void kernel_dgemv_n_1_lib4(int kmax, double *A, double *x, double *y, double *z,
                           int alg) {
  if (kmax <= 0)
    return;
  const int lda = 4;
  int k;
  double x_0, x_1, x_2, x_3, y_0 = 0;
  k = 0;
  for (; k < kmax - 3; k += 4) {
    x_0 = x[0];
    x_1 = x[1];
    x_2 = x[2];
    x_3 = x[3];
    y_0 += A[0 + lda * 0] * x_0;
    y_0 += A[0 + lda * 1] * x_1;
    y_0 += A[0 + lda * 2] * x_2;
    y_0 += A[0 + lda * 3] * x_3;
    A += 4 * lda;
    x += 4;
  }
  for (; k < kmax; k++) {
    x_0 = x[0];
    y_0 += A[0 + lda * 0] * x_0;
    A += 1 * lda;
    x += 1;
  }
  if (alg == 0) {
    y[0] = y_0;
  } else if (alg == 1) {
    z[0] = y[0] + y_0;
  } else {
    z[0] = y[0] - y_0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kernel_dgemv_n_1_lib4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jg     112a <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x2a>
jmp    12ec <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x1ec>
movl   $0x4,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x3,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    122f <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x12f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  0x10(%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  0x18(%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  0x20(%rax),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  0x40(%rax),%xmm0
movsd  -0x50(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  0x60(%rax),%xmm0
movsd  -0x58(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x80,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1140 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x40>
jmp    1234 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x134>
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1292 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x192>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1234 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x134>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jne    12ae <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x1ae>
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
jmp    12ec <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x1ec>
cmpl   $0x1,-0x2c(%rbp)
jne    12d2 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x1d2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
addsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
jmp    12e7 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x1e7>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
subsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
jmp    12ec <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x1ec>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kernel_dgemv_n_1_lib4>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    123f <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x13f>
cmp    $0x4,%edi
jb     1177 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x77>
lea    -0x3(%rdi),%r10d
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi),%xmm1
movsd  0x20(%rsi),%xmm2
mulsd  (%rdx),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x8(%rdx),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x40(%rsi),%xmm1
mulsd  0x10(%rdx),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x60(%rsi),%xmm0
mulsd  0x18(%rdx),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
sub    $0xffffffffffffff80,%rsi
add    $0x20,%rdx
add    $0x4,%eax
cmp    %r10d,%eax
jl     1120 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x20>
mov    %edi,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
cmp    %edi,%r11d
jl     1187 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x87>
jmp    1216 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x116>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r11d,%r11d
cmp    %edi,%r11d
jge    1216 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x116>
mov    %r11d,%r10d
not    %r10d
add    %edi,%r10d
mov    %edi,%eax
and    $0x3,%eax
je     11be <kernel_dgemv_n_1_lib4+0xbe>
neg    %eax
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi),%xmm1
mulsd  (%rdx),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x20,%rsi
add    $0x8,%rdx
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebx,%eax
jne    11a0 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0xa0>
sub    %ebx,%r11d
cmp    $0x3,%r10d
jb     1216 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x116>
sub    %r11d,%edi
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
movsd  0x20(%rsi),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x40(%rsi),%xmm1
mulsd  0x10(%rdx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x60(%rsi),%xmm0
mulsd  0x18(%rdx,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rax
sub    $0xffffffffffffff80,%rsi
cmp    %eax,%edi
jne    11d0 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0xd0>
cmp    $0x1,%r9d
je     1227 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x127>
test   %r9d,%r9d
jne    1232 <kernel_dgemv_n_1_lib4+0x132>
movsd  %xmm0,(%rcx)
pop    %rbx
ret
