int gemv(float a[512], float b[512], float c[512][512]) {
  int i, j;
  for (i = 1; i < 512; i++)
    for (j = 1; j < 512; j++)
      a[i] = a[i] + c[i][j] * b[j];
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gemv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x200,-0x1c(%rbp)
jge    11a0 <gemv+0xa0>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x200,-0x20(%rbp)
jge    118d <gemv+0x8d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0xb,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112b <gemv+0x2b>
jmp    1192 <gemv+0x92>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <gemv+0x17>
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gemv>:
add    $0x808,%rdx
mov    $0x1,%eax
jmp    1123 <gemv+0x23>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rax
add    $0x800,%rdx
cmp    $0x200,%rax
je     1168 <gemv+0x68>
movss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%rdx,%rcx,4),%xmm1
mulss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi,%rax,4)
cmp    $0x1fe,%rcx
je     1110 <gemv+0x10>
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm0
mulss  0x8(%rsi,%rcx,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rdi,%rax,4)
add    $0x2,%rcx
jmp    1130 <gemv+0x30>
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @gemv(float* %0, float* %1, [512 x float]* %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca [512 x float]*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store [512 x float]* %2, [512 x float]** %6
store i32 1, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %44, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 512
br i1 %11, label %12, label %47
12: ; preds = %9
store i32 1, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %40, %12
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp slt i32 %14, 512
br i1 %15, label %16, label %43
16: ; preds = %13
%17 = load float*, float** %4
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds float, float* %17, i64 %19
%21 = load float, float* %20
%22 = load [512 x float]*, [512 x float]** %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds [512 x float], [512 x float]* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds [512 x float], [512 x float]* %25, i64 0, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = load float*, float** %5
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %29, float %34, float %21)
%36 = load float*, float** %4
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 %38
store float %35, float* %39
br label %40
40: ; preds = %16
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %13
43: ; preds = %13
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %9
47: ; preds = %9
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @gemv(float* nocapture %0, float* nocapture %1, [512 x float]* nocapture %2) {
br label %4
4: ; preds = %3, %25
%5 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %26, %25 ]
%6 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %5
%7 = load float, float* %6
br label %8
8: ; preds = %18, %4
%9 = phi float [ %7, %4 ], [ %23, %18 ]
%10 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %24, %18 ]
%11 = getelementptr inbounds [512 x float], [512 x float]* %2, i64 %5, i64 %10
%12 = load float, float* %11
%13 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %10
%14 = load float, float* %13
%15 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %12, float %14, float %9)
store float %15, float* %6
%16 = add nuw nsw i64 %10, 1
%17 = icmp eq i64 %16, 512
br i1 %17, label %25, label %18
18: ; preds = %8
%19 = getelementptr inbounds [512 x float], [512 x float]* %2, i64 %5, i64 %16
%20 = load float, float* %19
%21 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %16
%22 = load float, float* %21
%23 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %20, float %22, float %15)
store float %23, float* %6
%24 = add nuw nsw i64 %10, 2
br label %8
25: ; preds = %8
%26 = add nuw nsw i64 %5, 1
%27 = icmp eq i64 %26, 512
br i1 %27, label %28, label %4
28: ; preds = %25
ret i32 0
}