double calc_energy(int no, const double *pm, const double *hm,
                   const double *gm) {
  register int i, j, ij;
  register double sum1, sum2, pij;
  sum1 = sum2 = 0.0;
  ij = 0;
  for (i = 0; i < no; ++i) {
    for (j = 0; j < i; ++j, ++ij) {
      pij = pm[ij];
      sum1 += hm[ij] * pij;
      sum2 += gm[ij] * pij;
    }
    pij = pm[ij];
    sum1 += pij * hm[ij] * 0.5;
    sum2 += pij * gm[ij] * 0.5;
    ++ij;
  }
  return (sum1 + sum1 + sum2);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_energy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1242 <calc_energy+0x142>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11c1 <calc_energy+0xc1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1144 <calc_energy+0x44>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movsd  0xe0e(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  0xde2(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1131 <calc_energy+0x31>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
addsd  -0x40(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_energy>:
test   %edi,%edi
jle    122f <calc_energy+0x12f>
xorpd  %xmm3,%xmm3
xor    %r10d,%r10d
mov    $0xffffffff,%r8d
movapd 0xee3(%rip),%xmm1
xor    %r9d,%r9d
jmp    1179 <calc_energy+0x79>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mulpd  %xmm4,%xmm2
addpd  %xmm0,%xmm2
add    %r8d,%r10d
movslq %r10d,%r10
movsd  (%rsi,%r10,8),%xmm3
movsd  (%rdx,%r10,8),%xmm0
movhpd (%rcx,%r10,8),%xmm0
unpcklpd %xmm3,%xmm3
mulpd  %xmm3,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm2,%xmm3
add    $0x1,%r10d
add    $0x1,%r9d
add    $0x1,%r8d
cmp    %edi,%r9d
je     1221 <calc_energy+0x121>
test   %r9d,%r9d
je     1190 <calc_energy+0x90>
movslq %r10d,%rax
cmp    $0x1,%r9d
jne    11a0 <calc_energy+0xa0>
jmp    11f7 <calc_energy+0xf7>
nopl   0x0(%rax)
movapd %xmm3,%xmm2
jmp    113b <calc_energy+0x3b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm5
movsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm2
movhpd (%rcx,%rax,8),%xmm5
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm4
unpcklpd %xmm0,%xmm0
mulpd  %xmm5,%xmm0
addpd  %xmm3,%xmm0
movhpd 0x8(%rcx,%rax,8),%xmm2
unpcklpd %xmm4,%xmm4
movapd %xmm2,%xmm3
mulpd  %xmm4,%xmm3
addpd  %xmm0,%xmm3
add    $0x2,%rax
add    $0xfffffffe,%r11d
jne    11b0 <calc_energy+0xb0>
add    $0x1,%r10d
test   $0x1,%r9b
je     1130 <calc_energy+0x30>
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm2
movhpd (%rcx,%rax,8),%xmm2
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm4
unpcklpd %xmm4,%xmm4
movapd %xmm3,%xmm0
jmp    1130 <calc_energy+0x30>
mulpd  0xdd7(%rip),%xmm0
addpd  %xmm2,%xmm0
jmp    1233 <calc_energy+0x133>
xorpd  %xmm0,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
unpckhpd %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @calc_energy(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %95
6: ; preds = %4, %73
%7 = phi i32 [ %91, %73 ], [ -1, %4 ]
%8 = phi i32 [ %89, %73 ], [ 0, %4 ]
%9 = phi i32 [ %90, %73 ], [ 0, %4 ]
%10 = phi <2 x double> [ %88, %73 ], [ zeroinitializer, %4 ]
%11 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %11, label %73, label %12
12: ; preds = %6
%13 = sext i32 %8 to i64
%14 = add i32 %8, 1
%15 = and i32 %9, 1
%16 = icmp eq i32 %9, 1
br i1 %16, label %49, label %17
17: ; preds = %12
%18 = and i32 %9, 2147483646
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi i64 [ %13, %17 ], [ %46, %19 ]
%21 = phi <2 x double> [ %10, %17 ], [ %45, %19 ]
%22 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %47, %19 ]
%23 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %20
%24 = load double, double* %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %20
%26 = load double, double* %25
