void positions_calc(int nAtoms, double Ar_mmass, double delta_t,
                    double delta_t2, double box, double **coord,
                    double **atomVelocities, double **atomForces) {
  int i, j;
  double component;
  double convert;
  convert = 4184 * 0.0001;
  for (i = 0; i < nAtoms; i++) {
    for (j = 0; j < 3; j++) {
      component = coord[i][j] + delta_t * atomVelocities[i][j] +
                  0.5 * delta_t2 * convert * atomForces[i][j] / Ar_mmass;
      if (component < 0) {
        component += box;
      } else if (component > box) {
        component -= box;
      }
      coord[i][j] = component;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<positions_calc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm3,-0x28(%rbp)
mov    %rsi,-0x30(%rbp)
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
movsd  0xed1(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1249 <positions_calc+0x149>
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x48(%rbp)
jge    1236 <positions_calc+0x136>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe71(%rip),%xmm1
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x58(%rbp),%xmm1
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
divsd  -0x10(%rbp),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomisd -0x50(%rbp),%xmm0
jbe    11e6 <positions_calc+0xe6>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
addsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
jmp    120e <positions_calc+0x10e>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
ucomisd -0x28(%rbp),%xmm0
jbe    1209 <positions_calc+0x109>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
jmp    120e <positions_calc+0x10e>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    114e <positions_calc+0x4e>
jmp    123b <positions_calc+0x13b>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    113b <positions_calc+0x3b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<positions_calc>:
test   %edi,%edi
jle    120d <positions_calc+0x10d>
mulsd  0xef0(%rip),%xmm2
mulsd  0xef0(%rip),%xmm2
mov    %edi,%r8d
xor    %edi,%edi
xorpd  %xmm4,%xmm4
jmp    1146 <positions_calc+0x46>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  %xmm3,%xmm5
movsd  %xmm5,0x10(%rax)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r8
je     120d <positions_calc+0x10d>
mov    (%rsi,%rdi,8),%rax
mov    (%rdx,%rdi,8),%r10
mov    (%rcx,%rdi,8),%r9
movsd  (%r10),%xmm6
mulsd  %xmm1,%xmm6
addsd  (%rax),%xmm6
movsd  (%r9),%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
divsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm6,%xmm5
ucomisd %xmm5,%xmm4
jbe    1180 <positions_calc+0x80>
addsd  %xmm3,%xmm5
jmp    118a <positions_calc+0x8a>
nopl   0x0(%rax)
ucomisd %xmm3,%xmm5
jbe    118a <positions_calc+0x8a>
subsd  %xmm3,%xmm5
movsd  %xmm5,(%rax)
movsd  0x8(%r10),%xmm6
mulsd  %xmm1,%xmm6
addsd  0x8(%rax),%xmm6
movsd  0x8(%r9),%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
divsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm6,%xmm5
ucomisd %xmm5,%xmm4
jbe    11c0 <positions_calc+0xc0>
addsd  %xmm3,%xmm5
jmp    11ca <positions_calc+0xca>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
ucomisd %xmm3,%xmm5
jbe    11ca <positions_calc+0xca>
subsd  %xmm3,%xmm5
movsd  %xmm5,0x8(%rax)
movsd  0x10(%r10),%xmm6
mulsd  %xmm1,%xmm6
addsd  0x10(%rax),%xmm6
movsd  0x10(%r9),%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
divsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm6,%xmm5
ucomisd %xmm5,%xmm4
ja     1130 <positions_calc+0x30>
ucomisd %xmm3,%xmm5
jbe    1134 <positions_calc+0x34>
subsd  %xmm3,%xmm5
jmp    1134 <positions_calc+0x34>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @positions_calc(i32 %0, double %1, double %2, double %3, double %4, double** %5, double** %6, double** %7) {
%9 = alloca i32
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double**
%15 = alloca double**
%16 = alloca double**
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca double
%20 = alloca double
store i32 %0, i32* %9
store double %1, double* %10
store double %2, double* %11
store double %3, double* %12
store double %4, double* %13
store double** %5, double*** %14
store double** %6, double*** %15
store double** %7, double*** %16
store double 4.184000e-01, double* %20
store i32 0, i32* %17
br label %21
21: ; preds = %96, %8
%22 = load i32, i32* %17
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %99
25: ; preds = %21
store i32 0, i32* %18
br label %26
26: ; preds = %92, %25
%27 = load i32, i32* %18
%28 = icmp slt i32 %27, 3
br i1 %28, label %29, label %95
29: ; preds = %26
%30 = load double**, double*** %14
%31 = load i32, i32* %17
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double*, double** %30, i64 %32
%34 = load double*, double** %33
%35 = load i32, i32* %18
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = load double, double* %11
%40 = load double**, double*** %15
%41 = load i32, i32* %17
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %40, i64 %42
