void relax(double **u, double **rhs, int n) {
  int i, ipass, isw, j, jsw = 1;
  double h, h2;
  h = 1.0 / (n - 1);
  h2 = h * h;
  for (ipass = 1; ipass <= 2; ipass++, jsw = 3 - jsw) {
    isw = jsw;
    for (j = 2; j < n; j++, isw = 3 - isw)
      for (i = isw + 1; i < n; i += 2)
        u[i][j] = 0.25 * (u[i + 1][j] + u[i - 1][j] + u[i][j + 1] +
                          u[i][j - 1] - h2 * rhs[i][j]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<relax>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xed8(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jg     128b <relax+0x18b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    126d <relax+0x16d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    124f <relax+0x14f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xde0(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1173 <relax+0x73>
jmp    1254 <relax+0x154>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    $0x3,%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    115e <relax+0x5e>
jmp    1272 <relax+0x172>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    $0x3,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1147 <relax+0x47>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<relax>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x3,%edx
jl     126e <relax+0x16e>
lea    -0x1(%rdx),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xee3(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movapd 0xee7(%rip),%xmm0
xorpd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movslq %edx,%r10
mov    %edx,%r8d
mov    $0x1,%r9d
mov    $0x2,%r15d
movsd  0xebd(%rip),%xmm1
jmp    1163 <relax+0x63>
nopl   (%rax)
mov    $0x3,%eax
sub    %r9d,%eax
mov    %r11,%r15
mov    %eax,%r9d
cmp    %r8,%r11
je     11ce <relax+0xce>
lea    0x1(%r9),%eax
lea    0x1(%r15),%r11
cmp    %edx,%eax
jge    1150 <relax+0x50>
mov    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rdi,%rax,8),%rbx
movsd  (%rbx,%r15,8),%xmm2
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%r14
mov    (%rdi,%rax,8),%rbx
addsd  (%r14,%r15,8),%xmm2
addsd  (%rbx,%r11,8),%xmm2
addsd  -0x8(%rbx,%r15,8),%xmm2
mov    (%rsi,%rax,8),%rcx
movsd  (%rcx,%r15,8),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rbx,%r15,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %r10,%rax
jl     1180 <relax+0x80>
jmp    1150 <relax+0x50>
cmp    $0x3,%edx
jl     126e <relax+0x16e>
mov    $0x2,%r9d
mov    $0x2,%r15d
jmp    1203 <relax+0x103>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    $0x3,%eax
sub    %r9d,%eax
mov    %r11,%r15
mov    %eax,%r9d
cmp    %r8,%r11
je     126e <relax+0x16e>
lea    0x1(%r9),%eax
lea    0x1(%r15),%r11
cmp    %edx,%eax
jge    11f0 <relax+0xf0>
mov    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rdi,%rax,8),%rbx
movsd  (%rbx,%r15,8),%xmm2
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%r14
mov    (%rdi,%rax,8),%rbx
addsd  (%r14,%r15,8),%xmm2
addsd  (%rbx,%r11,8),%xmm2
addsd  -0x8(%rbx,%r15,8),%xmm2
mov    (%rsi,%rax,8),%rcx
movsd  (%rcx,%r15,8),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rbx,%r15,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %r10,%rax
jl     1220 <relax+0x120>
jmp    11f0 <relax+0xf0>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @relax(double** %0, double** %1, i32 %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca double**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca double
store double** %0, double*** %4
store double** %1, double*** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %11
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sub nsw i32 %14, 1
%16 = sitofp i32 %15 to double
%17 = fdiv double 1.000000e+00, %16
store double %17, double* %12
%18 = load double, double* %12
%19 = load double, double* %12
%20 = fmul double %18, %19
store double %20, double* %13
store i32 1, i32* %8
br label %21
21: ; preds = %112, %3
%22 = load i32, i32* %8
%23 = icmp sle i32 %22, 2
br i1 %23, label %24, label %117
24: ; preds = %21
%25 = load i32, i32* %11
store i32 %25, i32* %9
store i32 2, i32* %10
br label %26
26: ; preds = %106, %24
%27 = load i32, i32* %10
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %111
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %7
br label %33
33: ; preds = %102, %30
%34 = load i32, i32* %7
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %105
37: ; preds = %33
%38 = load double**, double*** %4
%39 = load i32, i32* %7
%40 = add 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 i32, i32* %10
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double**, double*** %4
%49 = load i32, i32* %7
%50 = sub nsw i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double*, double** %48, i64 %51
%53 = load double*, double** %52
%54 = load i32, i32* %10
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fadd double %47, %57
%59 = load double**, double*** %4
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double*, double** %59, i64 %61
%63 = load double*, double** %62
%64 = load i32, i32* %10
%65 = add nsw i32 %64, 1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = fadd double %58, %68
%70 = load double**, double*** %4
%71 = load i32, i32* %7
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double*, double** %70, i64 %72
%74 = load double*, double** %73
%75 = load i32, i32* %10
%76 = sub nsw i32 %75, 1
