double compute_magnetiza(int *lattice, int n_side) {
  double M;
  int i, j;
  int index;
  M = 0.0;
  for (i = 0; i < n_side; i++) {
    for (j = 0; j < n_side; j++) {
      index = j + (n_side * i);
      M = M + lattice[index];
    }
  }
  return M;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compute_magnetiza>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1184 <compute_magnetiza+0x84>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1171 <compute_magnetiza+0x71>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cvtsi2sdl (%rax,%rcx,4),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112d <compute_magnetiza+0x2d>
jmp    1176 <compute_magnetiza+0x76>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <compute_magnetiza+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compute_magnetiza>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11cc <compute_magnetiza+0xcc>
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    %r9d,%edx
and    $0x3,%edx
mov    %r9d,%esi
and    $0xfffffffc,%esi
lea    0xc(%rdi),%rcx
lea    0x0(,%r9,4),%r10
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r11d,%r11d
jmp    114f <compute_magnetiza+0x4f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r10,%rcx
add    %r10,%rdi
cmp    %r9,%r11
je     11ca <compute_magnetiza+0xca>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%r8
jb     119c <compute_magnetiza+0x9c>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl -0xc(%rcx,%rax,4),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sdl -0x8(%rcx,%rax,4),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl -0x4(%rcx,%rax,4),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdl (%rcx,%rax,4),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%rsi
jne    1160 <compute_magnetiza+0x60>
test   %rdx,%rdx
je     1140 <compute_magnetiza+0x40>
lea    (%rdi,%rax,4),%rax
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%rax,%rbx,4),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rdx
jne    11b0 <compute_magnetiza+0xb0>
jmp    1140 <compute_magnetiza+0x40>
pop    %rbx
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define double @compute_magnetiza(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %9
9: ; preds = %36, %2
%10 = load i32, i32* %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %39
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %32, %13
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %35
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %6
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = add nsw i32 %19, %22
store i32 %23, i32* %8
%24 = load double, double* %5
%25 = load i32*, i32** %3
%26 = load i32, i32* %8
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = fadd double %24, %30
store double %31, double* %5
br label %32
32: ; preds = %18
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %7
br label %14
35: ; preds = %14
br label %36
36: ; preds = %35
%37 = load i32, i32* %6
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %6
br label %9
39: ; preds = %9
%40 = load double, double* %5
ret double %40
}

LLVM IR (-O2):
define double @compute_magnetiza(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %66
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
%10 = and i64 %6, 4294967292
%11 = icmp eq i64 %8, 0
br label %12
12: ; preds = %62, %4
%13 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %64, %62 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %63, %62 ]
%15 = mul nsw i64 %13, %5
br i1 %9, label %46, label %16
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ %43, %16 ], [ 0, %12 ]
%18 = phi double [ %42, %16 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi i64 [ %44, %16 ], [ 0, %12 ]
%20 = add nuw nsw i64 %17, %15
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sitofp i32 %22 to double
%24 = fadd double %18, %23
%25 = or i64 %17, 1
%26 = add nuw nsw i64 %25, %15
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = sitofp i32 %28 to double
%30 = fadd double %24, %29
%31 = or i64 %17, 2
%32 = add nuw nsw i64 %31, %15
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fadd double %30, %35
%37 = or i64 %17, 3
%38 = add nuw nsw i64 %37, %15
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = sitofp i32 %40 to double
%42 = fadd double %36, %41
%43 = add nuw nsw i64 %17, 4
%44 = add i64 %19, 4
%45 = icmp eq i64 %44, %10
br i1 %45, label %46, label %16
46: ; preds = %16, %12
%47 = phi double [ undef, %12 ], [ %42, %16 ]
%48 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %43, %16 ]
%49 = phi double [ %14, %12 ], [ %42, %16 ]
br i1 %11, label %62, label %50
50: ; preds = %46, %50
%51 = phi i64 [ %59, %50 ], [ %48, %46 ]
%52 = phi double [ %58, %50 ], [ %49, %46 ]
%53 = phi i64 [ %60, %50 ], [ 0, %46 ]
%54 = add nuw nsw i64 %51, %15
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = sitofp i32 %56 to double
%58 = fadd double %52, %57
%59 = add nuw nsw i64 %51, 1
%60 = add i64 %53, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %8
br i1 %61, label %62, label %50
62: ; preds = %50, %46
%63 = phi double [ %47, %46 ], [ %58, %50 ]
%64 = add nuw nsw i64 %13, 1
%65 = icmp eq i64 %64, %6
br i1 %65, label %66, label %12
66: ; preds = %62, %2
%67 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %63, %62 ]
ret double %67
}