void updateGrid(float u[], float tu[], int w) {
  int i, j;
  for (i = 1; i < w - 1; i++) {
    for (j = 1; j < w - 1; j++) {
      u[(i) * (w) + j] = .25 * (tu[(i + 1) * (w) + j] + tu[(i - 1) * (w) + j] +
                                tu[(i) * (w) + j + 1] + tu[(i) * (w) + j - 1]);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<updateGrid>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ee <updateGrid+0xee>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11db <updateGrid+0xdb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xe51(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112e <updateGrid+0x2e>
jmp    11e0 <updateGrid+0xe0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <updateGrid+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<updateGrid>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
mov    %rsi,-0x70(%rsp)
mov    %rdi,-0x78(%rsp)
cmp    $0x3,%edx
jl     13b2 <updateGrid+0x2b2>
mov    %rdx,%rax
mov    %eax,%r11d
add    $0xffffffff,%eax
lea    0x1(%r11),%rdx
lea    (%r11,%rax,1),%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
lea    (%r11,%rax,1),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
lea    (%r11,%r11,1),%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rsp)
lea    0x1(%r11,%r11,1),%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rsp)
lea    (%rax,%r11,2),%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rsp)
mov    %rax,-0x68(%rsp)
lea    -0x1(%rax),%r10
mov    %r10,-0x60(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffc,%r10
lea    0x1(%r10),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
mov    -0x70(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%r11,8),%rax
add    $0x4,%rax
lea    0x0(,%r11,4),%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
mov    -0x78(%rsp),%rcx
lea    0x4(%rcx,%r11,4),%r12
lea    0x8(%rsi,%r11,4),%r8
mov    $0x1,%ecx
movss  0xe60(%rip),%xmm0
movaps 0xe49(%rip),%xmm1
xor    %edi,%edi
mov    %rdi,-0x58(%rsp)
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
mov    %rdx,%rbx
mov    %r11,%r13
jmp    1201 <updateGrid+0x101>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
addq   $0x1,-0x58(%rsp)
mov    (%rsp),%rcx
add    %rcx,%rax
add    %rcx,%rsi
add    %rcx,%r12
add    %rcx,%r8
add    %r11,%r13
add    %r11,%rbx
add    %r11,-0x50(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rcx
cmp    -0x68(%rsp),%rcx
je     13b2 <updateGrid+0x2b2>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    $0x1,%edi
cmpq   $0x4,-0x60(%rsp)
jb     1340 <updateGrid+0x240>
mov    -0x58(%rsp),%rdx
imul   %r11,%rdx
mov    -0x20(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rdx,1),%rdi
mov    -0x28(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rdx,1),%r14
mov    %rbx,-0x8(%rsp)
mov    -0x78(%rsp),%rbx
lea    (%rbx,%rdi,4),%rdi
mov    -0x40(%rsp),%rcx
add    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x80(%rsp)
mov    -0x38(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rdx,1),%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    -0x68(%rsp),%rcx
lea    (%rdx,%rcx,1),%rbp
mov    %r11,%r9
mov    -0x70(%rsp),%r11
lea    0x4(%r11,%rdx,4),%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rdx,1),%r15
lea    (%r11,%r15,4),%rcx
add    %r9,%rdx
cmp    %rcx,%rdi
lea    (%rbx,%r14,4),%rcx
mov    -0x8(%rsp),%rbx
lea    (%r11,%rdx,4),%rdx
setb   %r15b
cmp    %rcx,%rdx
lea    (%r11,%rbp,4),%rdx
setb   %bpl
cmp    %rdx,%rdi
setb   %r14b
cmp    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    -0x80(%rsp),%rdx
lea    (%r11,%rdx,4),%rdx
setb   -0x80(%rsp)
cmp    %rdx,%rdi
mov    -0x10(%rsp),%rdx
lea    (%r11,%rdx,4),%rdx
mov    %r9,%r11
setb   %r9b
cmp    %rcx,%rdx
setb   %cl
mov    $0x1,%edi
test   %bpl,%r15b
jne    1340 <updateGrid+0x240>
