double residual_gauss(double *u, double *utmp, unsigned sizex, unsigned sizey) {
  unsigned i, j;
  double unew, diff, sum = 0.0;
  for (j = 1; j < sizex - 1; j++)
    utmp[0 * sizex + j] = u[0 * sizex + j];
  for (i = 1; i < sizey - 1; i++)
    utmp[i * sizex + 0] = u[i * sizex + 0];
  for (j = 1; j < sizex - 1; j++) {
    for (i = 1; i < sizey - 1; i++) {
      unew = 0.25 * (utmp[i * sizex + (j - 1)] + u[i * sizex + (j + 1)] +
                     utmp[(i - 1) * sizex + j] + u[(i + 1) * sizex + j]);
      diff = unew - u[i * sizex + j];
      sum += diff * diff;
      utmp[i * sizex + j] = unew;
    }
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<residual_gauss>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    1164 <residual_gauss+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   $0x0,-0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   $0x0,-0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1121 <residual_gauss+0x21>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    11b4 <residual_gauss+0xb4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x0,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x0,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <residual_gauss+0x6b>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    12cf <residual_gauss+0x1cf>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    12bc <residual_gauss+0x1bc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  0xdb0(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11d3 <residual_gauss+0xd3>
jmp    12c1 <residual_gauss+0x1c1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bb <residual_gauss+0xbb>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<residual_gauss>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
lea    -0x1(%rdx),%eax
mov    %eax,-0x4(%rsp)
cmp    $0x2,%eax
jb     1297 <residual_gauss+0x197>
mov    -0x4(%rsp),%r10d
lea    -0x1(%r10),%r9
mov    $0x1,%ebp
cmp    $0x4,%r9
jb     1225 <residual_gauss+0x125>
lea    0x8(%rsi),%rax
lea    (%rdi,%r10,8),%rbx
cmp    %rbx,%rax
jae    1150 <residual_gauss+0x50>
lea    (%rsi,%r10,8),%rax
lea    0x8(%rdi),%rbx
cmp    %rax,%rbx
jb     1225 <residual_gauss+0x125>
mov    %r9,%rbp
and    $0xfffffffffffffffc,%rbp
lea    -0x4(%rbp),%rax
mov    %rax,%rbx
shr    $0x2,%rbx
add    $0x1,%rbx
mov    %ebx,%r11d
and    $0x3,%r11d
cmp    $0xc,%rax
jae    1177 <residual_gauss+0x77>
xor    %eax,%eax
jmp    11de <residual_gauss+0xde>
and    $0xfffffffffffffffc,%rbx
xor    %eax,%eax
nopl   (%rax)
movups 0x8(%rdi,%rax,8),%xmm0
movups 0x18(%rdi,%rax,8),%xmm1
movups %xmm0,0x8(%rsi,%rax,8)
movups %xmm1,0x18(%rsi,%rax,8)
movups 0x28(%rdi,%rax,8),%xmm0
movups 0x38(%rdi,%rax,8),%xmm1
movups %xmm0,0x28(%rsi,%rax,8)
movups %xmm1,0x38(%rsi,%rax,8)
movups 0x48(%rdi,%rax,8),%xmm0
movups 0x58(%rdi,%rax,8),%xmm1
movups %xmm0,0x48(%rsi,%rax,8)
movups %xmm1,0x58(%rsi,%rax,8)
movupd 0x68(%rdi,%rax,8),%xmm0
movupd 0x78(%rdi,%rax,8),%xmm1
movupd %xmm0,0x68(%rsi,%rax,8)
movupd %xmm1,0x78(%rsi,%rax,8)
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
jne    1180 <residual_gauss+0x80>
test   %r11,%r11
je     121c <residual_gauss+0x11c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x0(,%rax,8),%rbx
or     $0x8,%rbx
movupd (%rdi,%rbx,1),%xmm0
movupd 0x10(%rdi,%rbx,1),%xmm1
movupd %xmm0,(%rsi,%rbx,1)
movupd %xmm1,0x10(%rsi,%rbx,1)
add    $0x4,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r11
jne    11f0 <residual_gauss+0xf0>
cmp    %rbp,%r9
je     1297 <residual_gauss+0x197>
or     $0x1,%rbp
mov    %r10d,%ebx
sub    %ebp,%ebx
mov    %rbp,%rax
not    %rax
add    %r10,%rax
and    $0x3,%rbx
je     1254 <residual_gauss+0x154>
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1240 <residual_gauss+0x140>
