double relax_gauss(double *u, unsigned sizex, unsigned sizey) {
  double unew, diff, sum = 0.0;
  int nbx, bx, nby, by;
  nbx = 8;
  bx = sizex / nbx;
  nby = 8;
  by = sizey / nby;
  for (int ii = 0; ii < nbx; ii++)
    for (int jj = 0; jj < nby; jj++)
      for (int i = 1 + ii * bx;
           i <=
           ((((ii + 1) * bx) < (sizex - 2)) ? ((ii + 1) * bx) : (sizex - 2));
           i++)
        for (int j = 1 + jj * by;
             j <=
             ((((jj + 1) * by) < (sizey - 2)) ? ((jj + 1) * by) : (sizey - 2));
             j++) {
          unew = 0.25 * (u[i * sizey + (j - 1)] + u[i * sizey + (j + 1)] +
                         u[(i - 1) * sizey + j] + u[(i + 1) * sizey + j]);
          diff = unew - u[i * sizey + j];
          sum += diff * diff;
          u[i * sizey + j] = unew;
        }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<relax_gauss>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x8,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x2c(%rbp)
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x8,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x34(%rbp)
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    1319 <relax_gauss+0x219>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jge    1306 <relax_gauss+0x206>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
imul   -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0x30(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    119d <relax_gauss+0x9d>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    11a6 <relax_gauss+0xa6>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    -0x50(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
ja     12f3 <relax_gauss+0x1f3>
mov    -0x40(%rbp),%eax
imul   -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    11f1 <relax_gauss+0xf1>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    11fa <relax_gauss+0xfa>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    -0x58(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
ja     12e0 <relax_gauss+0x1e0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x48(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x48(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  0xd8c(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    11c1 <relax_gauss+0xc1>
jmp    12e5 <relax_gauss+0x1e5>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    116d <relax_gauss+0x6d>
jmp    12f8 <relax_gauss+0x1f8>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1154 <relax_gauss+0x54>
jmp    130b <relax_gauss+0x20b>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1141 <relax_gauss+0x41>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<relax_gauss>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,%eax
shr    $0x3,%eax
mov    %edx,%ecx
shr    $0x3,%ecx
add    $0xfffffffe,%esi
mov    %esi,-0x40(%rsp)
lea    -0x2(%rdx),%esi
mov    %esi,-0x34(%rsp)
lea    (%rdx,%rdx,1),%r12d
add    $0x1,%r12d
mov    %edx,%ebp
mov    %eax,-0x44(%rsp)
imul   %eax,%ebp
mov    %ebp,-0x48(%rsp)
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x1,%ebx
movsd  0xeb6(%rip),%xmm1
mov    %edx,%eax
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
jmp    1182 <relax_gauss+0x82>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    -0x38(%rsp),%r12d
mov    -0x48(%rsp),%ebp
add    %ebp,%r12d
add    %ebp,%ebx
mov    -0x3c(%rsp),%eax
add    %ebp,%eax
mov    -0x10(%rsp),%rbp
cmp    $0x8,%ebp
je     12d8 <relax_gauss+0x1d8>
mov    %ebp,%r13d
mov    %eax,%r8d
mov    -0x44(%rsp),%eax
imul   %eax,%r13d
add    $0x1,%ebp
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
imul   %eax,%ebp
mov    -0x40(%rsp),%eax
cmp    %eax,%ebp
cmovae %eax,%ebp
mov    %r8d,-0x3c(%rsp)
mov    %r8d,%eax
mov    %ebx,%r14d
mov    %r12d,-0x38(%rsp)
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,-0x18(%rsp)
xor    %esi,%esi
mov    %ebx,-0x2c(%rsp)
mov    %r13d,-0x30(%rsp)
jmp    1206 <relax_gauss+0x106>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x8(%rsp),%rcx
mov    -0x2c(%rsp),%ebx
mov    -0x30(%rsp),%r13d
mov    -0x1c(%rsp),%eax
mov    -0x20(%rsp),%r14d
mov    -0x24(%rsp),%r12d
mov    -0x28(%rsp),%esi
add    %rcx,-0x18(%rsp)
add    %ecx,%r12d
add    %ecx,%r14d
add    %ecx,%eax
cmp    $0x8,%esi
je     1160 <relax_gauss+0x60>
cmp    %ebp,%r13d
jae    12d0 <relax_gauss+0x1d0>
mov    %esi,%r10d
imul   %ecx,%r10d
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x28(%rsp)
mov    %esi,%r8d
imul   %ecx,%r8d
mov    -0x34(%rsp),%ecx
cmp    %ecx,%r8d
cmovae %ecx,%r8d
mov    %eax,-0x1c(%rsp)
mov    %r14d,-0x20(%rsp)