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %77
%79 = load double, double* %78
%80 = fadd double %69, %79
%81 = load double, double* %13
%82 = load double**, double*** %5
%83 = load i32, i32* %7
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds double*, double** %82, i64 %84
%86 = load double*, double** %85
%87 = load i32, i32* %10
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 %88
%90 = load double, double* %89
%91 = fneg double %81
%92 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %91, double %90, double %80)
%93 = fmul double 2.500000e-01, %92
%94 = load double**, double*** %4
%95 = load i32, i32* %7
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds double*, double** %94, i64 %96
%98 = load double*, double** %97
%99 = load i32, i32* %10
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds double, double* %98, i64 %100
store double %93, double* %101
br label %102
102: ; preds = %37
%103 = load i32, i32* %7
%104 = add nsw i32 %103, 2
store i32 %104, i32* %7
br label %33
105: ; preds = %33
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32, i32* %10
%108 = add nsw i32 %107, 1
store i32 %108, i32* %10
%109 = load i32, i32* %9
%110 = sub nsw i32 3, %109
store i32 %110, i32* %9
br label %26
111: ; preds = %26
br label %112
112: ; preds = %111
%113 = load i32, i32* %8
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %8
%115 = load i32, i32* %11
%116 = sub nsw i32 3, %115
store i32 %116, i32* %11
br label %21
117: ; preds = %21
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @relax(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 = icmp sgt i32 %2, 2
%8 = fneg double %6
%9 = fmul double %6, %8
%10 = sext i32 %2 to i64
br i1 %7, label %11, label %100
11: ; preds = %3
%12 = zext i32 %2 to i64
br label %13
13: ; preds = %11, %52
%14 = phi i64 [ 2, %11 ], [ %18, %52 ]
%15 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %53, %52 ]
%16 = add i32 %15, 1
%17 = icmp slt i32 %16, %2
%18 = add nuw nsw i64 %14, 1
br i1 %17, label %19, label %52
19: ; preds = %13
%20 = add nsw i64 %14, -1
%21 = zext i32 %16 to i64
br label %22
22: ; preds = %19, %22
%23 = phi i64 [ %21, %19 ], [ %50, %22 ]
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %24
%26 = load double*, double** %25
%27 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %14
%28 = load double, double* %27
%29 = add nsw i64 %23, -1
%30 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %29
%31 = load double*, double** %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %14
%33 = load double, double* %32
%34 = fadd double %28, %33
%35 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %23
%36 = load double*, double** %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %18
%38 = load double, double* %37
%39 = fadd double %34, %38
%40 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %20
%41 = load double, double* %40
%42 = fadd double %39, %41
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %23
%44 = load double*, double** %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %14
%46 = load double, double* %45
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %9, double %46, double %42)
%48 = fmul double %47, 2.500000e-01
%49 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %14
store double %48, double* %49
%50 = add nuw nsw i64 %23, 2
%51 = icmp slt i64 %50, %10
br i1 %51, label %22, label %52
52: ; preds = %22, %13
%53 = sub nsw i32 3, %15
%54 = icmp eq i64 %18, %12
br i1 %54, label %55, label %13
55: ; preds = %52
br i1 %7, label %56, label %100
56: ; preds = %55
%57 = zext i32 %2 to i64
br label %58
58: ; preds = %97, %56
%59 = phi i64 [ 2, %56 ], [ %63, %97 ]
%60 = phi i32 [ 2, %56 ], [ %98, %97 ]
%61 = add i32 %60, 1
%62 = icmp slt i32 %61, %2
%63 = add nuw nsw i64 %59, 1
br i1 %62, label %64, label %97
64: ; preds = %58
%65 = add nsw i64 %59, -1
%66 = zext i32 %61 to i64
br label %67
67: ; preds = %67, %64
%68 = phi i64 [ %66, %64 ], [ %95, %67 ]
%69 = add nuw nsw i64 %68, 1
%70 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %69
%71 = load double*, double** %70
%72 = getelementptr inbounds double, double* %71, i64 %59
%73 = load double, double* %72
%74 = add nsw i64 %68, -1
%75 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %74
%76 = load double*, double** %75
%77 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %59
%78 = load double, double* %77
%79 = fadd double %73, %78
%80 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %68
%81 = load double*, double** %80
%82 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %63
%83 = load double, double* %82
%84 = fadd double %79, %83
%85 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %65
%86 = load double, double* %85
%87 = fadd double %84, %86
%88 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %68
%89 = load double*, double** %88
%90 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 %59
%91 = load double, double* %90
%92 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %9, double %91, double %87)
%93 = fmul double %92, 2.500000e-01
%94 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %59
store double %93, double* %94
%95 = add nuw nsw i64 %68, 2
%96 = icmp slt i64 %95, %10
br i1 %96, label %67, label %97
97: ; preds = %67, %58
%98 = sub nsw i32 3, %60
%99 = icmp eq i64 %63, %57
br i1 %99, label %100, label %58
100: ; preds = %97, %3, %55
ret void
}