void thomas_alg(double *a, double *b, double *c, double *d, int n) {
  int i;
  c[0] /= b[0];
  d[0] /= b[0];
  for (i = 1; i < n - 1; i++) {
    b[i] -= a[i - 1] * c[i - 1];
    d[i] -= a[i - 1] * d[i - 1];
    c[i] = c[i] / b[i];
    d[i] = d[i] / b[i];
  }
  i = n - 1;
  b[i] -= a[i - 1] * c[i - 1];
  d[i] -= a[i - 1] * d[i - 1];
  d[i] = d[i] / b[i];
  for (i = n - 2; i >= 0; i--) {
    d[i] -= c[i] * d[i + 1];
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<thomas_alg>:
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    -0x10(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm1
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1266 <thomas_alg+0x166>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%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    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%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    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    114f <thomas_alg+0x4f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%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    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%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    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     13b1 <thomas_alg+0x2b1>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%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    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1349 <thomas_alg+0x249>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<thomas_alg>:
movsd  (%rdx),%xmm0
divsd  (%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx)
movsd  (%rcx),%xmm0
divsd  (%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rcx)
lea    -0x1(%r8),%r9d
cmp    $0x3,%r8d
jl     1191 <thomas_alg+0x91>
mov    %r9d,%r10d
add    $0xffffffffffffffff,%r10
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
movsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rsi,%rax,8)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
movsd  0x8(%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rcx,%rax,8)
movsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm0
divsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rdx,%rax,8)
movsd  0x8(%rcx,%rax,8),%xmm0
divsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rcx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r10
jne    1130 <thomas_alg+0x30>
movslq %r8d,%r10
movsd  -0x10(%rdi,%r10,8),%xmm0
movslq %r9d,%rax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  -0x10(%rdx,%r10,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%rax,8)
movsd  -0x10(%rdi,%r10,8),%xmm0
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  -0x10(%rcx,%r10,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rax,8)
divsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rax,8)
cmp    $0x2,%r8d
jl     1249 <thomas_alg+0x149>
add    $0xfffffffe,%r8d
mov    %r8d,%eax
test   $0x1,%r8b
jne    1209 <thomas_alg+0x109>
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
mulsd  0x8(%rcx,%rax,8),%xmm0
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rax,8)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
test   %r8d,%r8d
je     1249 <thomas_alg+0x149>
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
movsd  -0x8(%rcx,%rax,8),%xmm1
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm2
mulsd  0x8(%rcx,%rax,8),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rcx,%rax,8)
mulsd  -0x8(%rdx,%rax,8),%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,-0x8(%rcx,%rax,8)
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1210 <thomas_alg+0x110>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @thomas_alg(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 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
%12 = load double*, double** %7
%13 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 0
%14 = load double, double* %13
%15 = load double*, double** %8
%16 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 0
%17 = load double, double* %16
%18 = fdiv double %17, %14
store double %18, double* %16
%19 = load double*, double** %7
%20 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 0
%21 = load double, double* %20
%22 = load double*, double** %9
%23 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 0
%24 = load double, double* %23
%25 = fdiv double %24, %21
store double %25, double* %23
store i32 1, i32* %11
br label %26
26: ; preds = %100, %5
%27 = load i32, i32* %11
%28 = load i32, i32* %10
%29 = sub nsw i32 %28, 1
%30 = icmp slt i32 %27, %29
br i1 %30, label %31, label %103
31: ; preds = %26
%32 = load double*, double** %6
%33 = load i32, i32* %11
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double*, double** %8
%39 = load i32, i32* %11
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = load double*, double** %7
%45 = load i32, i32* %11
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = fneg double %37