addsd  (%rcx),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r8)
pop    %rbx
ret
movsd  (%rcx),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r8)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @kernel_dgemv_n_1_lib4(i32 %0, double* %1, double* %2, double* %3, double* %4, i32 %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca double
%19 = alloca double
store i32 %0, i32* %7
store double* %1, double** %8
store double* %2, double** %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store i32 %5, i32* %12
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp sle i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %6
br label %122
23: ; preds = %6
store i32 4, i32* %13
store double 0.000000e+00, double* %19
store i32 0, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %70, %23
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sub nsw i32 %26, 3
%28 = icmp slt i32 %25, %27
br i1 %28, label %29, label %73
29: ; preds = %24
%30 = load double*, double** %9
%31 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 0
%32 = load double, double* %31
store double %32, double* %15
%33 = load double*, double** %9
%34 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 1
%35 = load double, double* %34
store double %35, double* %16
%36 = load double*, double** %9
%37 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 2
%38 = load double, double* %37
store double %38, double* %17
%39 = load double*, double** %9
%40 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 3
%41 = load double, double* %40
store double %41, double* %18
%42 = load double*, double** %8
%43 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 0
%44 = load double, double* %43
%45 = load double, double* %15
%46 = load double, double* %19
%47 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %45, double %46)
store double %47, double* %19
%48 = load double*, double** %8
%49 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 4
%50 = load double, double* %49
%51 = load double, double* %16
%52 = load double, double* %19
%53 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %50, double %51, double %52)
store double %53, double* %19
%54 = load double*, double** %8
%55 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 8
%56 = load double, double* %55
%57 = load double, double* %17
%58 = load double, double* %19
%59 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %57, double %58)
store double %59, double* %19
%60 = load double*, double** %8
%61 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 12
%62 = load double, double* %61
%63 = load double, double* %18
%64 = load double, double* %19
%65 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %63, double %64)
store double %65, double* %19
%66 = load double*, double** %8
%67 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 16
store double* %67, double** %8
%68 = load double*, double** %9
%69 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 4
store double* %69, double** %9
br label %70
70: ; preds = %29
%71 = load i32, i32* %14
%72 = add nsw i32 %71, 4
store i32 %72, i32* %14
br label %24
73: ; preds = %24
br label %74
74: ; preds = %92, %73
%75 = load i32, i32* %14
%76 = load i32, i32* %7
%77 = icmp slt i32 %75, %76
br i1 %77, label %78, label %95
78: ; preds = %74
%79 = load double*, double** %9
%80 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 0
%81 = load double, double* %80
store double %81, double* %15
%82 = load double*, double** %8
%83 = getelementptr inbounds double, double* %82, i64 0
%84 = load double, double* %83
%85 = load double, double* %15
%86 = load double, double* %19
%87 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %84, double %85, double %86)
store double %87, double* %19
%88 = load double*, double** %8
%89 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 4
store double* %89, double** %8
%90 = load double*, double** %9
%91 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 1
store double* %91, double** %9
br label %92
92: ; preds = %78
%93 = load i32, i32* %14
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %14
br label %74
95: ; preds = %74
%96 = load i32, i32* %12
%97 = icmp eq i32 %96, 0
br i1 %97, label %98, label %102
98: ; preds = %95
%99 = load double, double* %19
%100 = load double*, double** %10
%101 = getelementptr inbounds double, double* %100, i64 0
store double %99, double* %101
br label %122
102: ; preds = %95
%103 = load i32, i32* %12
%104 = icmp eq i32 %103, 1
br i1 %104, label %105, label %113
105: ; preds = %102
%106 = load double*, double** %10
%107 = getelementptr inbounds double, double* %106, i64 0
%108 = load double, double* %107
%109 = load double, double* %19
%110 = fadd double %108, %109
%111 = load double*, double** %11
%112 = getelementptr inbounds double, double* %111, i64 0
store double %110, double* %112
br label %121
113: ; preds = %102
%114 = load double*, double** %10
%115 = getelementptr inbounds double, double* %114, i64 0
%116 = load double, double* %115
%117 = load double, double* %19
%118 = fsub double %116, %117
%119 = load double*, double** %11
