int sasa(const int n_frames, const int n_atoms, const float *xyzlist,
         const float *atom_radii, const int n_sphere_points,
         const int *atom_mapping, const int n_groups, float *out) {
  int i, j;
  int *wb1;
  float *wb2;
  float *outframe;
  float *outframebuffer;
  float *sphere_points = (float *)malloc(n_sphere_points * 3 * sizeof(float));
  generate_sphere_points(sphere_points, n_sphere_points);
  wb1 = (int *)malloc(n_atoms * sizeof(int));
  wb2 = (float *)malloc(3 * n_sphere_points * sizeof(float));
  outframebuffer = (float *)calloc(n_atoms, sizeof(float));
  for (i = 0; i < n_frames; i++) {
    asa_frame(xyzlist + i * n_atoms * 3, n_atoms, atom_radii, sphere_points,
              n_sphere_points, wb1, wb2, outframebuffer);
    outframe = out + (n_groups * i);
    for (j = 0; j < n_atoms; j++) {
      outframe[atom_mapping[j]] += outframebuffer[j];
    }
  }
  free(wb1);
  free(wb2);
  free(outframebuffer);
  free(sphere_points);
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sasa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
imul   $0x3,-0x1c(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdi
shl    $0x2,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    $0x0,%al
call   1040 <generate_sphere_points@plt>
movslq -0x8(%rbp),%rdi
shl    $0x2,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
imul   $0x3,-0x1c(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdi
shl    $0x2,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rdi
mov    $0x4,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1297 <sasa+0x147>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
imul   $0x3,%eax,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x58(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
mov    -0x38(%rbp),%r9
mov    -0x40(%rbp),%r10
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %r10,(%rsp)
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    $0x0,%al
call   1070 <asa_frame@plt>
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1284 <sasa+0x134>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1243 <sasa+0xf3>
jmp    1289 <sasa+0x139>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11d5 <sasa+0x85>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    $0x1,%eax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sasa>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %r9,%rbx
mov    %r8d,%r15d
mov    %rcx,0x38(%rsp)
mov    %rdx,0x30(%rsp)
mov    %esi,%ebp
mov    %edi,%r12d
lea    (%r15,%r15,2),%eax
movslq %eax,%r14
shl    $0x2,%r14
mov    %r14,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %rax,%rdi
mov    %r15,0x40(%rsp)
mov    %r15d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <generate_sphere_points@plt>
movslq %ebp,%r15
lea    0x0(,%r15,4),%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %r14,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    $0x4,%esi
mov    %r15,%rdi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,%r14
test   %r12d,%r12d
jle    12d7 <sasa+0x187>
lea    0x0(%rbp,%rbp,2),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
movslq 0x80(%rsp),%rax
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %r12d,%r12d
mov    %ebp,%r13d
mov    %r13,0x20(%rsp)
and    $0xfffffffe,%r13d
xor    %r15d,%r15d
jmp    121d <sasa+0xcd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15
cmp    %r12,%r15
je     12d7 <sasa+0x187>
mov    0x4(%rsp),%eax
imul   %r15d,%eax
cltq
mov    0x30(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    0x38(%rsp),%rdx
mov    0x18(%rsp),%rcx
mov    0x40(%rsp),%r8
mov    0x10(%rsp),%r9
xor    %eax,%eax
push   %r14
push   0x10(%rsp)
call   1070 <asa_frame@plt>
add    $0x10,%rsp
test   %ebp,%ebp
jle    1210 <sasa+0xc0>
mov    %r15,%rax
imul   0x28(%rsp),%rax
mov    0x88(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x1,%ebp
je     12b3 <sasa+0x163>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r14,%rcx,4),%xmm0
movslq (%rbx,%rcx,4),%rdx
addss  (%rax,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rdx,4)
movss  0x4(%r14,%rcx,4),%xmm0
movslq 0x4(%rbx,%rcx,4),%rdx
addss  (%rax,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rdx,4)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r13
jne    1280 <sasa+0x130>
testb  $0x1,0x20(%rsp)
je     1210 <sasa+0xc0>
movss  (%r14,%rcx,4),%xmm0
movslq (%rbx,%rcx,4),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1210 <sasa+0xc0>
mov    0x10(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x18(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    $0x1,%eax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sasa(i32 %0, i32 %1, float* %2, float* %3, i32 %4, i32* %5, i32 %6, float* %7) {
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float*
%12 = alloca float*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32*
%15 = alloca i32
%16 = alloca float*
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32*
%20 = alloca float*
%21 = alloca float*
%22 = alloca float*
%23 = alloca float*
store i32 %0, i32* %9
store i32 %1, i32* %10
store float* %2, float** %11
store float* %3, float** %12
store i32 %4, i32* %13
store i32* %5, i32** %14
store i32 %6, i32* %15
store float* %7, float** %16
%24 = load i32, i32* %13
%25 = mul nsw i32 %24, 3
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 %26, 4
%28 = call i8* @malloc(i64 %27)
%29 = bitcast i8* %28 to float*
store float* %29, float** %23
%30 = load float*, float** %23
%31 = load i32, i32* %13
%32 = call i32 (float*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @generate_sphere_points to i32 (float*, i32, ...)*)(float* %30, i32 %31)
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = mul i64 %34, 4
%36 = call i8* @malloc(i64 %35)
%37 = bitcast i8* %36 to i32*
store i32* %37, i32** %19