%50 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %43, double %48)
store double %50, double* %47
%51 = load double*, double** %6
%52 = load i32, i32* %11
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %9
%58 = load i32, i32* %11
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = load double*, double** %9
%64 = load i32, i32* %11
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = fneg double %56
%69 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %68, double %62, double %67)
store double %69, double* %66
%70 = load double*, double** %8
%71 = load i32, i32* %11
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = load double*, double** %7
%76 = load i32, i32* %11
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 %77
%79 = load double, double* %78
%80 = fdiv double %74, %79
%81 = load double*, double** %8
%82 = load i32, i32* %11
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %83
store double %80, double* %84
%85 = load double*, double** %9
%86 = load i32, i32* %11
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %87
%89 = load double, double* %88
%90 = load double*, double** %7
%91 = load i32, i32* %11
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 %92
%94 = load double, double* %93
%95 = fdiv double %89, %94
%96 = load double*, double** %9
%97 = load i32, i32* %11
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %98
store double %95, double* %99
br label %100
100: ; preds = %31
%101 = load i32, i32* %11
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %11
br label %26
103: ; preds = %26
%104 = load i32, i32* %10
%105 = sub nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %11
%106 = load double*, double** %6
%107 = load i32, i32* %11
%108 = sub nsw i32 %107, 1
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds double, double* %106, i64 %109
%111 = load double, double* %110
%112 = load double*, double** %8
%113 = load i32, i32* %11
%114 = sub nsw i32 %113, 1
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds double, double* %112, i64 %115
%117 = load double, double* %116
%118 = load double*, double** %7
%119 = load i32, i32* %11
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds double, double* %118, i64 %120
%122 = load double, double* %121
%123 = fneg double %111
%124 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %123, double %117, double %122)
store double %124, double* %121
%125 = load double*, double** %6
%126 = load i32, i32* %11
%127 = sub nsw i32 %126, 1
%128 = sext i32 %127 to i64
%129 = getelementptr inbounds double, double* %125, i64 %128
%130 = load double, double* %129
%131 = load double*, double** %9
%132 = load i32, i32* %11
%133 = sub nsw i32 %132, 1
%134 = sext i32 %133 to i64
%135 = getelementptr inbounds double, double* %131, i64 %134
%136 = load double, double* %135
%137 = load double*, double** %9
%138 = load i32, i32* %11
%139 = sext i32 %138 to i64
%140 = getelementptr inbounds double, double* %137, i64 %139
%141 = load double, double* %140
%142 = fneg double %130
%143 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %142, double %136, double %141)
store double %143, double* %140
%144 = load double*, double** %9
%145 = load i32, i32* %11
%146 = sext i32 %145 to i64
%147 = getelementptr inbounds double, double* %144, i64 %146
%148 = load double, double* %147
%149 = load double*, double** %7
%150 = load i32, i32* %11
%151 = sext i32 %150 to i64
%152 = getelementptr inbounds double, double* %149, i64 %151
%153 = load double, double* %152
%154 = fdiv double %148, %153
%155 = load double*, double** %9
%156 = load i32, i32* %11
%157 = sext i32 %156 to i64
%158 = getelementptr inbounds double, double* %155, i64 %157
store double %154, double* %158
%159 = load i32, i32* %10
%160 = sub nsw i32 %159, 2
store i32 %160, i32* %11
br label %161
161: ; preds = %183, %103
%162 = load i32, i32* %11
%163 = icmp sge i32 %162, 0
br i1 %163, label %164, label %186
164: ; preds = %161
%165 = load double*, double** %8
%166 = load i32, i32* %11
%167 = sext i32 %166 to i64
%168 = getelementptr inbounds double, double* %165, i64 %167
%169 = load double, double* %168
%170 = load double*, double** %9
%171 = load i32, i32* %11
%172 = add nsw i32 %171, 1
%173 = sext i32 %172 to i64
%174 = getelementptr inbounds double, double* %170, i64 %173
%175 = load double, double* %174
%176 = load double*, double** %9
%177 = load i32, i32* %11
%178 = sext i32 %177 to i64
%179 = getelementptr inbounds double, double* %176, i64 %178
%180 = load double, double* %179
%181 = fneg double %169
%182 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %181, double %175, double %180)
store double %182, double* %179
br label %183
183: ; preds = %164
%184 = load i32, i32* %11
%185 = add nsw i32 %184, -1
store i32 %185, i32* %11
br label %161
186: ; preds = %161
ret void
}

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