void _mbar_direct_update_therm_weights(int *therm_state_counts,
                                       double *therm_weights,
                                       double *bias_weight_sequence,
                                       int n_therm_states, int seq_length,
                                       double *new_therm_weights) {
  int K, x, L;
  double divisor;
  for (x = 0; x < seq_length; ++x) {
    divisor = 0;
    for (L = 0; L < n_therm_states; ++L)
      divisor += (double)therm_state_counts[L] *
                 bias_weight_sequence[x * n_therm_states + L] /
                 therm_weights[L];
    for (K = 0; K < n_therm_states; ++K)
      new_therm_weights[K] +=
          bias_weight_sequence[x * n_therm_states + K] / divisor;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_mbar_direct_update_therm_weights>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11f2 <_mbar_direct_update_therm_weights+0xf2>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1191 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x91>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
cvtsi2sdl (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    113d <_mbar_direct_update_therm_weights+0x3d>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11df <_mbar_direct_update_therm_weights+0xdf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1198 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x98>
jmp    11e4 <_mbar_direct_update_therm_weights+0xe4>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1122 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_mbar_direct_update_therm_weights>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %r8d,%r8d
jle    1371 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x271>
movslq %ecx,%rax
mov    %r8d,%ebp
mov    %rbp,-0x8(%rsp)
mov    %eax,%r8d
lea    (%r9,%r8,8),%rbp
mov    %rbp,-0x20(%rsp)
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
lea    -0x2(%r10),%rbp
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
mov    %rbp,%rbx
shr    %rbx
add    $0x1,%rbx
mov    %rbx,%rbp
mov    %rbx,-0x30(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
mov    %rbx,-0x38(%rsp)
mov    %r8,%rbp
neg    %rbp
mov    %rbp,-0x18(%rsp)
lea    0x8(%rdx),%rbp
mov    %rax,-0x10(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%r12
lea    0x10(%rdx),%r14
xor    %r11d,%r11d
mov    %rdx,-0x40(%rsp)
jmp    1195 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x95>
nop
add    $0x1,%r11
add    %r12,%rbp
add    %r12,%r14
cmp    -0x8(%rsp),%r11
je     1371 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x271>
test   %ecx,%ecx
jle    1180 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x80>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r13d,%r13d
cmp    $0x1,%ecx
je     11ef <_mbar_direct_update_therm_weights+0xef>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%rdi,%r13,4),%xmm1
mulsd  -0x8(%rbp,%r13,8),%xmm1
divsd  (%rsi,%r13,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdl 0x4(%rdi,%r13,4),%xmm0
mulsd  0x0(%rbp,%r13,8),%xmm0
divsd  0x8(%rsi,%r13,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x2,%r13
cmp    %r13,%r10
jne    11b0 <_mbar_direct_update_therm_weights+0xb0>
mov    %r11,%r15
imul   -0x10(%rsp),%r15
test   $0x1,%r8b
je     121f <_mbar_direct_update_therm_weights+0x11f>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%rdi,%r13,4),%xmm1
lea    (%r15,%r13,1),%rax
mov    -0x40(%rsp),%rdx
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
divsd  (%rsi,%r13,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
test   %ecx,%ecx
mov    -0x40(%rsp),%rdx
jle    1180 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x80>
cmp    $0x1,%ecx
je     1251 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x151>
lea    (%r15,%r8,1),%rax
lea    (%rdx,%rax,8),%rax
cmp    %r9,%rax
jbe    12cc <_mbar_direct_update_therm_weights+0x1cc>
lea    (%rdx,%r15,8),%rax
cmp    -0x20(%rsp),%rax
jae    12cc <_mbar_direct_update_therm_weights+0x1cc>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rbx,%rax
test   $0x1,%r8b
je     127c <_mbar_direct_update_therm_weights+0x17c>
add    %rbx,%r15
movsd  (%rdx,%r15,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%r9,%rbx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%rbx,8)
mov    %rbx,%rax
or     $0x1,%rax
not    %rbx
cmp    -0x18(%rsp),%rbx
