void LoadXYs2Matrix(double *mat, int n, double x, double y, double sig2) {
  int i, N, nm1;
  double ax;
  N = n + 1;
  nm1 = (n - 1) * N;
  for (i = n - 1, ax = 1.; i >= 0; i--, ax *= x) {
    mat[nm1 + i] += ax / sig2;
    mat[i * N + n] += ax * y / sig2;
  }
  for (i = n - 2; i >= 0; i--, ax *= x)
    mat[i * N] += ax / sig2;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<LoadXYs2Matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
imul   -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movsd  0xebf(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jl     11b8 <LoadXYs2Matrix+0xb8>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
divsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
jmp    1146 <LoadXYs2Matrix+0x46>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jl     120a <LoadXYs2Matrix+0x10a>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
divsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
jmp    11c1 <LoadXYs2Matrix+0xc1>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<LoadXYs2Matrix>:
test   %esi,%esi
jle    1225 <LoadXYs2Matrix+0x125>
lea    0x1(%rsi),%r8d
lea    -0x1(%rsi),%eax
imul   %r8d,%eax
mov    %esi,%r10d
cltq
mov    %r8d,%r9d
lea    0x1(%r10),%rdx
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
lea    -0x1(%r10),%rcx
imul   %r9,%rcx
add    %r10,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
shl    $0x3,%r9
neg    %r9
movsd  0xebf(%rip),%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movapd %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
addsd  -0x10(%rax,%rdx,8),%xmm4
movsd  %xmm4,-0x10(%rax,%rdx,8)
movapd %xmm3,%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
addsd  (%rcx),%xmm4
movsd  %xmm4,(%rcx)
mulsd  %xmm0,%xmm3
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
add    %r9,%rcx
cmp    $0x1,%rdx
ja     1150 <LoadXYs2Matrix+0x50>
cmp    $0x2,%esi
jl     1225 <LoadXYs2Matrix+0x125>
add    $0xfffffffe,%esi
movslq %r8d,%r8
test   $0x1,%sil
jne    11c6 <LoadXYs2Matrix+0xc6>
movapd %xmm3,%xmm1
divsd  %xmm2,%xmm1
mov    %rsi,%rax
imul   %r8,%rax
addsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rax,8)
lea    -0x1(%rsi),%rax
mulsd  %xmm0,%xmm3
test   %rsi,%rsi
jne    11ce <LoadXYs2Matrix+0xce>
jmp    1225 <LoadXYs2Matrix+0x125>
mov    %rsi,%rax
test   %rsi,%rsi
je     1225 <LoadXYs2Matrix+0x125>
mov    %rax,%rcx
imul   %r8,%rcx
mov    %r8,%rdx
shl    $0x4,%rdx
neg    %rdx
lea    0x1(%rax),%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rax
imul   %r8,%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movapd %xmm3,%xmm1
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rcx,8)
mulsd  %xmm0,%xmm3
movapd %xmm3,%xmm1
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rax,8)
mulsd  %xmm0,%xmm3
add    %rdx,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    11f0 <LoadXYs2Matrix+0xf0>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @LoadXYs2Matrix(double* %0, i32 %1, double %2, double %3, double %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
store double* %0, double** %6
store i32 %1, i32* %7
store double %2, double* %8
store double %3, double* %9
store double %4, double* %10
%15 = load i32, i32* %7
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %12
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = load i32, i32* %12
%20 = mul nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %13
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %11
store double 1.000000e+00, double* %14
br label %23
23: ; preds = %53, %5
%24 = load i32, i32* %11
%25 = icmp sge i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %59
26: ; preds = %23
%27 = load double, double* %14
%28 = load double, double* %10
%29 = fdiv double %27, %28
%30 = load double*, double** %6
%31 = load i32, i32* %13
%32 = load i32, i32* %11
%33 = add nsw i32 %31, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = fadd double %36, %29
