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = zext i32 %0 to i64
br label %13
13: ; preds = %7, %42
%14 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %43, %42 ]
%15 = phi i32 [ %9, %7 ], [ %44, %42 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %14
store double 0.000000e+00, double* %16
%17 = sub nsw i64 %14, %10
%18 = icmp sgt i64 %17, 0
%19 = select i1 %18, i64 %17, i64 0
%20 = trunc i64 %19 to i32
%21 = add nsw i64 %14, %10
%22 = icmp slt i64 %21, %11
%23 = trunc i64 %21 to i32
%24 = select i1 %22, i32 %23, i32 %8
%25 = icmp slt i32 %24, %20
br i1 %25, label %42, label %26
26: ; preds = %13
%27 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %15, i32 0)
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = mul nsw i64 %14, %11
%30 = sext i32 %24 to i64
br label %31
31: ; preds = %26, %31
%32 = phi double [ 0.000000e+00, %26 ], [ %39, %31 ]
%33 = phi i64 [ %28, %26 ], [ %40, %31 ]
%34 = add nuw nsw i64 %33, %29
%35 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %33
%38 = load double, double* %37
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %38, double %32)
store double %39, double* %16
%40 = add nuw nsw i64 %33, 1
%41 = icmp slt i64 %33, %30
br i1 %41, label %31, label %42
42: ; preds = %31, %13
%43 = add nuw nsw i64 %14, 1
%44 = add i32 %15, 1
%45 = icmp eq i64 %43, %12
br i1 %45, label %46, label %13
46: ; preds = %42, %5
ret void
}