cmp    $0x3,%rax
jb     1297 <residual_gauss+0x197>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
movsd  0x8(%rdi,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsi,%rbp,8)
movsd  0x10(%rdi,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rsi,%rbp,8)
movsd  0x18(%rdi,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rsi,%rbp,8)
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,%r10
jne    1260 <residual_gauss+0x160>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x8(%rsp)
cmp    $0x2,%ecx
jb     1374 <residual_gauss+0x274>
mov    -0x8(%rsp),%r10d
lea    -0x1(%r10),%r14
mov    $0x1,%r9d
cmp    $0x4,%r14
jae    14f8 <residual_gauss+0x3f8>
mov    %r10d,%r14d
sub    %r9d,%r14d
mov    %r9,%r11
not    %r11
add    %r10,%r11
and    $0x3,%r14
je     12fa <residual_gauss+0x1fa>
mov    %edx,%ebx
imul   %r9d,%ebx
neg    %r14
xor    %eax,%eax
mov    %ebx,%ebp
movsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
add    %edx,%ebx
cmp    %rax,%r14
jne    12e0 <residual_gauss+0x1e0>
sub    %rax,%r9
cmp    $0x3,%r11
jb     1374 <residual_gauss+0x274>
lea    0x3(%r9),%r14d
imul   %edx,%r14d
lea    0x0(,%rdx,4),%r11d
lea    0x2(%r9),%r15d
imul   %edx,%r15d
lea    0x1(%r9),%ebx
imul   %edx,%ebx
sub    %r9,%r10
mov    %edx,%ebp
imul   %r9d,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%eax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rax,8)
mov    %ebx,%eax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rax,8)
mov    %r15d,%eax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rax,8)
mov    %r14d,%eax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rax,8)
add    %r11d,%r14d
add    %r11d,%r15d
add    %r11d,%ebx
add    %r11d,%ebp
add    $0xfffffffffffffffc,%r10
jne    1330 <residual_gauss+0x230>
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmpl   $0x2,-0x4(%rsp)
jb     14ed <residual_gauss+0x3ed>
mov    -0x8(%rsp),%ecx
lea    -0x2(%rcx),%r10
lea    0x1(%rdx),%r11d
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
lea    (%rdx,%rdx,1),%r13d
lea    (%rdx,%rdx,1),%r14d
add    $0x1,%r14d
mov    $0x1,%r12d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r15d,%r15d
movsd  0xc4c(%rip),%xmm1
jmp    13db <residual_gauss+0x2db>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12d
add    $0x1,%r15
add    $0x1,%r11d
add    $0x1,%r14d
cmp    -0x4(%rsp),%r12d
je     14ed <residual_gauss+0x3ed>
cmpl   $0x2,-0x8(%rsp)
jb     13c0 <residual_gauss+0x2c0>
mov    %r12d,%eax
add    %r10d,%eax
setb   %bl
cmp    $0x1,%edx
jne    1490 <residual_gauss+0x390>
mov    $0xfffffffd,%eax
sub    %r15d,%eax
cmp    %r10d,%eax
jb     1490 <residual_gauss+0x390>
mov    %r10,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1490 <residual_gauss+0x390>
test   %bl,%bl
jne    1490 <residual_gauss+0x390>
test   %rax,%rax
jne    1490 <residual_gauss+0x390>
mov    $0xfffffffc,%ebx
sub    %r15d,%ebx
cmp    %r10d,%ebx
jb     1490 <residual_gauss+0x390>
test   %rax,%rax
jne    1490 <residual_gauss+0x390>
movsd  0x8(%rsi,%r15,8),%xmm2
mov    %r14d,%ebx
mov    %rcx,%r9
mov    %r11d,%eax
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rax),%r8d
movsd  (%rdi,%r8,8),%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
mov    %ebx,%ebp
addsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
mov    %eax,%ebp
movapd %xmm3,%xmm2
subsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
movsd  %xmm3,(%rsi,%rbp,8)
add    %edx,%eax
add    %edx,%ebx
movapd %xmm3,%xmm2
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    1440 <residual_gauss+0x340>
jmp    13c0 <residual_gauss+0x2c0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12d,%ebx
mov    %rcx,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdx,%rbx,1),%ebp