je     1180 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x80>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rbp,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%r9,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%rax,8)
movsd  0x0(%rbp,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
addsd  0x8(%r9,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r9,%rax,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r8
jne    1290 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x190>
jmp    1180 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x80>
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
cmpq   $0x0,-0x28(%rsp)
je     1366 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x266>
mov    -0x38(%rsp),%rbx
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd -0x10(%r14,%rax,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd (%r9,%rax,8),%xmm3
addpd  %xmm2,%xmm3
movupd 0x10(%r9,%rax,8),%xmm2
movupd %xmm3,(%r9,%rax,8)
movupd (%r14,%rax,8),%xmm3
divpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm2,%xmm3
movupd %xmm3,0x10(%r9,%rax,8)
add    $0x4,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    12f0 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x1f0>
testb  $0x1,-0x30(%rsp)
je     1355 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x255>
lea    (%rax,%r15,1),%rbx
movupd (%rdx,%rbx,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd (%r9,%rax,8),%xmm1
addpd  %xmm2,%xmm1
movupd %xmm1,(%r9,%rax,8)
mov    %r10,%rbx
cmp    %r8,%r10
je     1180 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x80>
jmp    1253 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x153>
xor    %eax,%eax
testb  $0x1,-0x30(%rsp)
jne    1338 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x238>
jmp    1355 <_mbar_direct_update_therm_weights+0x255>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @_mbar_direct_update_therm_weights(i32* nocapture %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, i32 %3, i32 %4, double* nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %7, label %8, label %176
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = sext i32 %3 to i64
%11 = zext i32 %4 to i64
%12 = zext i32 %3 to i64
%13 = zext i32 %3 to i64
%14 = getelementptr double, double* %5, i64 %12
%15 = and i64 %12, 4294967294
%16 = add nsw i64 %15, -2
%17 = lshr exact i64 %16, 1
%18 = add nuw i64 %17, 1
%19 = and i64 %12, 1
%20 = icmp eq i32 %3, 1
%21 = and i64 %12, 4294967294
%22 = icmp eq i64 %19, 0
%23 = icmp eq i32 %3, 1
%24 = and i64 %12, 4294967294
%25 = and i64 %18, 1
%26 = icmp eq i64 %16, 0
%27 = and i64 %18, -2
%28 = icmp eq i64 %25, 0
%29 = icmp eq i64 %24, %12
%30 = and i64 %12, 1
%31 = icmp eq i64 %30, 0
%32 = sub nsw i64 0, %12
br label %33
33: ; preds = %8, %173
%34 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %174, %173 ]
%35 = mul i64 %34, %10
%36 = getelementptr double, double* %2, i64 %35
%37 = add i64 %35, %12
%38 = getelementptr double, double* %2, i64 %37
br i1 %9, label %39, label %173
39: ; preds = %33
%40 = mul nsw i64 %34, %10
br i1 %20, label %41, label %124
41: ; preds = %124, %39
%42 = phi double [ undef, %39 ], [ %150, %124 ]
%43 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %151, %124 ]
%44 = phi double [ 0.000000e+00, %39 ], [ %150, %124 ]
br i1 %22, label %57, label %45
45: ; preds = %41
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%47 = load i32, i32* %46
%48 = sitofp i32 %47 to double
%49 = add nsw i64 %43, %40
%50 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = fmul double %51, %48
%53 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %43
%54 = load double, double* %53
%55 = fdiv double %52, %54
%56 = fadd double %44, %55
br label %57
57: ; preds = %41, %45
%58 = phi double [ %42, %41 ], [ %56, %45 ]
br i1 %9, label %59, label %173
59: ; preds = %57
%60 = mul nsw i64 %34, %10
br i1 %23, label %109, label %61
61: ; preds = %59
%62 = icmp ugt double* %38, %5
%63 = icmp ult double* %36, %14
%64 = and i1 %62, %63
br i1 %64, label %109, label %65
65: ; preds = %61
%66 = insertelement <2 x double> poison, double %58, i64 0
%67 = shufflevector <2 x double> %66, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br i1 %26, label %95, label %68
68: ; preds = %65, %68
%69 = phi i64 [ %92, %68 ], [ 0, %65 ]
%70 = phi i64 [ %93, %68 ], [ 0, %65 ]
%71 = add nsw i64 %69, %60
%72 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %71
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
%74 = load <2 x double>, <2 x double>* %73
