void lop(double **out, double **u, int n) {
  int i, j;
  double h, h2i;
  h = 1.0 / (n - 1);
  h2i = 1.0 / (h * h);
  for (j = 2; j < n; j++)
    for (i = 2; i < n; i++)
      out[i][j] = h2i * (u[i + 1][j] + u[i - 1][j] + u[i][j + 1] + u[i][j - 1] -
                         4.0 * u[i][j]) +
                  u[i][j] * u[i][j];
  for (i = 1; i <= n; i++)
    out[i][1] = out[i][n] = out[1][i] = out[n][i] = 0.0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xedf(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm1
movsd  0xec4(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1265 <lop+0x165>
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1252 <lop+0x152>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  0xe13(%rip),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    115f <lop+0x5f>
jmp    1257 <lop+0x157>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114c <lop+0x4c>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     12de <lop+0x1de>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    126c <lop+0x16c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lop>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r8d
cmp    $0x3,%edx
jl     11be <lop+0xbe>
lea    -0x1(%rdx),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xede(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm0
mov    0x8(%rsi),%r9
mov    0x10(%rsi),%r10
lea    -0x2(%r8),%r11
mov    $0x2,%r15d
movsd  0xebc(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%r15),%r14
xor    %ebx,%ebx
mov    %r10,%r12
mov    %r9,%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12,%rcx
mov    0x18(%rsi,%rbx,8),%r12
movsd  (%r12,%r15,8),%xmm2
addsd  (%rax,%r15,8),%xmm2
addsd  (%rcx,%r14,8),%xmm2
addsd  -0x8(%rcx,%r15,8),%xmm2
movsd  (%rcx,%r15,8),%xmm3
movapd %xmm3,%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm4
addsd  %xmm2,%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm4,%xmm3
mov    0x10(%rdi,%rbx,8),%rax
movsd  %xmm3,(%rax,%r15,8)
add    $0x1,%rbx
mov    %rcx,%rax
cmp    %rbx,%r11
jne    1160 <lop+0x60>
mov    %r14,%r15
cmp    %r8,%r14
jne    1150 <lop+0x50>
test   %edx,%edx
jle    12a6 <lop+0x1a6>
mov    (%rdi,%r8,8),%rcx
mov    0x8(%rdi),%rsi
add    $0x1,%edx
movq   $0x0,0x8(%rcx)
movq   $0x0,0x8(%rsi)
movq   $0x0,(%rsi,%r8,8)
movq   $0x0,0x8(%rsi)
cmp    $0x2,%edx
je     12a6 <lop+0x1a6>
mov    $0x2,%eax
cmp    $0x3,%edx
je     127d <lop+0x17d>
lea    -0x2(%rdx),%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
neg    %r9
mov    $0x2,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdi,%rax,8),%rbx
movq   $0x0,(%rcx,%rax,8)
movq   $0x0,(%rsi,%rax,8)
movq   $0x0,(%rbx,%r8,8)
movq   $0x0,0x8(%rbx)
mov    0x8(%rdi,%rax,8),%rbx
movq   $0x0,0x8(%rcx,%rax,8)
movq   $0x0,0x8(%rsi,%rax,8)
movq   $0x0,(%rbx,%r8,8)
movq   $0x0,0x8(%rbx)
lea    (%r9,%rax,1),%rbx
add    $0x2,%rbx
add    $0x2,%rax
cmp    $0x2,%rbx
jne    1220 <lop+0x120>
test   $0x1,%dl
je     12a6 <lop+0x1a6>
mov    (%rdi,%rax,8),%rdx
movq   $0x0,(%rcx,%rax,8)
movq   $0x0,(%rsi,%rax,8)
movq   $0x0,(%rdx,%r8,8)
movq   $0x0,0x8(%rdx)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @lop(double** %0, double** %1, i32 %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca double**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
store double** %0, double*** %4
store double** %1, double*** %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sub nsw i32 %11, 1
%13 = sitofp i32 %12 to double
%14 = fdiv double 1.000000e+00, %13
store double %14, double* %9
%15 = load double, double* %9
%16 = load double, double* %9
%17 = fmul double %15, %16
%18 = fdiv double 1.000000e+00, %17
store double %18, double* %10
store i32 2, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %115, %3
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %118
23: ; preds = %19
store i32 2, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %111, %23
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %114
28: ; preds = %24
%29 = load double, double* %10
%30 = load double**, double*** %5
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double*, double** %30, i64 %33
%35 = load double*, double** %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = load double**, double*** %5
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double*, double** %40, i64 %43
