double calculateIsotropicDisplacementSquared(int N, double *displacementSquared,
                                             double *A, int mode_no) {
  int i = mode_no;
  int j = 0;
  double totalAreaTheoretical = 0.0;
  for (j = 0; j < N; j++) {
    displacementSquared[j] = 0.0;
    displacementSquared[j] =
        ((A[3 * N * i + 3 * j] * A[3 * N * i + 3 * j]) +
         (A[3 * N * i + 3 * j + 1] * A[3 * N * i + 3 * j + 1]) +
         (A[3 * N * i + 3 * j + 2] * A[3 * N * i + 3 * j + 2]));
    totalAreaTheoretical += displacementSquared[j];
  }
  return totalAreaTheoretical;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calculateIsotropicDisplacementSquared>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1234 <calculateIsotropicDisplacementSquared+0x134>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112e <calculateIsotropicDisplacementSquared+0x2e>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calculateIsotropicDisplacementSquared>:
test   %edi,%edi
jle    116e <calculateIsotropicDisplacementSquared+0x6e>
imul   %edi,%ecx
mov    %edi,%r8d
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movq   $0x0,(%rsi,%rdi,8)
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
lea    0x1(%rcx),%eax
cltq
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
lea    0x2(%rcx),%eax
cltq
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rsi,%rdi,8)
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%rdi
add    $0x3,%ecx
cmp    %rdi,%r8
jne    1120 <calculateIsotropicDisplacementSquared+0x20>
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
ret

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

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