void thomas(double *x, const double *a, const double *b, double *c, int n) {
  double tmp;
  int i;
  c[0] /= b[0];
  x[0] /= b[0];
  for (i = 1; i < n; ++i) {
    tmp = 1 / (b[i] - c[i - 1] * a[i]);
    c[i] *= tmp;
    x[i] = (x[i] - x[i - 1] * a[i]) * tmp;
  }
  for (i = n - 2; i >= 0; --i) {
    x[i] -= c[i] * x[i + 1];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<thomas>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm1
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1239 <thomas+0x139>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xe52(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    114f <thomas+0x4f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jl     12aa <thomas+0x1aa>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movq   %xmm0,%rdx
movabs $0x8000000000000000,%rsi
xor    %rsi,%rdx
movq   %rdx,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1242 <thomas+0x142>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<thomas>:
movsd  (%rcx),%xmm0
divsd  (%rdx),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rcx)
movsd  (%rdi),%xmm0
divsd  (%rdx),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi)
cmp    $0x2,%r8d
jl     1289 <thomas+0x189>
mov    %r8d,%r9d
lea    (%rdi,%r9,8),%rax
cmp    %rcx,%rax
jbe    11a2 <thomas+0xa2>
lea    (%rcx,%r9,8),%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    11a2 <thomas+0xa2>
mov    $0x1,%eax
movsd  0xebc(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
movsd  -0x8(%rcx,%rax,8),%xmm2
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rax,8)
movsd  -0x8(%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm3
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rdi,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    1150 <thomas+0x50>
jmp    1208 <thomas+0x108>
movsd  (%rcx),%xmm1
movsd  (%rdi),%xmm2
mov    $0x1,%eax
movsd  0xe49(%rip),%xmm0
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm3
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm3
movapd %xmm0,%xmm4
divsd  %xmm3,%xmm4
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  %xmm4,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rax,8)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm3
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm3
mulsd  %xmm4,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rdi,%rax,8)
add    $0x1,%rax
movapd %xmm3,%xmm2
cmp    %rax,%r9
jne    11c0 <thomas+0xc0>
cmp    $0x2,%r8d
jl     1289 <thomas+0x189>
add    $0xfffffffe,%r8d
mov    %r8,%rax
test   $0x1,%r8b
jne    123c <thomas+0x13c>
movsd  (%rcx,%r8,8),%xmm0
mulsd  0x8(%rdi,%r8,8),%xmm0
movsd  (%rdi,%r8,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%r8,8)
lea    -0x1(%r8),%rax
test   %r8,%r8
je     1289 <thomas+0x189>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
movsd  -0x8(%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm2
mulsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rdi,%rax,8)
mulsd  -0x8(%rcx,%rax,8),%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,-0x8(%rdi,%rax,8)
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1250 <thomas+0x150>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @thomas(double* %0, double* %1, double* %2, double* %3, i32 %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
store double* %0, double** %6
store double* %1, double** %7
store double* %2, double** %8
store double* %3, double** %9
store i32 %4, i32* %10
%13 = load double*, double** %8
%14 = getelementptr inbounds double, double* %13, i64 0
%15 = load double, double* %14
%16 = load double*, double** %9
%17 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 0
%18 = load double, double* %17
%19 = fdiv double %18, %15
store double %19, double* %17
%20 = load double*, double** %8
%21 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 0
%22 = load double, double* %21
%23 = load double*, double** %6
%24 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 0
%25 = load double, double* %24
%26 = fdiv double %25, %22
store double %26, double* %24
store i32 1, i32* %12
br label %27
27: ; preds = %82, %5
%28 = load i32, i32* %12
%29 = load i32, i32* %10
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %85
31: ; preds = %27
%32 = load double*, double** %8
%33 = load i32, i32* %12
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = load double*, double** %9
%38 = load i32, i32* %12
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = load double*, double** %7
%44 = load i32, i32* %12
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = fneg double %42
%49 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %48, double %47, double %36)
%50 = fdiv double 1.000000e+00, %49
store double %50, double* %11
%51 = load double, double* %11
%52 = load double*, double** %9
%53 = load i32, i32* %12
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = fmul double %56, %51
store double %57, double* %55
%58 = load double*, double** %6
%59 = load i32, i32* %12
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = load double*, double** %6
%64 = load i32, i32* %12
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = load double*, double** %7
%70 = load i32, i32* %12
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = fneg double %68
%75 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %73, double %62)
%76 = load double, double* %11
%77 = fmul double %75, %76
%78 = load double*, double** %6
%79 = load i32, i32* %12