%120 = getelementptr inbounds double, double* %119, i64 0
store double %118, double* %120
br label %121
121: ; preds = %113, %105
br label %122
122: ; preds = %22, %121, %98
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @kernel_dgemv_n_1_lib4(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture writeonly %4, i32 %5) {
%7 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %7, label %108, label %8
8: ; preds = %6
%9 = add nsw i32 %0, -3
%10 = icmp ugt i32 %0, 3
br i1 %10, label %45, label %13
11: ; preds = %45
%12 = and i32 %0, -4
br label %13
13: ; preds = %11, %8
%14 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %12, %11 ]
%15 = phi double* [ %2, %8 ], [ %69, %11 ]
%16 = phi double* [ %1, %8 ], [ %68, %11 ]
%17 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %67, %11 ]
%18 = icmp slt i32 %14, %0
br i1 %18, label %19, label %99
19: ; preds = %13
%20 = xor i32 %14, -1
%21 = add i32 %20, %0
%22 = and i32 %0, 3
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %38, label %24
24: ; preds = %19, %24
%25 = phi double [ %32, %24 ], [ %17, %19 ]
%26 = phi double* [ %33, %24 ], [ %16, %19 ]
%27 = phi double* [ %34, %24 ], [ %15, %19 ]
%28 = phi i32 [ %35, %24 ], [ %14, %19 ]
%29 = phi i32 [ %36, %24 ], [ 0, %19 ]
%30 = load double, double* %27
%31 = load double, double* %26
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %30, double %25)
%33 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 4
%34 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 1
%35 = add nuw nsw i32 %28, 1
%36 = add i32 %29, 1
%37 = icmp eq i32 %36, %22
br i1 %37, label %38, label %24
38: ; preds = %24, %19
%39 = phi double [ undef, %19 ], [ %32, %24 ]
%40 = phi double [ %17, %19 ], [ %32, %24 ]
%41 = phi double* [ %16, %19 ], [ %33, %24 ]
%42 = phi double* [ %15, %19 ], [ %34, %24 ]
%43 = phi i32 [ %14, %19 ], [ %35, %24 ]
%44 = icmp ult i32 %21, 3
br i1 %44, label %99, label %72
45: ; preds = %8, %45
%46 = phi double [ %67, %45 ], [ 0.000000e+00, %8 ]
%47 = phi double* [ %68, %45 ], [ %1, %8 ]
%48 = phi double* [ %69, %45 ], [ %2, %8 ]
%49 = phi i32 [ %70, %45 ], [ 0, %8 ]
%50 = load double, double* %48
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 1
%52 = load double, double* %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 2
%54 = load double, double* %53
%55 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 3
%56 = load double, double* %55
%57 = load double, double* %47
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %57, double %50, double %46)
%59 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 4
%60 = load double, double* %59
%61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %52, double %58)
%62 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 8
%63 = load double, double* %62
%64 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %54, double %61)
%65 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 12
%66 = load double, double* %65
%67 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %66, double %56, double %64)
%68 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 16
%69 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 4
%70 = add nuw nsw i32 %49, 4
%71 = icmp slt i32 %70, %9
br i1 %71, label %45, label %11
72: ; preds = %38, %72
%73 = phi double [ %94, %72 ], [ %40, %38 ]
%74 = phi double* [ %95, %72 ], [ %41, %38 ]
%75 = phi double* [ %96, %72 ], [ %42, %38 ]
%76 = phi i32 [ %97, %72 ], [ %43, %38 ]
%77 = load double, double* %75
%78 = load double, double* %74
%79 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %78, double %77, double %73)
%80 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 4
%81 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 1
%82 = load double, double* %81
%83 = load double, double* %80
%84 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %83, double %82, double %79)
%85 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 8
%86 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 2
%87 = load double, double* %86
%88 = load double, double* %85
%89 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %87, double %84)
%90 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 12
%91 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 3
%92 = load double, double* %91
%93 = load double, double* %90
%94 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %93, double %92, double %89)
%95 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 16
%96 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 4
%97 = add nuw nsw i32 %76, 4
%98 = icmp eq i32 %97, %0
br i1 %98, label %99, label %72
99: ; preds = %38, %72, %13
%100 = phi double [ %17, %13 ], [ %39, %38 ], [ %94, %72 ]
switch i32 %5, label %105 [
i32 0, label %101
i32 1, label %102
]
101: ; preds = %99
store double %100, double* %3
br label %108
102: ; preds = %99
%103 = load double, double* %3
%104 = fadd double %100, %103
store double %104, double* %4
br label %108
105: ; preds = %99
%106 = load double, double* %3
%107 = fsub double %106, %100
store double %107, double* %4
br label %108
108: ; preds = %101, %105, %102, %6
ret void
}