void calc_xi_sum_dev(float *xi_sum_d, float *a_d, float *b_d, float *alpha_d,
                     float *beta_d, float sum_ab, int nstates, int obs_t,
                     int t) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < nstates; ++i) {
    for (j = 0; j < nstates; ++j) {
      xi_sum_d[(j * nstates) + i] +=
          alpha_d[(t * nstates) + j] * a_d[(j * nstates) + i] *
          b_d[(obs_t * nstates) + i] * beta_d[((t + 1) * nstates) + i] / sum_ab;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_xi_sum_dev>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    %r9d,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    11e9 <calc_xi_sum_dev+0xe9>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    11d6 <calc_xi_sum_dev+0xd6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
divss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1141 <calc_xi_sum_dev+0x41>
jmp    11db <calc_xi_sum_dev+0xdb>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    112e <calc_xi_sum_dev+0x2e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_xi_sum_dev>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %r9d,%r9d
jle    1192 <calc_xi_sum_dev+0x92>
mov    0x30(%rsp),%ebx
mov    %ebx,%eax
imul   %r9d,%eax
mov    0x28(%rsp),%r10d
imul   %r9d,%r10d
add    $0x1,%ebx
imul   %r9d,%ebx
movslq %eax,%r11
mov    %r9d,%eax
movslq %r10d,%r9
movslq %ebx,%r10
lea    (%rcx,%r11,4),%r14
xor    %r11d,%r11d
nopl   (%rax)
lea    (%r11,%r9,1),%r15
lea    (%r11,%r10,1),%r12
xor    %ebx,%ebx
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movss  (%r14,%rcx,4),%xmm1
mulss  (%rsi,%rbx,4),%xmm1
mulss  (%rdx,%r15,4),%xmm1
mulss  (%r8,%r12,4),%xmm1
divss  %xmm0,%xmm1
addss  (%rdi,%rbx,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi,%rbx,4)
add    $0x1,%rcx
add    %rax,%rbx
cmp    %rcx,%rax
jne    1150 <calc_xi_sum_dev+0x50>
add    $0x1,%r11
add    $0x4,%rsi
add    $0x4,%rdi
cmp    %rax,%r11
jne    1140 <calc_xi_sum_dev+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @calc_xi_sum_dev(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3, float* nocapture %4, float %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8) {
%10 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %10, label %11, label %50
11: ; preds = %9
%12 = mul nsw i32 %8, %6
%13 = mul nsw i32 %7, %6
%14 = add nsw i32 %8, 1
%15 = mul nsw i32 %14, %6
%16 = sext i32 %12 to i64
%17 = zext i32 %6 to i64
%18 = sext i32 %13 to i64
%19 = sext i32 %15 to i64
%20 = zext i32 %6 to i64
br label %21
21: ; preds = %47, %11
%22 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %48, %47 ]
%23 = add nsw i64 %22, %18
%24 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %23
%25 = add nsw i64 %22, %19
%26 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %25
br label %27
27: ; preds = %21, %27
%28 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %45, %27 ]
%29 = add nsw i64 %28, %16
%30 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %29
%31 = load float, float* %30
%32 = mul nsw i64 %28, %17
%33 = add nuw nsw i64 %32, %22
%34 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = fmul float %31, %35
%37 = load float, float* %24
%38 = fmul float %36, %37
%39 = load float, float* %26
%40 = fmul float %38, %39
%41 = fdiv float %40, %5
%42 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%43 = load float, float* %42
%44 = fadd float %43, %41
store float %44, float* %42
%45 = add nuw nsw i64 %28, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %20
br i1 %46, label %47, label %27
47: ; preds = %27
%48 = add nuw nsw i64 %22, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %20
br i1 %49, label %50, label %21
50: ; preds = %47, %9
ret void
}