mov    $0x1,%edi
and    -0x80(%rsp),%r14b
jne    1340 <updateGrid+0x240>
mov    $0x1,%edi
and    %cl,%r9b
jne    1340 <updateGrid+0x240>
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movups (%rax,%rdx,4),%xmm2
movups 0x4(%rsi,%rdx,4),%xmm3
addps  %xmm2,%xmm3
movups -0x8(%r8,%rdx,4),%xmm2
movups (%r8,%rdx,4),%xmm4
addps  %xmm3,%xmm4
addps  %xmm2,%xmm4
mulps  %xmm1,%xmm4
movups %xmm4,(%r12,%rdx,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r10
jne    1300 <updateGrid+0x200>
mov    -0x48(%rsp),%rdi
cmp    %r10,-0x60(%rsp)
je     11d0 <updateGrid+0xd0>
xchg   %ax,%ax
mov    -0x68(%rsp),%rdx
sub    %rdi,%rdx
lea    (%rdi,%r13,1),%rcx
mov    -0x78(%rsp),%rbp
lea    0x0(,%rcx,4),%r9
add    %rbp,%r9
lea    (%rdi,%rbx,1),%rcx
mov    %rbx,%r15
mov    -0x70(%rsp),%rbx
lea    (%rbx,%rcx,4),%rbp
lea    (%rsi,%rdi,4),%r14
add    -0x50(%rsp),%rdi
lea    (%rbx,%rdi,4),%rdi
mov    %r15,%rbx
xor    %r15d,%r15d
nop
movss  (%rdi,%r15,4),%xmm2
addss  (%r14,%r15,4),%xmm2
addss  0x0(%rbp,%r15,4),%xmm2
addss  -0x8(%rbp,%r15,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%r9,%r15,4)
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%rdx
jne    1380 <updateGrid+0x280>
jmp    11d0 <updateGrid+0xd0>
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @updateGrid(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %79, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sub nsw i32 %11, 1
%13 = icmp slt i32 %10, %12
br i1 %13, label %14, label %82
14: ; preds = %9
store i32 1, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %75, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = icmp slt i32 %16, %18
br i1 %19, label %20, label %78
20: ; preds = %15
%21 = load float*, float** %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = add nsw i32 %22, 1
%24 = load i32, i32* %6
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %28
%30 = load float, float* %29
%31 = load float*, float** %5
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sub nsw i32 %32, 1
%34 = load i32, i32* %6
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = fadd float %30, %40
%42 = load float*, float** %5
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32, i32* %6
%45 = mul nsw i32 %43, %44
%46 = load i32, i32* %8
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = add nsw i32 %47, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = fadd float %41, %51
%53 = load float*, float** %5
%54 = load i32, i32* %7
%55 = load i32, i32* %6
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add nsw i32 %56, %57
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = fadd float %52, %62
%64 = fpext float %63 to double
%65 = fmul double 2.500000e-01, %64
%66 = fptrunc double %65 to float
%67 = load float*, float** %4
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32, i32* %6
%70 = mul nsw i32 %68, %69
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %70, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds float, float* %67, i64 %73
store float %66, float* %74
br label %75
75: ; preds = %20
%76 = load i32, i32* %8
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %8
br label %15
78: ; preds = %15
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i32, i32* %7
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %7
br label %9
82: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @updateGrid(float* nocapture writeonly %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 2
br i1 %4, label %5, label %113
5: ; preds = %3
%6 = add nsw i32 %2, -1
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = zext i32 %6 to i64
%9 = add nuw nsw i64 %7, 1
%10 = add nuw nsw i64 %7, %8
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = shl nuw nsw i64 %7, 1
%13 = or i64 %12, 1