mov    %r12d,-0x24(%rsp)
jmp    124d <relax_gauss+0x14d>
nop
add    %edx,%r12d
add    %edx,%r14d
add    %edx,%eax
cmp    %ebp,%r13d
jae    11d0 <relax_gauss+0xd0>
add    $0x1,%r13d
cmp    %r8d,%r10d
jae    1240 <relax_gauss+0x140>
mov    %eax,%ecx
mov    %r14d,%ebx
mov    %r12d,%r9d
mov    -0x18(%rsp),%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rcx),%r11d
mov    %ecx,%r15d
movsd  (%rdi,%r15,8),%xmm2
add    $0x2,%ecx
addsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm2
mov    %ebx,%ecx
addsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm2
mov    %r9d,%ecx
addsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  (%rdi,%r11,8),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
movsd  %xmm2,(%rdi,%r11,8)
add    $0x1,%rsi
add    $0x1,%r9d
add    $0x1,%ebx
mov    %r11d,%ecx
cmp    %r8,%rsi
jb     1270 <relax_gauss+0x170>
jmp    1240 <relax_gauss+0x140>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%esi
jmp    11f0 <relax_gauss+0xf0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @relax_gauss(double* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %9
store i32 8, i32* %10
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %10
%20 = udiv i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %11
store i32 8, i32* %12
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %12
%23 = udiv i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %13
store i32 0, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %164, %3
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %10
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %167
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %15
br label %29
29: ; preds = %160, %28
%30 = load i32, i32* %15
%31 = load i32, i32* %12
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %163
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %14
%35 = load i32, i32* %11
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = add nsw i32 1, %36
store i32 %37, i32* %16
br label %38
38: ; preds = %156, %33
%39 = load i32, i32* %16
%40 = load i32, i32* %14
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = load i32, i32* %11
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sub i32 %44, 2
%46 = icmp ult i32 %43, %45
br i1 %46, label %47, label %52
47: ; preds = %38
%48 = load i32, i32* %14
%49 = add nsw i32 %48, 1
%50 = load i32, i32* %11
%51 = mul nsw i32 %49, %50
br label %55
52: ; preds = %38
%53 = load i32, i32* %5
%54 = sub i32 %53, 2
br label %55
55: ; preds = %52, %47
%56 = phi i32 [ %51, %47 ], [ %54, %52 ]
%57 = icmp ule i32 %39, %56
br i1 %57, label %58, label %159
58: ; preds = %55
%59 = load i32, i32* %15
%60 = load i32, i32* %13
%61 = mul nsw i32 %59, %60
%62 = add nsw i32 1, %61
store i32 %62, i32* %17
br label %63
63: ; preds = %152, %58
%64 = load i32, i32* %17
%65 = load i32, i32* %15
%66 = add nsw i32 %65, 1
%67 = load i32, i32* %13
%68 = mul nsw i32 %66, %67
%69 = load i32, i32* %6
%70 = sub i32 %69, 2
%71 = icmp ult i32 %68, %70
br i1 %71, label %72, label %77
72: ; preds = %63
%73 = load i32, i32* %15
%74 = add nsw i32 %73, 1
%75 = load i32, i32* %13
%76 = mul nsw i32 %74, %75
br label %80
77: ; preds = %63
%78 = load i32, i32* %6
%79 = sub i32 %78, 2
br label %80
80: ; preds = %77, %72
%81 = phi i32 [ %76, %72 ], [ %79, %77 ]
%82 = icmp ule i32 %64, %81
br i1 %82, label %83, label %155
83: ; preds = %80
%84 = load double*, double** %4
%85 = load i32, i32* %16
%86 = load i32, i32* %6
%87 = mul i32 %85, %86
%88 = load i32, i32* %17
%89 = sub nsw i32 %88, 1
%90 = add i32 %87, %89
%91 = zext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 %91
%93 = load double, double* %92
%94 = load double*, double** %4
%95 = load i32, i32* %16
%96 = load i32, i32* %6
%97 = mul i32 %95, %96
%98 = load i32, i32* %17
%99 = add nsw i32 %98, 1
%100 = add i32 %97, %99
%101 = zext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds double, double* %94, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = fadd double %93, %103
%105 = load double*, double** %4
%106 = load i32, i32* %16
%107 = sub nsw i32 %106, 1
%108 = load i32, i32* %6
%109 = mul i32 %107, %108
%110 = load i32, i32* %17
%111 = add i32 %109, %110
%112 = zext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds double, double* %105, i64 %112
%114 = load double, double* %113
%115 = fadd double %104, %114
%116 = load double*, double** %4
%117 = load i32, i32* %16
%118 = add nsw i32 %117, 1
%119 = load i32, i32* %6
%120 = mul i32 %118, %119
%121 = load i32, i32* %17
%122 = add i32 %120, %121
%123 = zext i32 %122 to i64
%124 = getelementptr inbounds double, double* %116, i64 %123
