void Neumann_XZ(double *phi, int nX, int nY, int nZ, int Y_loc, int normal,
                double grad, double delta_x) {
  int iX;
  int iZ;
  for (iX = 0; iX < nX; iX++)
    for (iZ = 0; iZ < nZ; iZ++)
      *(phi + iZ * nX * nY + Y_loc * nX + iX) =
          *(phi + iZ * nX * nY + (Y_loc + normal) * nX + iX) -
          (double)normal * delta_x * grad;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Neumann_XZ>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    %r9d,-0x1c(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1201 <Neumann_XZ+0x101>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ee <Neumann_XZ+0xee>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    113d <Neumann_XZ+0x3d>
jmp    11f3 <Neumann_XZ+0xf3>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    112a <Neumann_XZ+0x2a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Neumann_XZ>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11fd <Neumann_XZ+0xfd>
imul   %esi,%edx
lea    (%r9,%r8,1),%eax
imul   %esi,%eax
cvtsi2sd %r9d,%xmm2
movslq %eax,%r9
xorpd  0xed6(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
imul   %esi,%r8d
movslq %r8d,%r15
mov    %esi,%r10d
mov    %ecx,%r8d
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
lea    (%rdx,%rdx,1),%r14d
xor    %r12d,%r12d
mulsd  %xmm0,%xmm2
jmp    115d <Neumann_XZ+0x5d>
nop
add    $0x1,%r12
cmp    %r10,%r12
je     11fd <Neumann_XZ+0xfd>
test   %ecx,%ecx
jle    1150 <Neumann_XZ+0x50>
cmp    $0x1,%ecx
jne    1170 <Neumann_XZ+0x70>
xor    %esi,%esi
jmp    11cc <Neumann_XZ+0xcc>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ebp,%ebp
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %ebp,%rbp
lea    (%rdi,%rbp,8),%rax
lea    (%rax,%r9,8),%rbx
movsd  (%rbx,%r12,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
lea    (%rax,%r15,8),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%r12,8)
lea    (%rdx,%rbp,1),%eax
cltq
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
lea    (%rax,%r9,8),%rbx
movsd  (%rbx,%r12,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
lea    (%rax,%r15,8),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%r12,8)
add    $0x2,%rsi
add    %r14d,%ebp
cmp    %rsi,%r11
jne    1180 <Neumann_XZ+0x80>
test   $0x1,%r8b
je     1150 <Neumann_XZ+0x50>
imul   %edx,%esi
movslq %esi,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
lea    (%rax,%r9,8),%rsi
movsd  (%rsi,%r12,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
lea    (%rax,%r15,8),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%r12,8)
jmp    1150 <Neumann_XZ+0x50>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Neumann_XZ(double* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, double %6, double %7) {
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store double* %0, double** %9
store i32 %1, i32* %10
store i32 %2, i32* %11
store i32 %3, i32* %12
store i32 %4, i32* %13
store i32 %5, i32* %14
store double %6, double* %15
store double %7, double* %16
store i32 0, i32* %17
br label %19
19: ; preds = %75, %8
%20 = load i32, i32* %17
%21 = load i32, i32* %10
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %78
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %18
br label %24
24: ; preds = %71, %23
%25 = load i32, i32* %18
%26 = load i32, i32* %12
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %74
28: ; preds = %24
%29 = load double*, double** %9
%30 = load i32, i32* %18
%31 = load i32, i32* %10
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = load i32, i32* %11
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %35
%37 = load i32, i32* %13
%38 = load i32, i32* %14
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = load i32, i32* %10
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %42
%44 = load i32, i32* %17
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load i32, i32* %14
%49 = sitofp i32 %48 to double
%50 = load double, double* %16
%51 = fmul double %49, %50
%52 = load double, double* %15
%53 = fneg double %51
%54 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %53, double %52, double %47)
%55 = load double*, double** %9
%56 = load i32, i32* %18
%57 = load i32, i32* %10
%58 = mul nsw i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %11
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %61
%63 = load i32, i32* %13
%64 = load i32, i32* %10
%65 = mul nsw i32 %63, %64
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %66
%68 = load i32, i32* %17
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 %69
store double %54, double* %70
br label %71
71: ; preds = %28
%72 = load i32, i32* %18
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %18
br label %24
74: ; preds = %24
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %17
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %17
br label %19
78: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Neumann_XZ(double* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, double %6, double %7) {
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %73
10: ; preds = %8
%11 = icmp sgt i32 %3, 0
%12 = mul i32 %2, %1
%13 = add nsw i32 %5, %4
%14 = mul nsw i32 %13, %1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = sitofp i32 %5 to double
%17 = fneg double %16
%18 = fmul double %17, %7
%19 = mul nsw i32 %4, %1
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = zext i32 %1 to i64
%22 = zext i32 %3 to i64
%23 = and i64 %22, 1
%24 = icmp eq i32 %3, 1
%25 = and i64 %22, 4294967294
%26 = icmp eq i64 %23, 0
br label %27
27: ; preds = %10, %70
%28 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %71, %70 ]
br i1 %11, label %29, label %70
29: ; preds = %27
br i1 %24, label %57, label %30
30: ; preds = %29, %30
%31 = phi i64 [ %54, %30 ], [ 0, %29 ]
%32 = phi i64 [ %55, %30 ], [ 0, %29 ]
%33 = trunc i64 %31 to i32
%34 = mul i32 %12, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %15
%38 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %28
%39 = load double, double* %38
%40 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %6, double %39)
%41 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %20
%42 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %28
store double %40, double* %42
%43 = trunc i64 %31 to i32
%44 = or i32 %43, 1
%45 = mul i32 %12, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %46
%48 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %15
%49 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %28
%50 = load double, double* %49
%51 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %6, double %50)
%52 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %20
%53 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %28
store double %51, double* %53
%54 = add nuw nsw i64 %31, 2
%55 = add i64 %32, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %25
br i1 %56, label %57, label %30
57: ; preds = %30, %29
%58 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %54, %30 ]
br i1 %26, label %70, label %59
59: ; preds = %57
%60 = trunc i64 %58 to i32
%61 = mul i32 %12, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %62
%64 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %15
%65 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %28
%66 = load double, double* %65
%67 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %6, double %66)
%68 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %20
%69 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %28
store double %67, double* %69
br label %70
70: ; preds = %59, %57, %27
%71 = add nuw nsw i64 %28, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %21
br i1 %72, label %73, label %27
73: ; preds = %70, %8
ret void
}