%45 = load double*, double** %44
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = fadd double %39, %49
%51 = load double**, double*** %5
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double*, double** %51, i64 %53
%55 = load double*, double** %54
%56 = load i32, i32* %8
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = fadd double %50, %60
%62 = load double**, double*** %5
%63 = load i32, i32* %7
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double*, double** %62, i64 %64
%66 = load double*, double** %65
%67 = load i32, i32* %8
%68 = sub nsw i32 %67, 1
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = fadd double %61, %71
%73 = load double**, double*** %5
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double*, double** %73, i64 %75
%77 = load double*, double** %76
%78 = load i32, i32* %8
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -4.000000e+00, double %81, double %72)
%83 = load double**, double*** %5
%84 = load i32, i32* %7
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds double*, double** %83, i64 %85
%87 = load double*, double** %86
%88 = load i32, i32* %8
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 %89
%91 = load double, double* %90
%92 = load double**, double*** %5
%93 = load i32, i32* %7
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds double*, double** %92, i64 %94
%96 = load double*, double** %95
%97 = load i32, i32* %8
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fmul double %91, %100
%102 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double %82, double %101)
%103 = load double**, double*** %4
%104 = load i32, i32* %7
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds double*, double** %103, i64 %105
%107 = load double*, double** %106
%108 = load i32, i32* %8
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds double, double* %107, i64 %109
store double %102, double* %110
br label %111
111: ; preds = %28
%112 = load i32, i32* %7
%113 = add nsw i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %7
br label %24
114: ; preds = %24
br label %115
115: ; preds = %114
%116 = load i32, i32* %8
%117 = add nsw i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %8
br label %19
118: ; preds = %19
store i32 1, i32* %7
br label %119
119: ; preds = %152, %118
%120 = load i32, i32* %7
%121 = load i32, i32* %6
%122 = icmp sle i32 %120, %121
br i1 %122, label %123, label %155
123: ; preds = %119
%124 = load double**, double*** %4
%125 = load i32, i32* %6
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds double*, double** %124, i64 %126
%128 = load double*, double** %127
%129 = load i32, i32* %7
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds double, double* %128, i64 %130
store double 0.000000e+00, double* %131
%132 = load double**, double*** %4
%133 = getelementptr inbounds double*, double** %132, i64 1
%134 = load double*, double** %133
%135 = load i32, i32* %7
%136 = sext i32 %135 to i64
%137 = getelementptr inbounds double, double* %134, i64 %136
store double 0.000000e+00, double* %137
%138 = load double**, double*** %4
%139 = load i32, i32* %7
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds double*, double** %138, i64 %140
%142 = load double*, double** %141
%143 = load i32, i32* %6
%144 = sext i32 %143 to i64
%145 = getelementptr inbounds double, double* %142, i64 %144
store double 0.000000e+00, double* %145
%146 = load double**, double*** %4
%147 = load i32, i32* %7
%148 = sext i32 %147 to i64
%149 = getelementptr inbounds double*, double** %146, i64 %148
%150 = load double*, double** %149
%151 = getelementptr inbounds double, double* %150, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %151
br label %152
152: ; preds = %123
%153 = load i32, i32* %7
%154 = add nsw i32 %153, 1
store i32 %154, i32* %7
br label %119
155: ; preds = %119
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @lop(double** nocapture %0, double** nocapture %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, -1
%5 = sitofp i32 %4 to double
%6 = fdiv double 1.000000e+00, %5
%7 = fmul double %6, %6
%8 = fdiv double 1.000000e+00, %7
%9 = icmp sgt i32 %2, 2
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %3
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 1
