double f_only(double **u, double **v, long *idx_i, long *idx_j, double *w,
              double *y, int n, int r) {
  double s = 0.0;
#pragma omp parallel for reduction(+ : s)
  for (long i = 0; i < n; i++) {
    double *u_i = u[idx_i[i] - 1];
    double *v_i = v[idx_j[i] - 1];
    double residual = 0.0;
    for (int j = 0; j < r; j++) {
      residual += w[j] * u_i[j] * v_i[j];
    }
    residual = residual - y[i];
    s = s + residual * residual;
  }
  return 0.5 * s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f_only>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq 0x10(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    1221 <f_only+0x121>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movl   $0x0,-0x5c(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jge    11dd <f_only+0xdd>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x58(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    118a <f_only+0x8a>
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  -0x58(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1132 <f_only+0x32>
movsd  0xdd7(%rip),%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f_only>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
movslq 0x30(%rsp),%r14
test   %r14,%r14
jle    11fa <f_only+0xfa>
mov    0x38(%rsp),%r10d
mov    %r10d,%r11d
mov    %r11d,%r12d
and    $0xfffffffe,%r12d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r15d,%r15d
jmp    114b <f_only+0x4b>
nop
subsd  (%r9,%r15,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%r15
cmp    %r14,%r15
je     11f0 <f_only+0xf0>
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   %r10d,%r10d
jle    1130 <f_only+0x30>
mov    (%rdx,%r15,8),%rax
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%r13
mov    (%rcx,%r15,8),%rax
mov    -0x8(%rsi,%rax,8),%rbx
cmp    $0x1,%r10d
jne    1180 <f_only+0x80>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
jmp    11cb <f_only+0xcb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r8,%rax,8),%xmm3
movsd  0x8(%r8,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm3
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm3
mulsd  0x8(%r13,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x8(%rbx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm1
add    $0x2,%rax
movapd %xmm1,%xmm2
cmp    %rax,%r12
jne    1190 <f_only+0x90>
test   $0x1,%r11b
je     1130 <f_only+0x30>
movsd  (%r8,%rax,8),%xmm2
mulsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm2
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
jmp    1130 <f_only+0x30>
mulsd  0xe08(%rip),%xmm0
jmp    11fe <f_only+0xfe>
xorpd  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double @f_only(double** %0, double** %1, i64* %2, i64* %3, double* %4, double* %5, i32 %6, i32 %7) {
%9 = alloca double**
%10 = alloca double**
%11 = alloca i64*
%12 = alloca i64*
%13 = alloca double*
%14 = alloca double*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca double
%18 = alloca i64
%19 = alloca double*
%20 = alloca double*
%21 = alloca double
%22 = alloca i32
store double** %0, double*** %9
store double** %1, double*** %10
store i64* %2, i64** %11
store i64* %3, i64** %12
store double* %4, double** %13
store double* %5, double** %14
store i32 %6, i32* %15
store i32 %7, i32* %16
store double 0.000000e+00, double* %17
store i64 0, i64* %18
br label %23
23: ; preds = %82, %8
%24 = load i64, i64* %18
%25 = load i32, i32* %15
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = icmp slt i64 %24, %26
br i1 %27, label %28, label %85
28: ; preds = %23
%29 = load double**, double*** %9
%30 = load i64*, i64** %11
%31 = load i64, i64* %18
%32 = getelementptr inbounds i64, i64* %30, i64 %31
%33 = load i64, i64* %32
%34 = sub nsw i64 %33, 1
%35 = getelementptr inbounds double*, double** %29, i64 %34
%36 = load double*, double** %35
store double* %36, double** %19
%37 = load double**, double*** %10
%38 = load i64*, i64** %12
%39 = load i64, i64* %18
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %38, i64 %39
%41 = load i64, i64* %40
%42 = sub nsw i64 %41, 1
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %37, i64 %42
%44 = load double*, double** %43
store double* %44, double** %20
store double 0.000000e+00, double* %21
store i32 0, i32* %22
br label %45
45: ; preds = %68, %28
%46 = load i32, i32* %22
%47 = load i32, i32* %16
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %71
49: ; preds = %45
%50 = load double*, double** %13
%51 = load i32, i32* %22