add    $0xffffffff,%ebp
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm2
lea    0x1(%rdx,%rbx,1),%ebp
addsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm2
mov    %ebx,%ebp
addsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm2
lea    (%rdx,%rbx,1),%ebp
add    %r13d,%ebx
addsd  (%rdi,%rbx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
movsd  %xmm2,(%rsi,%rbp,8)
mov    %ebp,%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    14a0 <residual_gauss+0x3a0>
jmp    13c0 <residual_gauss+0x2c0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
cmp    $0x1,%edx
jne    12c0 <residual_gauss+0x1c0>
lea    -0x2(%r10),%rax
cmp    $0xffffffff,%eax
je     12c0 <residual_gauss+0x1c0>
shr    $0x20,%rax
jne    12c0 <residual_gauss+0x1c0>
lea    0x8(%rsi),%rax
lea    (%rdi,%r10,8),%rbp
cmp    %rbp,%rax
jae    1536 <residual_gauss+0x436>
lea    (%rsi,%r10,8),%rax
lea    0x8(%rdi),%rbp
cmp    %rax,%rbp
jb     12c0 <residual_gauss+0x1c0>
mov    %r14,%r9
and    $0xfffffffffffffffc,%r9
lea    -0x4(%r9),%rax
mov    %rax,%r11
shr    $0x2,%r11
add    $0x1,%r11
test   %rax,%rax
je     15f2 <residual_gauss+0x4f2>
movabs $0x7ffffffffffffffc,%r13
ff ff 7f
or     $0x2,%r13
and    %r11,%r13
lea    (%rdx,%rdx,4),%ebp
lea    0x0(,%rdx,8),%r15d
mov    $0x1,%r12d
mov    %edx,%eax
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%ebx
movups (%rdi,%rbx,8),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rbx,8),%xmm1
movups %xmm0,(%rsi,%rbx,8)
movups %xmm1,0x10(%rsi,%rbx,8)
mov    %ebp,%ebx
movupd (%rdi,%rbx,8),%xmm0
movupd 0x10(%rdi,%rbx,8),%xmm1
movupd %xmm0,(%rsi,%rbx,8)
movupd %xmm1,0x10(%rsi,%rbx,8)
add    %r15d,%ebp
add    $0x8,%r12d
add    %r15d,%eax
add    $0xfffffffffffffffe,%r13
jne    1580 <residual_gauss+0x480>
test   $0x1,%r11b
je     15e0 <residual_gauss+0x4e0>
imul   %edx,%r12d
movupd (%rdi,%r12,8),%xmm0
movupd 0x10(%rdi,%r12,8),%xmm1
movupd %xmm0,(%rsi,%r12,8)
movupd %xmm1,0x10(%rsi,%r12,8)
cmp    %r9,%r14
je     1374 <residual_gauss+0x274>
or     $0x1,%r9
jmp    12c0 <residual_gauss+0x1c0>
mov    $0x1,%r12d
test   $0x1,%r11b
jne    15c2 <residual_gauss+0x4c2>
jmp    15e0 <residual_gauss+0x4e0>

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

LLVM IR (-O2):
define double @residual_gauss(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add i32 %2, -1
%6 = icmp ugt i32 %5, 1
br i1 %6, label %7, label %120
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %5 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = icmp ult i64 %9, 4
br i1 %10, label %101, label %11
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr double, double* %1, i64 1
%13 = getelementptr double, double* %1, i64 %8
%14 = getelementptr double, double* %0, i64 1
%15 = getelementptr double, double* %0, i64 %8
%16 = icmp ult double* %12, %15
%17 = icmp ult double* %14, %13
%18 = and i1 %16, %17
br i1 %18, label %101, label %19
19: ; preds = %11
%20 = and i64 %9, -4
%21 = or i64 %20, 1
%22 = add nsw i64 %20, -4
%23 = lshr exact i64 %22, 2
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 3
%26 = icmp ult i64 %22, 12
br i1 %26, label %79, label %27
27: ; preds = %19
%28 = and i64 %24, 9223372036854775804
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %76, %29 ]
%31 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %77, %29 ]
%32 = or i64 %30, 1
%33 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%34 = bitcast double* %33 to <2 x double>*
%35 = load <2 x double>, <2 x double>* %34
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 2
%37 = bitcast double* %36 to <2 x double>*
%38 = load <2 x double>, <2 x double>* %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %32
%40 = bitcast double* %39 to <2 x double>*