%75 = fdiv <2 x double> %74, %67
%76 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %69
%77 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
%78 = load <2 x double>, <2 x double>* %77
%79 = fadd <2 x double> %78, %75
%80 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
store <2 x double> %79, <2 x double>* %80
%81 = or i64 %69, 2
%82 = add nsw i64 %81, %60
%83 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %82
%84 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
%85 = load <2 x double>, <2 x double>* %84
%86 = fdiv <2 x double> %85, %67
%87 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %81
%88 = bitcast double* %87 to <2 x double>*
%89 = load <2 x double>, <2 x double>* %88
%90 = fadd <2 x double> %89, %86
%91 = bitcast double* %87 to <2 x double>*
store <2 x double> %90, <2 x double>* %91
%92 = add nuw i64 %69, 4
%93 = add nuw i64 %70, 2
%94 = icmp eq i64 %93, %27
br i1 %94, label %95, label %68
95: ; preds = %68, %65
%96 = phi i64 [ 0, %65 ], [ %92, %68 ]
br i1 %28, label %108, label %97
97: ; preds = %95
%98 = add nsw i64 %96, %60
%99 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %98
%100 = bitcast double* %99 to <2 x double>*
%101 = load <2 x double>, <2 x double>* %100
%102 = fdiv <2 x double> %101, %67
%103 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %96
%104 = bitcast double* %103 to <2 x double>*
%105 = load <2 x double>, <2 x double>* %104
%106 = fadd <2 x double> %105, %102
%107 = bitcast double* %103 to <2 x double>*
store <2 x double> %106, <2 x double>* %107
br label %108
108: ; preds = %95, %97
br i1 %29, label %173, label %109
109: ; preds = %61, %59, %108
%110 = phi i64 [ 0, %61 ], [ 0, %59 ], [ %24, %108 ]
%111 = xor i64 %110, -1
br i1 %31, label %121, label %112
112: ; preds = %109
%113 = add nsw i64 %110, %60
%114 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %113
%115 = load double, double* %114
%116 = fdiv double %115, %58
%117 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %110
%118 = load double, double* %117
%119 = fadd double %118, %116
store double %119, double* %117
%120 = or i64 %110, 1
br label %121
121: ; preds = %112, %109
%122 = phi i64 [ %110, %109 ], [ %120, %112 ]
%123 = icmp eq i64 %111, %32
br i1 %123, label %173, label %154
124: ; preds = %39, %124
%125 = phi i64 [ %151, %124 ], [ 0, %39 ]
%126 = phi double [ %150, %124 ], [ 0.000000e+00, %39 ]
%127 = phi i64 [ %152, %124 ], [ 0, %39 ]
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %125
%129 = load i32, i32* %128
%130 = sitofp i32 %129 to double
%131 = add nsw i64 %125, %40
%132 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %131
%133 = load double, double* %132
%134 = fmul double %133, %130
%135 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %125
%136 = load double, double* %135
%137 = fdiv double %134, %136
%138 = fadd double %126, %137
%139 = or i64 %125, 1
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %139
%141 = load i32, i32* %140
%142 = sitofp i32 %141 to double
%143 = add nsw i64 %139, %40
%144 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %143
%145 = load double, double* %144
%146 = fmul double %145, %142
%147 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %139
%148 = load double, double* %147
%149 = fdiv double %146, %148
%150 = fadd double %138, %149
%151 = add nuw nsw i64 %125, 2
%152 = add i64 %127, 2
%153 = icmp eq i64 %152, %21
br i1 %153, label %41, label %124
154: ; preds = %121, %154
%155 = phi i64 [ %171, %154 ], [ %122, %121 ]
%156 = add nsw i64 %155, %60
%157 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %156
%158 = load double, double* %157
%159 = fdiv double %158, %58
%160 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %155
%161 = load double, double* %160
%162 = fadd double %161, %159
store double %162, double* %160
%163 = add nuw nsw i64 %155, 1
%164 = add nsw i64 %163, %60
%165 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %164
%166 = load double, double* %165
%167 = fdiv double %166, %58
%168 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %163
%169 = load double, double* %168
%170 = fadd double %169, %167
store double %170, double* %168
%171 = add nuw nsw i64 %155, 2
%172 = icmp eq i64 %171, %13
br i1 %172, label %173, label %154
173: ; preds = %121, %154, %108, %33, %57
%174 = add nuw nsw i64 %34, 1
%175 = icmp eq i64 %174, %11
br i1 %175, label %176, label %33
176: ; preds = %173, %6
ret void
}