void calc_rms_sub(int npts, double *data, double **dcalc, double *rms,
                  int flag) {
  int i;
  if (flag) {
    rms[0] = 0.;
    rms[1] = 0.;
    rms[2] = 0.;
    rms[3] = 0.;
    for (i = 0; i < npts; i++) {
      rms[0] += (data[i] - dcalc[0][i]) * (data[i] - dcalc[0][i]);
      rms[1] += dcalc[0][i] * dcalc[0][i];
      rms[2] += (data[i] - dcalc[1][i]) * (data[i] - dcalc[1][i]);
      rms[3] += dcalc[1][i] * dcalc[1][i];
    }
  } else {
    rms[0] = 0.;
    rms[1] = 0.;
    for (i = 0; i < npts; i++) {
      rms[0] += (data[i] - (*dcalc)[i]) * (data[i] - (*dcalc)[i]);
      rms[1] += (*dcalc)[i] * (*dcalc)[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_rms_sub>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     1284 <calc_rms_sub+0x184>
mov    -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rax)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    127f <calc_rms_sub+0x17f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  0x10(%rax),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  0x18(%rax),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1157 <calc_rms_sub+0x57>
jmp    1345 <calc_rms_sub+0x245>
mov    -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1340 <calc_rms_sub+0x240>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    12a2 <calc_rms_sub+0x1a2>
jmp    1345 <calc_rms_sub+0x245>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_rms_sub>:
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %r8d,%r8d
je     119b <calc_rms_sub+0x9b>
movupd %xmm0,0x10(%rcx)
movupd %xmm0,(%rcx)
test   %edi,%edi
jle    119a <calc_rms_sub+0x9a>
mov    (%rdx),%rax
mov    0x8(%rdx),%rdx
mov    %edi,%r8d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
xorpd  %xmm1,%xmm1
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm3,%xmm3
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm4
subsd  (%rax,%rdi,8),%xmm4
mulsd  %xmm4,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rcx)
movsd  (%rax,%rdi,8),%xmm4
mulsd  %xmm4,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%rcx)
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm4
subsd  (%rdx,%rdi,8),%xmm4
mulsd  %xmm4,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm1
movsd  %xmm1,0x10(%rcx)
movsd  (%rdx,%rdi,8),%xmm4
mulsd  %xmm4,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rcx)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    1140 <calc_rms_sub+0x40>
ret
movupd %xmm0,(%rcx)
test   %edi,%edi
jle    119a <calc_rms_sub+0x9a>
mov    (%rdx),%rax
mov    %edi,%r8d
cmp    $0x1,%edi
jne    11ba <calc_rms_sub+0xba>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    122c <calc_rms_sub+0x12c>
mov    %r8d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
xorpd  %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm2
subsd  (%rax,%rdi,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rcx)
movsd  (%rax,%rdi,8),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
movsd  %xmm3,0x8(%rcx)
movsd  0x8(%rsi,%rdi,8),%xmm1
subsd  0x8(%rax,%rdi,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx)
movsd  0x8(%rax,%rdi,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rcx)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    11d0 <calc_rms_sub+0xd0>
test   $0x1,%r8b
je     119a <calc_rms_sub+0x9a>
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm2
subsd  (%rax,%rdi,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rcx)
movsd  (%rax,%rdi,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @calc_rms_sub(i32 %0, double* %1, double** %2, double* %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca double**
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store double* %1, double** %7
store double** %2, double*** %8
store double* %3, double** %9
store i32 %4, i32* %10
%12 = load i32, i32* %10
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %128
14: ; preds = %5
%15 = load double*, double** %9
%16 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 0
store double 0.000000e+00, double* %16
%17 = load double*, double** %9
%18 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %18
%19 = load double*, double** %9
%20 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 2
store double 0.000000e+00, double* %20
%21 = load double*, double** %9
%22 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 3
store double 0.000000e+00, double* %22
store i32 0, i32* %11
br label %23
23: ; preds = %124, %14
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %6
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %127
27: ; preds = %23
%28 = load double*, double** %7
%29 = load i32, i32* %11
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = load double**, double*** %8
%34 = getelementptr inbounds double*, double** %33, i64 0
%35 = load double*, double** %34
%36 = load i32, i32* %11
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = fsub double %32, %39