%38 = load i32, i32* %13
%39 = mul nsw i32 3, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul i64 %40, 4
%42 = call i8* @malloc(i64 %41)
%43 = bitcast i8* %42 to float*
store float* %43, float** %20
%44 = load i32, i32* %10
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = call i8* @calloc(i64 %45, i64 4)
%47 = bitcast i8* %46 to float*
store float* %47, float** %22
store i32 0, i32* %17
br label %48
48: ; preds = %98, %8
%49 = load i32, i32* %17
%50 = load i32, i32* %9
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %101
52: ; preds = %48
%53 = load float*, float** %11
%54 = load i32, i32* %17
%55 = load i32, i32* %10
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = mul nsw i32 %56, 3
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 %58
%60 = load i32, i32* %10
%61 = load float*, float** %12
%62 = load float*, float** %23
%63 = load i32, i32* %13
%64 = load i32*, i32** %19
%65 = load float*, float** %20
%66 = load float*, float** %22
%67 = call i32 (float*, i32, float*, float*, i32, i32*, float*, float*, ...) bitcast (i32 (...)* @asa_frame to i32 (float*, i32, float*, float*, i32, i32*, float*, float*, ...)*)(float* %59, i32 %60, float* %61, float* %62, i32 %63, i32* %64, float* %65, float* %66)
%68 = load float*, float** %16
%69 = load i32, i32* %15
%70 = load i32, i32* %17
%71 = mul nsw i32 %69, %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds float, float* %68, i64 %72
store float* %73, float** %21
store i32 0, i32* %18
br label %74
74: ; preds = %94, %52
%75 = load i32, i32* %18
%76 = load i32, i32* %10
%77 = icmp slt i32 %75, %76
br i1 %77, label %78, label %97
78: ; preds = %74
%79 = load float*, float** %22
%80 = load i32, i32* %18
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 %81
%83 = load float, float* %82
%84 = load float*, float** %21
%85 = load i32*, i32** %14
%86 = load i32, i32* %18
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds float, float* %84, i64 %90
%92 = load float, float* %91
%93 = fadd float %92, %83
store float %93, float* %91
br label %94
94: ; preds = %78
%95 = load i32, i32* %18
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %18
br label %74
97: ; preds = %74
br label %98
98: ; preds = %97
%99 = load i32, i32* %17
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %17
br label %48
101: ; preds = %48
%102 = load i32*, i32** %19
%103 = bitcast i32* %102 to i8*
%104 = load float*, float** %20
%105 = bitcast float* %104 to i8*
%106 = load float*, float** %22
%107 = bitcast float* %106 to i8*
%108 = load float*, float** %23
%109 = bitcast float* %108 to i8*
ret i32 1
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sasa(i32 %0, i32 %1, float* %2, float* %3, i32 %4, i32* nocapture %5, i32 %6, float* nocapture %7) {
%9 = mul nsw i32 %4, 3
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = shl nsw i64 %10, 2
%12 = tail call i8* @malloc(i64 %11)
%13 = bitcast i8* %12 to float*
%14 = tail call i32 (float*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @generate_sphere_points to i32 (float*, i32, ...)*)(float* %13, i32 %4)
%15 = sext i32 %1 to i64
%16 = shl nsw i64 %15, 2
%17 = tail call i8* @malloc(i64 %16)
%18 = bitcast i8* %17 to i32*
%19 = tail call i8* @malloc(i64 %11)
%20 = bitcast i8* %19 to float*
%21 = tail call i8* @calloc(i64 %15, i64 4)
%22 = bitcast i8* %21 to float*
%23 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %23, label %24, label %81
24: ; preds = %8
%25 = mul i32 %1, 3
%26 = icmp sgt i32 %1, 0
%27 = sext i32 %6 to i64
%28 = zext i32 %0 to i64
%29 = zext i32 %1 to i64
%30 = and i64 %29, 1
%31 = icmp eq i32 %1, 1
%32 = and i64 %29, 4294967294
%33 = icmp eq i64 %30, 0
br label %34
34: ; preds = %24, %78
%35 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %79, %78 ]
%36 = trunc i64 %35 to i32
%37 = mul i32 %25, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %38
%40 = tail call i32 (float*, i32, float*, float*, i32, i32*, float*, float*, ...) bitcast (i32 (...)* @asa_frame to i32 (float*, i32, float*, float*, i32, i32*, float*, float*, ...)*)(float* %39, i32 %1, float* %3, float* %13, i32 %4, i32* %18, float* %20, float* %22)
%41 = mul nsw i64 %35, %27
%42 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %41
br i1 %26, label %43, label %78
43: ; preds = %34
br i1 %31, label %67, label %44
44: ; preds = %43, %44
%45 = phi i64 [ %64, %44 ], [ 0, %43 ]
%46 = phi i64 [ %65, %44 ], [ 0, %43 ]
%47 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %45
%48 = load float, float* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %45
%50 = load i32, i32* %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %51
%53 = load float, float* %52
%54 = fadd float %48, %53
store float %54, float* %52
%55 = or i64 %45, 1
%56 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %55
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = fadd float %57, %62
store float %63, float* %61
%64 = add nuw nsw i64 %45, 2
%65 = add i64 %46, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %32
br i1 %66, label %67, label %44
67: ; preds = %44, %43
%68 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %64, %44 ]
br i1 %33, label %78, label %69
69: ; preds = %67
%70 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %68
%71 = load float, float* %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %68
%73 = load i32, i32* %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %74
%76 = load float, float* %75
%77 = fadd float %71, %76
store float %77, float* %75
br label %78
78: ; preds = %69, %67, %34
%79 = add nuw nsw i64 %35, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %28
br i1 %80, label %81, label %34
81: ; preds = %78, %8
tail call void @free(i8* %17)
tail call void @free(i8* %19)
tail call void @free(i8* %21)
tail call void @free(i8* %12)
ret i32 1
}