%27 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %20
%28 = load double, double* %27
%29 = insertelement <2 x double> poison, double %26, i64 0
%30 = insertelement <2 x double> %29, double %28, i64 1
%31 = insertelement <2 x double> poison, double %24, i64 0
%32 = shufflevector <2 x double> %31, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%33 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %30, <2 x double> %32, <2 x double> %21)
%34 = add nsw i64 %20, 1
%35 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %34
%38 = load double, double* %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %34
%40 = load double, double* %39
%41 = insertelement <2 x double> poison, double %38, i64 0
%42 = insertelement <2 x double> %41, double %40, i64 1
%43 = insertelement <2 x double> poison, double %36, i64 0
%44 = shufflevector <2 x double> %43, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%45 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %42, <2 x double> %44, <2 x double> %33)
%46 = add nsw i64 %20, 2
%47 = add i32 %22, 2
%48 = icmp eq i32 %47, %18
br i1 %48, label %49, label %19
49: ; preds = %19, %12
%50 = phi <2 x double> [ undef, %12 ], [ %33, %19 ]
%51 = phi <2 x double> [ undef, %12 ], [ %42, %19 ]
%52 = phi <2 x double> [ undef, %12 ], [ %44, %19 ]
%53 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %46, %19 ]
%54 = phi <2 x double> [ %10, %12 ], [ %45, %19 ]
%55 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %55, label %67, label %56
56: ; preds = %49
%57 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %53
%58 = load double, double* %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %53
%60 = load double, double* %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %53
%62 = load double, double* %61
%63 = insertelement <2 x double> poison, double %60, i64 0
%64 = insertelement <2 x double> %63, double %62, i64 1
%65 = insertelement <2 x double> poison, double %58, i64 0
%66 = shufflevector <2 x double> %65, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %67
67: ; preds = %49, %56
%68 = phi <2 x double> [ %50, %49 ], [ %54, %56 ]
%69 = phi <2 x double> [ %51, %49 ], [ %64, %56 ]
%70 = phi <2 x double> [ %52, %49 ], [ %66, %56 ]
%71 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %69, <2 x double> %70, <2 x double> %68)
%72 = add i32 %14, %7
br label %73
73: ; preds = %67, %6
%74 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %72, %67 ]
%75 = phi <2 x double> [ %10, %6 ], [ %71, %67 ]
%76 = sext i32 %74 to i64
%77 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %76
%80 = load double, double* %79
%81 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %76
%82 = load double, double* %81
%83 = insertelement <2 x double> poison, double %78, i64 0
%84 = shufflevector <2 x double> %83, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%85 = insertelement <2 x double> poison, double %80, i64 0
%86 = insertelement <2 x double> %85, double %82, i64 1
%87 = fmul <2 x double> %84, %86
%88 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %87, <2 x double> <double 5.000000e-01, double 5.000000e-01>, <2 x double> %75)
%89 = add nsw i32 %74, 1
%90 = add nuw nsw i32 %9, 1
%91 = add nsw i32 %7, 1
%92 = icmp eq i32 %90, %0
br i1 %92, label %93, label %6
93: ; preds = %73
%94 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %87, <2 x double> <double 5.000000e-01, double 5.000000e-01>, <2 x double> %75)
br label %95
95: ; preds = %93, %4
%96 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %4 ], [ %94, %93 ]
%97 = fadd <2 x double> %96, %96
%98 = shufflevector <2 x double> %96, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 undef>
%99 = fadd <2 x double> %97, %98
%100 = extractelement <2 x double> %99, i64 0
ret double %100
}