store <2 x double> %35, <2 x double>* %40
%41 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 2
%42 = bitcast double* %41 to <2 x double>*
store <2 x double> %38, <2 x double>* %42
%43 = or i64 %30, 5
%44 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
%45 = bitcast double* %44 to <2 x double>*
%46 = load <2 x double>, <2 x double>* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 2
%48 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
%49 = load <2 x double>, <2 x double>* %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %43
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %46, <2 x double>* %51
%52 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 2
%53 = bitcast double* %52 to <2 x double>*
store <2 x double> %49, <2 x double>* %53
%54 = or i64 %30, 9
%55 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %54
%56 = bitcast double* %55 to <2 x double>*
%57 = load <2 x double>, <2 x double>* %56
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 2
%59 = bitcast double* %58 to <2 x double>*
%60 = load <2 x double>, <2 x double>* %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %54
%62 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
store <2 x double> %57, <2 x double>* %62
%63 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 2
%64 = bitcast double* %63 to <2 x double>*
store <2 x double> %60, <2 x double>* %64
%65 = or i64 %30, 13
%66 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %65
%67 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
%68 = load <2 x double>, <2 x double>* %67
%69 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 2
%70 = bitcast double* %69 to <2 x double>*
%71 = load <2 x double>, <2 x double>* %70
%72 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %65
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
store <2 x double> %68, <2 x double>* %73
%74 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 2
%75 = bitcast double* %74 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %75
%76 = add nuw i64 %30, 16
%77 = add nuw i64 %31, 4
%78 = icmp eq i64 %77, %28
br i1 %78, label %79, label %29
79: ; preds = %29, %19
%80 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %76, %29 ]
%81 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %81, label %99, label %82
82: ; preds = %79, %82
%83 = phi i64 [ %96, %82 ], [ %80, %79 ]
%84 = phi i64 [ %97, %82 ], [ 0, %79 ]
%85 = or i64 %83, 1
%86 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %85
%87 = bitcast double* %86 to <2 x double>*
%88 = load <2 x double>, <2 x double>* %87
%89 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 2
%90 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
%91 = load <2 x double>, <2 x double>* %90
%92 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %85
%93 = bitcast double* %92 to <2 x double>*
store <2 x double> %88, <2 x double>* %93
%94 = getelementptr inbounds double, double* %92, i64 2
%95 = bitcast double* %94 to <2 x double>*
store <2 x double> %91, <2 x double>* %95
%96 = add nuw i64 %83, 4
%97 = add i64 %84, 1
%98 = icmp eq i64 %97, %25
br i1 %98, label %99, label %82
99: ; preds = %82, %79
%100 = icmp eq i64 %9, %20
br i1 %100, label %120, label %101
101: ; preds = %11, %7, %99
%102 = phi i64 [ 1, %11 ], [ 1, %7 ], [ %21, %99 ]
%103 = sub nsw i64 %8, %102
%104 = xor i64 %102, -1
%105 = add nsw i64 %104, %8
%106 = and i64 %103, 3
%107 = icmp eq i64 %106, 0
br i1 %107, label %117, label %108
108: ; preds = %101, %108
%109 = phi i64 [ %114, %108 ], [ %102, %101 ]
%110 = phi i64 [ %115, %108 ], [ 0, %101 ]
%111 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %109
%112 = load double, double* %111
%113 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %109