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds double, double* %78, i64 %80
store double %77, double* %81
br label %82
82: ; preds = %31
%83 = load i32, i32* %12
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %12
br label %27
85: ; preds = %27
%86 = load i32, i32* %10
%87 = sub nsw i32 %86, 2
store i32 %87, i32* %12
br label %88
88: ; preds = %110, %85
%89 = load i32, i32* %12
%90 = icmp sge i32 %89, 0
br i1 %90, label %91, label %113
91: ; preds = %88
%92 = load double*, double** %9
%93 = load i32, i32* %12
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds double, double* %92, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = load double*, double** %6
%98 = load i32, i32* %12
%99 = add nsw i32 %98, 1
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds double, double* %97, i64 %100
%102 = load double, double* %101
%103 = load double*, double** %6
%104 = load i32, i32* %12
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds double, double* %103, i64 %105
%107 = load double, double* %106
%108 = fneg double %96
%109 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %108, double %102, double %107)
store double %109, double* %106
br label %110
110: ; preds = %91
%111 = load i32, i32* %12
%112 = add nsw i32 %111, -1
store i32 %112, i32* %12
br label %88
113: ; preds = %88
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @thomas(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = load double, double* %2
%7 = load double, double* %3
%8 = fdiv double %7, %6
store double %8, double* %3
%9 = load double, double* %2
%10 = load double, double* %0
%11 = fdiv double %10, %9
store double %11, double* %0
%12 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %12, label %13, label %110
13: ; preds = %5
%14 = zext i32 %4 to i64
%15 = getelementptr double, double* %3, i64 %14
%16 = getelementptr double, double* %0, i64 %14
%17 = icmp ugt double* %16, %3
%18 = icmp ugt double* %15, %0
%19 = and i1 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %13, %20
%21 = phi i64 [ %43, %20 ], [ 1, %13 ]
%22 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = add nsw i64 %21, -1
%25 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %21
%28 = load double, double* %27
%29 = fneg double %26
%30 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double %28, double %23)
%31 = fdiv double 1.000000e+00, %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %21
%33 = load double, double* %32
%34 = fmul double %33, %31
store double %34, double* %32
%35 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %21
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %24
%38 = load double, double* %37
%39 = load double, double* %27
%40 = fneg double %38
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %39, double %36)
%42 = fmul double %31, %41
store double %42, double* %35
%43 = add nuw nsw i64 %21, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %14
br i1 %44, label %70, label %20
45: ; preds = %13
%46 = load double, double* %3
%47 = load double, double* %0
br label %48
48: ; preds = %45, %48
%49 = phi double [ %47, %45 ], [ %67, %48 ]
%50 = phi double [ %46, %45 ], [ %61, %48 ]
%51 = phi i64 [ 1, %45 ], [ %68, %48 ]
%52 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %51
%55 = load double, double* %54
%56 = fneg double %50
%57 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %55, double %53)
%58 = fdiv double 1.000000e+00, %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %51
%60 = load double, double* %59
%61 = fmul double %60, %58
store double %61, double* %59
%62 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %51
%63 = load double, double* %62
%64 = load double, double* %54
%65 = fneg double %49
%66 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %64, double %63)
%67 = fmul double %58, %66
store double %67, double* %62
%68 = add nuw nsw i64 %51, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %14
br i1 %69, label %70, label %48
70: ; preds = %48, %20
br i1 %12, label %71, label %110
71: ; preds = %70
%72 = add nsw i32 %4, -2
%73 = zext i32 %72 to i64
%74 = and i64 %73, 1
%75 = icmp eq i64 %74, 0
br i1 %75, label %76, label %87
76: ; preds = %71
%77 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %73
%78 = load double, double* %77
%79 = add nuw nsw i64 %73, 1
%80 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %73
%83 = load double, double* %82
%84 = fneg double %78
%85 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %84, double %81, double %83)
store double %85, double* %82
%86 = add nsw i64 %73, -1
br label %87
87: ; preds = %76, %71
%88 = phi i64 [ %73, %71 ], [ %86, %76 ]
%89 = icmp eq i32 %72, 0
br i1 %89, label %110, label %90
90: ; preds = %87, %90
%91 = phi i64 [ %108, %90 ], [ %88, %87 ]
%92 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %91
%93 = load double, double* %92
%94 = add nuw nsw i64 %91, 1
%95 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %91
%98 = load double, double* %97
%99 = fneg double %93
%100 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %99, double %96, double %98)
store double %100, double* %97
%101 = add nsw i64 %91, -1
%102 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %101
%105 = load double, double* %104
%106 = fneg double %103
%107 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %106, double %100, double %105)
store double %107, double* %104
%108 = add nsw i64 %91, -2
%109 = icmp eq i64 %101, 0
br i1 %109, label %110, label %90
110: ; preds = %87, %90, %5, %70
ret void
}