%13 = load double*, double** %12
%14 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 2
%15 = load double*, double** %14
br label %16
16: ; preds = %68, %10
%17 = phi i64 [ 2, %10 ], [ %18, %68 ]
%18 = add nuw nsw i64 %17, 1
%19 = add nsw i64 %17, -1
br label %41
20: ; preds = %68, %3
%21 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %21, label %99, label %22
22: ; preds = %20
%23 = zext i32 %2 to i64
%24 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %23
%25 = load double*, double** %24
%26 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 1
%27 = load double*, double** %26
%28 = add nuw i32 %2, 1
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %30
%31 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %31
%32 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %23
store double 0.000000e+00, double* %32
%33 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %33
%34 = icmp eq i32 %28, 2
br i1 %34, label %99, label %35
35: ; preds = %22
%36 = and i64 %29, 1
%37 = icmp eq i32 %28, 3
br i1 %37, label %89, label %38
38: ; preds = %35
%39 = add nsw i64 %29, -2
%40 = and i64 %39, -2
br label %70
41: ; preds = %16, %41
%42 = phi double* [ %15, %16 ], [ %47, %41 ]
%43 = phi double* [ %13, %16 ], [ %42, %41 ]
%44 = phi i64 [ 2, %16 ], [ %45, %41 ]
%45 = add nuw nsw i64 %44, 1
%46 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %45
%47 = load double*, double** %46
%48 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %17
%49 = load double, double* %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %17
%51 = load double, double* %50
%52 = fadd double %49, %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %18
%54 = load double, double* %53
%55 = fadd double %52, %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %19
%57 = load double, double* %56
%58 = fadd double %55, %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %17
%60 = load double, double* %59
%61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double -4.000000e+00, double %58)
%62 = fmul double %60, %60
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %8, double %61, double %62)
%64 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %44
%65 = load double*, double** %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %17
store double %63, double* %66
%67 = icmp eq i64 %45, %11
br i1 %67, label %68, label %41
68: ; preds = %41
%69 = icmp eq i64 %18, %11
br i1 %69, label %20, label %16
70: ; preds = %70, %38
%71 = phi i64 [ 2, %38 ], [ %86, %70 ]
%72 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %87, %70 ]
%73 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %71
%74 = load double*, double** %73
%75 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %71
store double 0.000000e+00, double* %75
%76 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %71
store double 0.000000e+00, double* %76
%77 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %23
store double 0.000000e+00, double* %77
%78 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %78
%79 = or i64 %71, 1
%80 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %79
%81 = load double*, double** %80
%82 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %79
store double 0.000000e+00, double* %82
%83 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %79
store double 0.000000e+00, double* %83
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %23
store double 0.000000e+00, double* %84
%85 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %85
%86 = add nuw nsw i64 %71, 2
%87 = add i64 %72, 2
%88 = icmp eq i64 %87, %40
br i1 %88, label %89, label %70
89: ; preds = %70, %35
%90 = phi i64 [ 2, %35 ], [ %86, %70 ]
%91 = icmp eq i64 %36, 0
br i1 %91, label %99, label %92
92: ; preds = %89
%93 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %90
%94 = load double*, double** %93
%95 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %90
store double 0.000000e+00, double* %95
%96 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %90
store double 0.000000e+00, double* %96
%97 = getelementptr inbounds double, double* %94, i64 %23
store double 0.000000e+00, double* %97
%98 = getelementptr inbounds double, double* %94, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %98
br label %99
99: ; preds = %92, %89, %22, %20
ret void
}