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


x86 assembly (clang, -O0):
<Neumann_XY>:
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_XY+0x101>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11ee <Neumann_XY+0xee>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x38(%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    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x38(%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_XY+0x3d>
jmp    11f3 <Neumann_XY+0xf3>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    112a <Neumann_XY+0x2a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Neumann_XY>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    120b <Neumann_XY+0x10b>
lea    (%r9,%r8,1),%eax
mov    %edx,%ecx
imul   %esi,%ecx
imul   %ecx,%eax
movslq %eax,%r14
cvtsi2sd %r9d,%xmm2
xorpd  0xed2(%rip),%xmm2
lea    (%rdi,%r14,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mulsd  %xmm1,%xmm2
imul   %r8d,%ecx
movslq %ecx,%r15
lea    (%rdi,%r15,8),%r8
mov    %esi,%r11d
mov    %edx,%r10d
mov    %r10d,%r13d
and    $0xfffffffe,%r13d
lea    0x0(,%r11,8),%rcx
lea    (%rcx,%r15,8),%rbx
shl    $0x3,%r15
mov    %r11,%rax
shl    $0x4,%rax
lea    (%rcx,%r14,8),%rcx
shl    $0x3,%r14
xor    %r12d,%r12d
mulsd  %xmm0,%xmm2
jmp    118d <Neumann_XY+0x8d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
add    $0x8,%rdi
cmp    %r11,%r12
je     120b <Neumann_XY+0x10b>
test   %edx,%edx
jle    1180 <Neumann_XY+0x80>
cmp    $0x1,%edx
jne    11a0 <Neumann_XY+0xa0>
xor    %esi,%esi
jmp    11de <Neumann_XY+0xde>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rbp
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  0x0(%rbp,%r14,1),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%r15,1)
movsd  0x0(%rbp,%rcx,1),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%rbx,1)
add    $0x2,%rsi
add    %rax,%rbp
cmp    %rsi,%r13
jne    11b0 <Neumann_XY+0xb0>
test   $0x1,%r10b
je     1180 <Neumann_XY+0x80>
mov    -0x8(%rsp),%rbp
lea    0x0(%rbp,%r12,8),%rbp
lea    (%r8,%r12,8),%r9
imul   %r11,%rsi
movsd  0x0(%rbp,%rsi,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r9,%rsi,8)
jmp    1180 <Neumann_XY+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Neumann_XY(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* %11
%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* %13
%31 = load i32, i32* %14
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = load i32, i32* %10
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = load i32, i32* %11
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %37
%39 = load i32, i32* %18
%40 = load i32, i32* %10
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %38, 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* %13
%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* %18
%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_XY(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 %63
10: ; preds = %8
%11 = icmp sgt i32 %2, 0
%12 = add nsw i32 %5, %4
%13 = mul i32 %2, %1
%14 = mul i32 %13, %12
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %15
%17 = sitofp i32 %5 to double
%18 = fneg double %17
%19 = fmul double %18, %7
%20 = mul i32 %13, %4
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %21
%23 = zext i32 %1 to i64
%24 = zext i32 %1 to i64
%25 = zext i32 %2 to i64
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i32 %2, 1
%28 = and i64 %25, 4294967294
%29 = icmp eq i64 %26, 0
br label %30
30: ; preds = %10, %60
%31 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %61, %60 ]
br i1 %11, label %32, label %60
32: ; preds = %30
%33 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %31
%34 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %31
br i1 %27, label %52, label %35
35: ; preds = %32, %35
%36 = phi i64 [ %49, %35 ], [ 0, %32 ]
%37 = phi i64 [ %50, %35 ], [ 0, %32 ]
%38 = mul nsw i64 %36, %23
%39 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %6, double %40)
%42 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %38
store double %41, double* %42
%43 = or i64 %36, 1
%44 = mul nsw i64 %43, %23
%45 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %6, double %46)
%48 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %44
store double %47, double* %48
%49 = add nuw nsw i64 %36, 2
%50 = add i64 %37, 2
%51 = icmp eq i64 %50, %28
br i1 %51, label %52, label %35
52: ; preds = %35, %32
%53 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %49, %35 ]
br i1 %29, label %60, label %54
54: ; preds = %52
%55 = mul nsw i64 %53, %23
%56 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %6, double %57)
%59 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %55
store double %58, double* %59
br label %60
60: ; preds = %54, %52, %30
%61 = add nuw nsw i64 %31, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %24
br i1 %62, label %63, label %30
63: ; preds = %60, %8
ret void
}