%41 = load double*, double** %7
%42 = load i32, i32* %11
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double**, double*** %8
%47 = getelementptr inbounds double*, double** %46, i64 0
%48 = load double*, double** %47
%49 = load i32, i32* %11
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fsub double %45, %52
%54 = load double*, double** %9
%55 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 0
%56 = load double, double* %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %53, double %56)
store double %57, double* %55
%58 = load double**, double*** %8
%59 = getelementptr inbounds double*, double** %58, i64 0
%60 = load double*, double** %59
%61 = load i32, i32* %11
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = load double**, double*** %8
%66 = getelementptr inbounds double*, double** %65, i64 0
%67 = load double*, double** %66
%68 = load i32, i32* %11
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = load double*, double** %9
%73 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 1
%74 = load double, double* %73
%75 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %64, double %71, double %74)
store double %75, double* %73
%76 = load double*, double** %7
%77 = load i32, i32* %11
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = load double**, double*** %8
%82 = getelementptr inbounds double*, double** %81, i64 1
%83 = load double*, double** %82
%84 = load i32, i32* %11
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds double, double* %83, i64 %85
%87 = load double, double* %86
%88 = fsub double %80, %87
%89 = load double*, double** %7
%90 = load i32, i32* %11
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 %91
%93 = load double, double* %92
%94 = load double**, double*** %8
%95 = getelementptr inbounds double*, double** %94, i64 1
%96 = load double*, double** %95
%97 = load i32, i32* %11
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fsub double %93, %100
%102 = load double*, double** %9
%103 = getelementptr inbounds double, double* %102, i64 2
%104 = load double, double* %103
%105 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %101, double %104)
store double %105, double* %103
%106 = load double**, double*** %8
%107 = getelementptr inbounds double*, double** %106, i64 1
%108 = load double*, double** %107
%109 = load i32, i32* %11
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds double, double* %108, i64 %110
%112 = load double, double* %111
%113 = load double**, double*** %8
%114 = getelementptr inbounds double*, double** %113, i64 1
%115 = load double*, double** %114
%116 = load i32, i32* %11
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds double, double* %115, i64 %117
%119 = load double, double* %118
%120 = load double*, double** %9
%121 = getelementptr inbounds double, double* %120, i64 3
%122 = load double, double* %121
%123 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %112, double %119, double %122)
store double %123, double* %121
br label %124
124: ; preds = %27
%125 = load i32, i32* %11
%126 = add nsw i32 %125, 1
store i32 %126, i32* %11
br label %23
127: ; preds = %23
br label %186
128: ; preds = %5
%129 = load double*, double** %9
%130 = getelementptr inbounds double, double* %129, i64 0
store double 0.000000e+00, double* %130
%131 = load double*, double** %9
%132 = getelementptr inbounds double, double* %131, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %132
store i32 0, i32* %11
br label %133
133: ; preds = %182, %128
%134 = load i32, i32* %11
%135 = load i32, i32* %6
%136 = icmp slt i32 %134, %135
br i1 %136, label %137, label %185
137: ; preds = %133
%138 = load double*, double** %7
%139 = load i32, i32* %11
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds double, double* %138, i64 %140
%142 = load double, double* %141
%143 = load double**, double*** %8
%144 = load double*, double** %143
%145 = load i32, i32* %11
%146 = sext i32 %145 to i64
%147 = getelementptr inbounds double, double* %144, i64 %146
%148 = load double, double* %147
%149 = fsub double %142, %148
%150 = load double*, double** %7
%151 = load i32, i32* %11
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds double, double* %150, i64 %152
%154 = load double, double* %153
%155 = load double**, double*** %8
%156 = load double*, double** %155
%157 = load i32, i32* %11
%158 = sext i32 %157 to i64
%159 = getelementptr inbounds double, double* %156, i64 %158
%160 = load double, double* %159
%161 = fsub double %154, %160
%162 = load double*, double** %9
%163 = getelementptr inbounds double, double* %162, i64 0
%164 = load double, double* %163
%165 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %149, double %161, double %164)
store double %165, double* %163
%166 = load double**, double*** %8
%167 = load double*, double** %166
%168 = load i32, i32* %11
%169 = sext i32 %168 to i64
%170 = getelementptr inbounds double, double* %167, i64 %169