store double %112, double* %113
%114 = add nuw nsw i64 %109, 1
%115 = add i64 %110, 1
%116 = icmp eq i64 %115, %106
br i1 %116, label %117, label %108
117: ; preds = %108, %101
%118 = phi i64 [ %102, %101 ], [ %114, %108 ]
%119 = icmp ult i64 %105, 3
br i1 %119, label %120, label %230
120: ; preds = %117, %230, %99, %4
%121 = add i32 %3, -1
%122 = icmp ugt i32 %121, 1
br i1 %122, label %123, label %249
123: ; preds = %120
%124 = zext i32 %121 to i64
%125 = add nsw i64 %124, -1
%126 = icmp ult i64 %125, 4
br i1 %126, label %208, label %127
127: ; preds = %123
%128 = icmp ne i32 %2, 1
%129 = add nsw i64 %124, -2
%130 = trunc i64 %129 to i32
%131 = icmp eq i32 %130, -1
%132 = icmp ugt i64 %129, 4294967295
%133 = or i1 %131, %132
%134 = or i1 %128, %133
br i1 %134, label %208, label %135
135: ; preds = %127
%136 = getelementptr double, double* %1, i64 1
%137 = getelementptr double, double* %1, i64 %124
%138 = getelementptr double, double* %0, i64 1
%139 = getelementptr double, double* %0, i64 %124
%140 = icmp ult double* %136, %139
%141 = icmp ult double* %138, %137
%142 = and i1 %140, %141
br i1 %142, label %208, label %143
143: ; preds = %135
%144 = and i64 %125, -4
%145 = or i64 %144, 1
%146 = add nsw i64 %144, -4
%147 = lshr exact i64 %146, 2
%148 = add nuw nsw i64 %147, 1
%149 = and i64 %148, 1
%150 = icmp eq i64 %146, 0
br i1 %150, label %190, label %151
151: ; preds = %143
%152 = and i64 %148, 9223372036854775806
br label %153
153: ; preds = %153, %151
%154 = phi i64 [ 0, %151 ], [ %184, %153 ]
%155 = phi i64 [ 0, %151 ], [ %185, %153 ]
%156 = trunc i64 %154 to i32
%157 = or i32 %156, 1
%158 = mul i32 %157, %2
%159 = zext i32 %158 to i64
%160 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %159
%161 = bitcast double* %160 to <2 x double>*
%162 = load <2 x double>, <2 x double>* %161
%163 = getelementptr inbounds double, double* %160, i64 2
%164 = bitcast double* %163 to <2 x double>*
%165 = load <2 x double>, <2 x double>* %164
%166 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %159
%167 = bitcast double* %166 to <2 x double>*
store <2 x double> %162, <2 x double>* %167
%168 = getelementptr inbounds double, double* %166, i64 2
%169 = bitcast double* %168 to <2 x double>*
store <2 x double> %165, <2 x double>* %169
%170 = trunc i64 %154 to i32
%171 = or i32 %170, 5
%172 = mul i32 %171, %2
%173 = zext i32 %172 to i64
%174 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %173
%175 = bitcast double* %174 to <2 x double>*
%176 = load <2 x double>, <2 x double>* %175
%177 = getelementptr inbounds double, double* %174, i64 2
%178 = bitcast double* %177 to <2 x double>*
%179 = load <2 x double>, <2 x double>* %178
%180 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %173
%181 = bitcast double* %180 to <2 x double>*
store <2 x double> %176, <2 x double>* %181
%182 = getelementptr inbounds double, double* %180, i64 2
%183 = bitcast double* %182 to <2 x double>*
store <2 x double> %179, <2 x double>* %183
%184 = add nuw i64 %154, 8
%185 = add i64 %155, 2
%186 = icmp eq i64 %185, %152
br i1 %186, label %187, label %153
187: ; preds = %153
%188 = trunc i64 %184 to i32
%189 = or i32 %188, 1
br label %190
190: ; preds = %187, %143
%191 = phi i32 [ 1, %143 ], [ %189, %187 ]
%192 = icmp eq i64 %149, 0
br i1 %192, label %206, label %193
193: ; preds = %190
%194 = mul i32 %191, %2
%195 = zext i32 %194 to i64
%196 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %195
%197 = bitcast double* %196 to <2 x double>*
%198 = load <2 x double>, <2 x double>* %197
%199 = getelementptr inbounds double, double* %196, i64 2
%200 = bitcast double* %199 to <2 x double>*
%201 = load <2 x double>, <2 x double>* %200