%44 = load double*, double** %43
%45 = load i32, i32* %18
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %39, double %48, double %38)
%50 = load double, double* %12
%51 = fmul double 5.000000e-01, %50
%52 = load double, double* %20
%53 = fmul double %51, %52
%54 = load double**, double*** %16
%55 = load i32, i32* %17
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double*, double** %54, i64 %56
%58 = load double*, double** %57
%59 = load i32, i32* %18
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = fmul double %53, %62
%64 = load double, double* %10
%65 = fdiv double %63, %64
%66 = fadd double %49, %65
store double %66, double* %19
%67 = load double, double* %19
%68 = fcmp olt double %67, 0.000000e+00
br i1 %68, label %69, label %73
69: ; preds = %29
%70 = load double, double* %13
%71 = load double, double* %19
%72 = fadd double %71, %70
store double %72, double* %19
br label %82
73: ; preds = %29
%74 = load double, double* %19
%75 = load double, double* %13
%76 = fcmp ogt double %74, %75
br i1 %76, label %77, label %81
77: ; preds = %73
%78 = load double, double* %13
%79 = load double, double* %19
%80 = fsub double %79, %78
store double %80, double* %19
br label %81
81: ; preds = %77, %73
br label %82
82: ; preds = %81, %69
%83 = load double, double* %19
%84 = load double**, double*** %14
%85 = load i32, i32* %17
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds double*, double** %84, i64 %86
%88 = load double*, double** %87
%89 = load i32, i32* %18
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 %90
store double %83, double* %91
br label %92
92: ; preds = %82
%93 = load i32, i32* %18
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %18
br label %26
95: ; preds = %26
br label %96
96: ; preds = %95
%97 = load i32, i32* %17
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %17
br label %21
99: ; preds = %21
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @positions_calc(i32 %0, double %1, double %2, double %3, double %4, double** nocapture %5, double** nocapture %6, double** nocapture %7) {
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %78
10: ; preds = %8
%11 = fmul double %3, 5.000000e-01
%12 = fmul double %11, 4.184000e-01
%13 = zext i32 %0 to i64
br label %14
14: ; preds = %10, %74
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %76, %74 ]
%16 = getelementptr inbounds double*, double** %5, i64 %15
%17 = load double*, double** %16
%18 = getelementptr inbounds double*, double** %6, i64 %15
%19 = load double*, double** %18
%20 = getelementptr inbounds double*, double** %7, i64 %15
%21 = load double*, double** %20
%22 = load double, double* %17
%23 = load double, double* %19
%24 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %2, double %23, double %22)
%25 = load double, double* %21
%26 = fmul double %12, %25
%27 = fdiv double %26, %1
%28 = fadd double %24, %27
%29 = fcmp olt double %28, 0.000000e+00
br i1 %29, label %30, label %32
30: ; preds = %14
%31 = fadd double %28, %4
br label %36
32: ; preds = %14
%33 = fcmp ogt double %28, %4
br i1 %33, label %34, label %36
34: ; preds = %32
%35 = fsub double %28, %4
br label %36
36: ; preds = %32, %34, %30
%37 = phi double [ %31, %30 ], [ %35, %34 ], [ %28, %32 ]
store double %37, double* %17
%38 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 1
%39 = load double, double* %38
%40 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 1
%41 = load double, double* %40
%42 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %2, double %41, double %39)
%43 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 1
%44 = load double, double* %43
%45 = fmul double %12, %44
%46 = fdiv double %45, %1
%47 = fadd double %42, %46
%48 = fcmp olt double %47, 0.000000e+00
br i1 %48, label %53, label %49
49: ; preds = %36
%50 = fcmp ogt double %47, %4
br i1 %50, label %51, label %55
51: ; preds = %49
%52 = fsub double %47, %4
br label %55
53: ; preds = %36
%54 = fadd double %47, %4
br label %55
55: ; preds = %53, %51, %49
%56 = phi double [ %54, %53 ], [ %52, %51 ], [ %47, %49 ]
store double %56, double* %38
%57 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 2
%58 = load double, double* %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 2
%60 = load double, double* %59
%61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %2, double %60, double %58)
%62 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 2
%63 = load double, double* %62
%64 = fmul double %12, %63
%65 = fdiv double %64, %1
%66 = fadd double %61, %65
%67 = fcmp olt double %66, 0.000000e+00
br i1 %67, label %72, label %68
68: ; preds = %55
%69 = fcmp ogt double %66, %4
br i1 %69, label %70, label %74
70: ; preds = %68
%71 = fsub double %66, %4
br label %74
72: ; preds = %55
%73 = fadd double %66, %4
br label %74
74: ; preds = %72, %70, %68
%75 = phi double [ %73, %72 ], [ %71, %70 ], [ %66, %68 ]
store double %75, double* %57
%76 = add nuw nsw i64 %15, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %13
br i1 %77, label %78, label %14
78: ; preds = %74, %8
ret void
}