%171 = load double, double* %170
%172 = load double**, double*** %8
%173 = load double*, double** %172
%174 = load i32, i32* %11
%175 = sext i32 %174 to i64
%176 = getelementptr inbounds double, double* %173, i64 %175
%177 = load double, double* %176
%178 = load double*, double** %9
%179 = getelementptr inbounds double, double* %178, i64 1
%180 = load double, double* %179
%181 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %171, double %177, double %180)
store double %181, double* %179
br label %182
182: ; preds = %137
%183 = load i32, i32* %11
%184 = add nsw i32 %183, 1
store i32 %184, i32* %11
br label %133
185: ; preds = %133
br label %186
186: ; preds = %185, %127
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @calc_rms_sub(i32 %0, double* nocapture %1, double** nocapture %2, double* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = icmp eq i32 %4, 0
%7 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 1
br i1 %6, label %41, label %8
8: ; preds = %5
%9 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 2
%10 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 3
%11 = icmp sgt i32 %0, 0
%12 = bitcast double* %3 to i8*
br i1 %11, label %13, label %90
13: ; preds = %8
%14 = load double*, double** %2
%15 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 1
%16 = load double*, double** %15
%17 = zext i32 %0 to i64
br label %18
18: ; preds = %13, %18
%19 = phi double [ 0.000000e+00, %13 ], [ %38, %18 ]
%20 = phi double [ 0.000000e+00, %13 ], [ %36, %18 ]
%21 = phi double [ 0.000000e+00, %13 ], [ %31, %18 ]
%22 = phi double [ 0.000000e+00, %13 ], [ %29, %18 ]
%23 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %39, %18 ]
%24 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %23
%27 = load double, double* %26
%28 = fsub double %25, %27
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %28, double %22)
store double %29, double* %3
%30 = load double, double* %26
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %30, double %21)
store double %31, double* %7
%32 = load double, double* %24
%33 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %23
%34 = load double, double* %33
%35 = fsub double %32, %34
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %35, double %35, double %20)
store double %36, double* %9
%37 = load double, double* %33
%38 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %37, double %19)
store double %38, double* %10
%39 = add nuw nsw i64 %23, 1
%40 = icmp eq i64 %39, %17
br i1 %40, label %90, label %18
41: ; preds = %5
%42 = icmp sgt i32 %0, 0
%43 = bitcast double* %3 to i8*
br i1 %42, label %44, label %90
44: ; preds = %41
%45 = load double*, double** %2
%46 = zext i32 %0 to i64
%47 = and i64 %46, 1
%48 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %48, label %76, label %49
49: ; preds = %44
%50 = and i64 %46, 4294967294
br label %51
51: ; preds = %51, %49
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %49 ], [ %72, %51 ]
%53 = phi double [ 0.000000e+00, %49 ], [ %70, %51 ]
%54 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %73, %51 ]
%55 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %74, %51 ]
%56 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %54
%57 = load double, double* %56
%58 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %54
%59 = load double, double* %58
%60 = fsub double %57, %59
%61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %60, double %53)
store double %61, double* %3
%62 = load double, double* %58
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %62, double %52)
store double %63, double* %7
%64 = or i64 %54, 1
%65 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %64
%68 = load double, double* %67
%69 = fsub double %66, %68
%70 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %69, double %69, double %61)
store double %70, double* %3
%71 = load double, double* %67
%72 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %71, double %63)
store double %72, double* %7
%73 = add nuw nsw i64 %54, 2
%74 = add i64 %55, 2
%75 = icmp eq i64 %74, %50
br i1 %75, label %76, label %51
76: ; preds = %51, %44
%77 = phi double [ 0.000000e+00, %44 ], [ %72, %51 ]
%78 = phi double [ 0.000000e+00, %44 ], [ %70, %51 ]
%79 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %73, %51 ]
%80 = icmp eq i64 %47, 0
br i1 %80, label %90, label %81
81: ; preds = %76
%82 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %79
%83 = load double, double* %82
%84 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %79
%85 = load double, double* %84
%86 = fsub double %83, %85
%87 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %86, double %86, double %78)
store double %87, double* %3
%88 = load double, double* %84
%89 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %88, double %77)
store double %89, double* %7
br label %90
90: ; preds = %18, %81, %76, %8, %41
ret void
}