store double %37, double* %35
%38 = load double, double* %14
%39 = load double, double* %9
%40 = fmul double %38, %39
%41 = load double, double* %10
%42 = fdiv double %40, %41
%43 = load double*, double** %6
%44 = load i32, i32* %11
%45 = load i32, i32* %12
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = fadd double %51, %42
store double %52, double* %50
br label %53
53: ; preds = %26
%54 = load i32, i32* %11
%55 = add nsw i32 %54, -1
store i32 %55, i32* %11
%56 = load double, double* %8
%57 = load double, double* %14
%58 = fmul double %57, %56
store double %58, double* %14
br label %23
59: ; preds = %23
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sub nsw i32 %60, 2
store i32 %61, i32* %11
br label %62
62: ; preds = %77, %59
%63 = load i32, i32* %11
%64 = icmp sge i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %83
65: ; preds = %62
%66 = load double, double* %14
%67 = load double, double* %10
%68 = fdiv double %66, %67
%69 = load double*, double** %6
%70 = load i32, i32* %11
%71 = load i32, i32* %12
%72 = mul nsw i32 %70, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = fadd double %75, %68
store double %76, double* %74
br label %77
77: ; preds = %65
%78 = load i32, i32* %11
%79 = add nsw i32 %78, -1
store i32 %79, i32* %11
%80 = load double, double* %8
%81 = load double, double* %14
%82 = fmul double %81, %80
store double %82, double* %14
br label %62
83: ; preds = %62
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @LoadXYs2Matrix(double* nocapture %0, i32 %1, double %2, double %3, double %4) {
%6 = add nsw i32 %1, 1
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %70
8: ; preds = %5
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = mul nsw i32 %9, %6
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = sext i32 %10 to i64
%13 = zext i32 %6 to i64
br label %14
14: ; preds = %8, %14
%15 = phi i64 [ %11, %8 ], [ %17, %14 ]
%16 = phi double [ 1.000000e+00, %8 ], [ %30, %14 ]
%17 = add nsw i64 %15, -1
%18 = fdiv double %16, %4
%19 = add nsw i64 %17, %12
%20 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = fadd double %18, %21
store double %22, double* %20
%23 = fmul double %16, %3
%24 = fdiv double %23, %4
%25 = mul nsw i64 %17, %13
%26 = add nsw i64 %25, %11
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = fadd double %24, %28
store double %29, double* %27
%30 = fmul double %16, %2
%31 = icmp ugt i64 %15, 1
br i1 %31, label %14, label %32
32: ; preds = %14
%33 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %33, label %34, label %70
34: ; preds = %32
%35 = add nsw i32 %1, -2
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = sext i32 %6 to i64
%38 = and i64 %36, 1
%39 = icmp eq i64 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %48
40: ; preds = %34
%41 = fdiv double %30, %4
%42 = mul nsw i64 %36, %37
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fadd double %41, %44
store double %45, double* %43
%46 = add nsw i64 %36, -1
%47 = fmul double %30, %2
br label %48
48: ; preds = %40, %34
%49 = phi i64 [ %36, %34 ], [ %46, %40 ]
%50 = phi double [ %30, %34 ], [ %47, %40 ]
%51 = icmp eq i32 %35, 0
br i1 %51, label %70, label %52
52: ; preds = %48, %52
%53 = phi i64 [ %67, %52 ], [ %49, %48 ]
%54 = phi double [ %68, %52 ], [ %50, %48 ]
%55 = fdiv double %54, %4
%56 = mul nsw i64 %53, %37
%57 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = fadd double %55, %58
store double %59, double* %57
%60 = add nsw i64 %53, -1
%61 = fmul double %54, %2
%62 = fdiv double %61, %4
%63 = mul nsw i64 %60, %37
%64 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = fadd double %62, %65
store double %66, double* %64
%67 = add nsw i64 %53, -2
%68 = fmul double %61, %2
%69 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %69, label %70, label %52
70: ; preds = %48, %52, %5, %32
ret void
}