double f5_idm(double **P, int Ng) {
  int i, j;
  double idm = 0;
  for (i = 0; i < Ng; ++i)
    for (j = 0; j < Ng; ++j)
      idm += P[i][j] / (1 + (i - j) * (i - j));
  return idm;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f5_idm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1193 <f5_idm+0x93>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1180 <f5_idm+0x80>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112d <f5_idm+0x2d>
jmp    1185 <f5_idm+0x85>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111a <f5_idm+0x1a>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f5_idm>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11d3 <f5_idm+0xd3>
mov    %esi,%r8d
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0xffffffffffffffff,%r9
xor    %r10d,%r10d
jmp    1141 <f5_idm+0x41>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r10
add    $0x1,%r9
cmp    %r8,%r10
je     11d1 <f5_idm+0xd1>
mov    (%rdi,%r10,8),%rdx
cmp    $0x1,%esi
jne    1150 <f5_idm+0x50>
xor    %eax,%eax
jmp    11a7 <f5_idm+0xa7>
xchg   %ax,%ax
mov    %r9,%rcx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    0x1(%rcx),%ebx
imul   %ebx,%ebx
add    $0x1,%ebx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ebx,%xmm1
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm0
mov    %ecx,%ebx
imul   %ecx,%ebx
add    $0x1,%ebx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ebx,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    %rax,%r11
jne    1160 <f5_idm+0x60>
test   $0x1,%r8b
je     1130 <f5_idm+0x30>
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
mov    %r10d,%ecx
sub    %eax,%ecx
imul   %ecx,%ecx
add    $0x1,%ecx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ecx,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    1130 <f5_idm+0x30>
pop    %rbx
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define double @f5_idm(double** %0, i32 %1) {
%3 = alloca double**
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
store double** %0, double*** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %43, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %46
12: ; preds = %8
store i32 0, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %39, %12
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %42
17: ; preds = %13
%18 = load double**, double*** %3
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds double*, double** %18, i64 %20
%22 = load double*, double** %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %6
%29 = sub nsw i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sub nsw i32 %30, %31
%33 = mul nsw i32 %29, %32
%34 = add nsw i32 1, %33
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fdiv double %26, %35
%37 = load double, double* %7
%38 = fadd double %37, %36
store double %38, double* %7
br label %39
39: ; preds = %17
%40 = load i32, i32* %6
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %6
br label %13
42: ; preds = %13
br label %43
43: ; preds = %42
%44 = load i32, i32* %5
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %5
br label %8
46: ; preds = %8
%47 = load double, double* %7
ret double %47
}

LLVM IR (-O2):
define double @f5_idm(double** nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %59
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
%8 = and i64 %5, 4294967294
%9 = icmp eq i64 %6, 0
br label %10
10: ; preds = %55, %4
%11 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %57, %55 ]
%12 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %56, %55 ]
%13 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %11
%14 = load double*, double** %13
br i1 %7, label %41, label %15
15: ; preds = %10, %15
%16 = phi i64 [ %38, %15 ], [ 0, %10 ]
%17 = phi double [ %37, %15 ], [ %12, %10 ]
%18 = phi i64 [ %39, %15 ], [ 0, %10 ]
%19 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %16
%20 = load double, double* %19
%21 = sub nsw i64 %11, %16
%22 = mul nsw i64 %21, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = add i32 %23, 1
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = fdiv double %20, %25
%27 = fadd double %17, %26
%28 = or i64 %16, 1
%29 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = sub nsw i64 %11, %28
%32 = mul nsw i64 %31, %31
%33 = trunc i64 %32 to i32
%34 = add i32 %33, 1
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fdiv double %30, %35
%37 = fadd double %27, %36
%38 = add nuw nsw i64 %16, 2
%39 = add i64 %18, 2
%40 = icmp eq i64 %39, %8
br i1 %40, label %41, label %15
41: ; preds = %15, %10
%42 = phi double [ undef, %10 ], [ %37, %15 ]
%43 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %38, %15 ]
%44 = phi double [ %12, %10 ], [ %37, %15 ]
br i1 %9, label %55, label %45
45: ; preds = %41
%46 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %43
%47 = load double, double* %46
%48 = sub nsw i64 %11, %43
%49 = mul nsw i64 %48, %48
%50 = trunc i64 %49 to i32
%51 = add i32 %50, 1
%52 = sitofp i32 %51 to double
%53 = fdiv double %47, %52
%54 = fadd double %44, %53
br label %55
55: ; preds = %41, %45
%56 = phi double [ %42, %41 ], [ %54, %45 ]
%57 = add nuw nsw i64 %11, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %5
br i1 %58, label %59, label %10
59: ; preds = %55, %2
%60 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %56, %55 ]
ret double %60
}