%14 = add nuw nsw i64 %12, %8
%15 = add nsw i64 %8, -1
%16 = icmp ult i64 %15, 4
%17 = and i64 %15, -4
%18 = or i64 %17, 1
%19 = icmp eq i64 %15, %17
br label %20
20: ; preds = %110, %5
%21 = phi i64 [ %112, %110 ], [ 0, %5 ]
%22 = phi i64 [ %28, %110 ], [ 1, %5 ]
%23 = mul i64 %21, %7
%24 = add i64 %9, %23
%25 = getelementptr float, float* %0, i64 %24
%26 = add i64 %10, %23
%27 = getelementptr float, float* %0, i64 %26
%28 = add nuw nsw i64 %22, 1
%29 = mul nsw i64 %28, %7
%30 = add nsw i64 %22, -1
%31 = mul nsw i64 %30, %7
%32 = mul nsw i64 %22, %7
br i1 %16, label %86, label %33
33: ; preds = %20
%34 = add i64 %14, %23
%35 = getelementptr float, float* %1, i64 %34
%36 = add i64 %13, %23
%37 = getelementptr float, float* %1, i64 %36
%38 = add i64 %23, %8
%39 = getelementptr float, float* %1, i64 %38
%40 = add i64 %23, 1
%41 = getelementptr float, float* %1, i64 %40
%42 = add i64 %11, %23
%43 = getelementptr float, float* %1, i64 %42
%44 = add i64 %23, %7
%45 = getelementptr float, float* %1, i64 %44
%46 = icmp ult float* %25, %43
%47 = icmp ult float* %45, %27
%48 = and i1 %46, %47
%49 = icmp ult float* %25, %39
%50 = icmp ult float* %41, %27
%51 = and i1 %49, %50
%52 = or i1 %48, %51
%53 = icmp ult float* %25, %35
%54 = icmp ult float* %37, %27
%55 = and i1 %53, %54
%56 = or i1 %52, %55
br i1 %56, label %86, label %57
57: ; preds = %33, %57
%58 = phi i64 [ %83, %57 ], [ 0, %33 ]
%59 = or i64 %58, 1
%60 = add nuw nsw i64 %59, %29
%61 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %60
%62 = bitcast float* %61 to <4 x float>*
%63 = load <4 x float>, <4 x float>* %62
%64 = add nsw i64 %59, %31
%65 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %64
%66 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
%67 = load <4 x float>, <4 x float>* %66
%68 = fadd <4 x float> %63, %67
%69 = add nuw nsw i64 %59, %32
%70 = add nuw nsw i64 %69, 1
%71 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %70
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
%73 = load <4 x float>, <4 x float>* %72
%74 = fadd <4 x float> %68, %73
%75 = add nsw i64 %69, -1
%76 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %75
%77 = bitcast float* %76 to <4 x float>*
%78 = load <4 x float>, <4 x float>* %77
%79 = fadd <4 x float> %74, %78
%80 = fmul <4 x float> %79, <float 2.500000e-01, float 2.500000e-01, float 2.500000e-01, float 2.500000e-01>
%81 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %69
%82 = bitcast float* %81 to <4 x float>*
store <4 x float> %80, <4 x float>* %82
%83 = add nuw i64 %58, 4
%84 = icmp eq i64 %83, %17
br i1 %84, label %85, label %57
85: ; preds = %57
br i1 %19, label %110, label %86
86: ; preds = %33, %20, %85
%87 = phi i64 [ 1, %33 ], [ 1, %20 ], [ %18, %85 ]
br label %88
88: ; preds = %86, %88
%89 = phi i64 [ %108, %88 ], [ %87, %86 ]
%90 = add nuw nsw i64 %89, %29
%91 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %90
%92 = load float, float* %91
%93 = add nsw i64 %89, %31
%94 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %93
%95 = load float, float* %94
%96 = fadd float %92, %95
%97 = add nuw nsw i64 %89, %32
%98 = add nuw nsw i64 %97, 1
%99 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %98
%100 = load float, float* %99
%101 = fadd float %96, %100
%102 = add nsw i64 %97, -1
%103 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %102
%104 = load float, float* %103
%105 = fadd float %101, %104
%106 = fmul float %105, 2.500000e-01
%107 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %97
store float %106, float* %107
%108 = add nuw nsw i64 %89, 1
%109 = icmp eq i64 %108, %8
br i1 %109, label %110, label %88
110: ; preds = %88, %85
%111 = icmp eq i64 %28, %8
%112 = add i64 %21, 1
br i1 %111, label %113, label %20
113: ; preds = %110, %3
ret void
}