double KineticEnergy(int nAtom, double *mass, double *vx, double *vy,
                     double *vz) {
  int n;
  double K = 0.0;
  for (n = 0; n < nAtom; n++) {
    K += 0.5 * mass[n] * vx[n] * vx[n];
    K += 0.5 * mass[n] * vy[n] * vy[n];
    K += 0.5 * mass[n] * vz[n] * vz[n];
  }
  return K;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<KineticEnergy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1203 <KineticEnergy+0x103>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  0xebe(%rip),%xmm0
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  0xe7d(%rip),%xmm0
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  0xe3c(%rip),%xmm0
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1126 <KineticEnergy+0x26>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<KineticEnergy>:
test   %edi,%edi
jle    1173 <KineticEnergy+0x73>
mov    %edi,%eax
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %edi,%edi
movsd  0xeec(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  (%rdx,%rdi,8),%xmm3
movapd %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm2,%xmm4
movsd  (%rcx,%rdi,8),%xmm2
movapd %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm4,%xmm3
movsd  (%r8,%rdi,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x1,%rdi
movapd %xmm0,%xmm2
cmp    %rdi,%rax
jne    1120 <KineticEnergy+0x20>
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @KineticEnergy(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4) {
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %29
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %0 to i64
br label %9
9: ; preds = %7, %9
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %27, %9 ]
%11 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %26, %9 ]
%12 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %10
%13 = load double, double* %12
%14 = fmul double %13, 5.000000e-01
%15 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %10
%16 = load double, double* %15
%17 = fmul double %14, %16
%18 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %16, double %11)
%19 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %10
%20 = load double, double* %19
%21 = fmul double %14, %20
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %20, double %18)
%23 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %10
%24 = load double, double* %23
%25 = fmul double %14, %24
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double %24, double %22)
%27 = add nuw nsw i64 %10, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %8
br i1 %28, label %29, label %9
29: ; preds = %9, %5
%30 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %26, %9 ]
ret double %30
}