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = load double*, double** %19
%56 = load i32, i32* %22
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %57
%59 = load double, double* %58
%60 = fmul double %54, %59
%61 = load double*, double** %20
%62 = load i32, i32* %22
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = load double, double* %21
%67 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %65, double %66)
store double %67, double* %21
br label %68
68: ; preds = %49
%69 = load i32, i32* %22
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %22
br label %45
71: ; preds = %45
%72 = load double, double* %21
%73 = load double*, double** %14
%74 = load i64, i64* %18
%75 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 %74
%76 = load double, double* %75
%77 = fsub double %72, %76
store double %77, double* %21
%78 = load double, double* %17
%79 = load double, double* %21
%80 = load double, double* %21
%81 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %79, double %80, double %78)
store double %81, double* %17
br label %82
82: ; preds = %71
%83 = load i64, i64* %18
%84 = add nsw i64 %83, 1
store i64 %84, i64* %18
br label %23
85: ; preds = %23
%86 = load double, double* %17
%87 = fmul double 5.000000e-01, %86
ret double %87
}

LLVM IR (-O2):
define double @f_only(double** nocapture %0, double** nocapture %1, i64* nocapture %2, i64* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture %5, i32 %6, i32 %7) {
%9 = sext i32 %6 to i64
%10 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %10, label %11, label %20
11: ; preds = %8
%12 = icmp sgt i32 %7, 0
%13 = zext i32 %7 to i64
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i32 %7, 1
%16 = and i64 %13, 4294967294
%17 = icmp eq i64 %14, 0
br label %22
18: ; preds = %49
%19 = fmul double %54, 5.000000e-01
br label %20
20: ; preds = %18, %8
%21 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %19, %18 ]
ret double %21
22: ; preds = %11, %49
%23 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %54, %49 ]
%24 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %55, %49 ]
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
%27 = add nsw i64 %26, -1
%28 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %27
%29 = load double*, double** %28
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %24
%31 = load i64, i64* %30
%32 = add nsw i64 %31, -1
%33 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %32
%34 = load double*, double** %33
br i1 %12, label %35, label %49
35: ; preds = %22
br i1 %15, label %36, label %57
36: ; preds = %57, %35
%37 = phi double [ undef, %35 ], [ %77, %57 ]
%38 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %78, %57 ]
%39 = phi double [ 0.000000e+00, %35 ], [ %77, %57 ]
br i1 %17, label %49, label %40
40: ; preds = %36
%41 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %38
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %38
%44 = load double, double* %43
%45 = fmul double %42, %44
%46 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %38
%47 = load double, double* %46
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %47, double %39)
br label %49
49: ; preds = %40, %36, %22
%50 = phi double [ 0.000000e+00, %22 ], [ %37, %36 ], [ %48, %40 ]
%51 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %24
%52 = load double, double* %51
%53 = fsub double %50, %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %53, double %53, double %23)
%55 = add nuw nsw i64 %24, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %9
br i1 %56, label %18, label %22
57: ; preds = %35, %57
%58 = phi i64 [ %78, %57 ], [ 0, %35 ]
%59 = phi double [ %77, %57 ], [ 0.000000e+00, %35 ]
%60 = phi i64 [ %79, %57 ], [ 0, %35 ]
%61 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %58
%62 = load double, double* %61
%63 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %58
%64 = load double, double* %63
%65 = fmul double %62, %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %58
%67 = load double, double* %66
%68 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %67, double %59)
%69 = or i64 %58, 1
%70 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %69
%73 = load double, double* %72
%74 = fmul double %71, %73
%75 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %69
%76 = load double, double* %75
%77 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %76, double %68)
%78 = add nuw nsw i64 %58, 2
%79 = add i64 %60, 2
%80 = icmp eq i64 %79, %16
br i1 %80, label %36, label %57
}