%125 = load double, double* %124
%126 = fadd double %115, %125
%127 = fmul double 2.500000e-01, %126
store double %127, double* %7
%128 = load double, double* %7
%129 = load double*, double** %4
%130 = load i32, i32* %16
%131 = load i32, i32* %6
%132 = mul i32 %130, %131
%133 = load i32, i32* %17
%134 = add i32 %132, %133
%135 = zext i32 %134 to i64
%136 = getelementptr inbounds double, double* %129, i64 %135
%137 = load double, double* %136
%138 = fsub double %128, %137
store double %138, double* %8
%139 = load double, double* %8
%140 = load double, double* %8
%141 = load double, double* %9
%142 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %139, double %140, double %141)
store double %142, double* %9
%143 = load double, double* %7
%144 = load double*, double** %4
%145 = load i32, i32* %16
%146 = load i32, i32* %6
%147 = mul i32 %145, %146
%148 = load i32, i32* %17
%149 = add i32 %147, %148
%150 = zext i32 %149 to i64
%151 = getelementptr inbounds double, double* %144, i64 %150
store double %143, double* %151
br label %152
152: ; preds = %83
%153 = load i32, i32* %17
%154 = add nsw i32 %153, 1
store i32 %154, i32* %17
br label %63
155: ; preds = %80
br label %156
156: ; preds = %155
%157 = load i32, i32* %16
%158 = add nsw i32 %157, 1
store i32 %158, i32* %16
br label %38
159: ; preds = %55
br label %160
160: ; preds = %159
%161 = load i32, i32* %15
%162 = add nsw i32 %161, 1
store i32 %162, i32* %15
br label %29
163: ; preds = %29
br label %164
164: ; preds = %163
%165 = load i32, i32* %14
%166 = add nsw i32 %165, 1
store i32 %166, i32* %14
br label %24
167: ; preds = %24
%168 = load double, double* %9
ret double %168
}

LLVM IR (-O2):
define double @relax_gauss(double* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = lshr i32 %1, 3
%5 = lshr i32 %2, 3
%6 = add i32 %1, -2
%7 = add i32 %2, -2
%8 = lshr i32 %2, 3
%9 = zext i32 %8 to i64
br label %10
10: ; preds = %3, %20
%11 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %14, %20 ]
%12 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %41, %20 ]
%13 = mul nuw nsw i32 %11, %4
%14 = add nuw nsw i32 %11, 1
%15 = mul nuw nsw i32 %14, %4
%16 = icmp ult i32 %15, %6
%17 = select i1 %16, i32 %15, i32 %6
%18 = icmp ult i32 %13, %17
br label %22
19: ; preds = %20
ret double %41
20: ; preds = %39
%21 = icmp eq i32 %14, 8
br i1 %21, label %19, label %10
22: ; preds = %10, %39
%23 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %42, %39 ]
%24 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %40, %39 ]
%25 = phi double [ %12, %10 ], [ %41, %39 ]
br i1 %18, label %28, label %26
26: ; preds = %22
%27 = add nuw nsw i32 %24, 1
br label %39
28: ; preds = %22
%29 = mul nuw nsw i32 %24, %5
%30 = add nuw nsw i32 %24, 1
%31 = mul nuw nsw i32 %30, %5
%32 = icmp ult i32 %31, %7
%33 = select i1 %32, i32 %31, i32 %7
%34 = icmp ult i32 %29, %33
%35 = zext i32 %33 to i64
br label %44
36: ; preds = %53, %44
%37 = phi double [ %46, %44 ], [ %84, %53 ]
%38 = icmp ult i32 %47, %17
br i1 %38, label %44, label %39
39: ; preds = %36, %26
%40 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %30, %36 ]
%41 = phi double [ %25, %26 ], [ %37, %36 ]
%42 = add nuw nsw i64 %23, %9
%43 = icmp eq i32 %40, 8
br i1 %43, label %20, label %22
44: ; preds = %28, %36
%45 = phi i32 [ %13, %28 ], [ %47, %36 ]
%46 = phi double [ %25, %28 ], [ %37, %36 ]
%47 = add nuw nsw i32 %45, 1
br i1 %34, label %48, label %36
48: ; preds = %44
%49 = mul i32 %47, %2
%50 = mul i32 %45, %2
%51 = add nuw nsw i32 %45, 2
%52 = mul i32 %51, %2
br label %53
53: ; preds = %48, %53
%54 = phi i64 [ %23, %48 ], [ %62, %53 ]
%55 = phi double [ %46, %48 ], [ %84, %53 ]
%56 = trunc i64 %54 to i32
%57 = add i32 %49, %56
%58 = add i32 %57, -1
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = add nuw nsw i64 %54, 1
%63 = trunc i64 %62 to i32
%64 = add i32 %49, %63
%65 = zext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = fadd double %61, %67
%69 = add i32 %50, %56
%70 = zext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %70
%72 = load double, double* %71
%73 = fadd double %68, %72
%74 = add i32 %52, %56
%75 = zext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = fadd double %73, %77
%79 = fmul double %78, 2.500000e-01
%80 = zext i32 %57 to i64
%81 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %80
%82 = load double, double* %81
%83 = fsub double %79, %82
%84 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %83, double %83, double %55)
store double %79, double* %81
%85 = icmp ult i64 %54, %35
br i1 %85, label %53, label %36
}