%202 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %195
%203 = bitcast double* %202 to <2 x double>*
store <2 x double> %198, <2 x double>* %203
%204 = getelementptr inbounds double, double* %202, i64 2
%205 = bitcast double* %204 to <2 x double>*
store <2 x double> %201, <2 x double>* %205
br label %206
206: ; preds = %190, %193
%207 = icmp eq i64 %125, %144
br i1 %207, label %249, label %208
208: ; preds = %135, %127, %123, %206
%209 = phi i64 [ 1, %135 ], [ 1, %127 ], [ 1, %123 ], [ %145, %206 ]
%210 = sub nsw i64 %124, %209
%211 = xor i64 %209, -1
%212 = add nsw i64 %211, %124
%213 = and i64 %210, 3
%214 = icmp eq i64 %213, 0
br i1 %214, label %227, label %215
215: ; preds = %208, %215
%216 = phi i64 [ %224, %215 ], [ %209, %208 ]
%217 = phi i64 [ %225, %215 ], [ 0, %208 ]
%218 = trunc i64 %216 to i32
%219 = mul i32 %218, %2
%220 = zext i32 %219 to i64
%221 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %220
%222 = load double, double* %221
%223 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %220
store double %222, double* %223
%224 = add nuw nsw i64 %216, 1
%225 = add i64 %217, 1
%226 = icmp eq i64 %225, %213
br i1 %226, label %227, label %215
227: ; preds = %215, %208
%228 = phi i64 [ %209, %208 ], [ %224, %215 ]
%229 = icmp ult i64 %212, 3
br i1 %229, label %249, label %260
230: ; preds = %117, %230
%231 = phi i64 [ %247, %230 ], [ %118, %117 ]
%232 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %231
%233 = load double, double* %232
%234 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %231
store double %233, double* %234
%235 = add nuw nsw i64 %231, 1
%236 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %235
%237 = load double, double* %236
%238 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %235
store double %237, double* %238
%239 = add nuw nsw i64 %231, 2
%240 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %239
%241 = load double, double* %240
%242 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %239
store double %241, double* %242
%243 = add nuw nsw i64 %231, 3
%244 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %243
%245 = load double, double* %244
%246 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %243
store double %245, double* %246
%247 = add nuw nsw i64 %231, 4
%248 = icmp eq i64 %247, %8
br i1 %248, label %120, label %230
249: ; preds = %227, %260, %206, %120
br i1 %6, label %250, label %387
250: ; preds = %249
%251 = zext i32 %121 to i64
%252 = add nsw i64 %251, -2
%253 = icmp ne i32 %2, 1
%254 = trunc i64 %252 to i32
%255 = icmp ugt i64 %252, 4294967295
%256 = trunc i64 %252 to i32
%257 = icmp ugt i64 %252, 4294967295
%258 = trunc i64 %252 to i32
%259 = icmp ugt i64 %252, 4294967295
br label %291
260: ; preds = %227, %260
%261 = phi i64 [ %289, %260 ], [ %228, %227 ]
%262 = trunc i64 %261 to i32
%263 = mul i32 %262, %2
%264 = zext i32 %263 to i64
%265 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %264
%266 = load double, double* %265
%267 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %264
store double %266, double* %267
%268 = trunc i64 %261 to i32
%269 = add i32 %268, 1
%270 = mul i32 %269, %2
%271 = zext i32 %270 to i64
%272 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %271
%273 = load double, double* %272
%274 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %271
store double %273, double* %274
%275 = trunc i64 %261 to i32
%276 = add i32 %275, 2
%277 = mul i32 %276, %2
%278 = zext i32 %277 to i64
%279 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %278
%280 = load double, double* %279
%281 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %278
store double %280, double* %281
%282 = trunc i64 %261 to i32
%283 = add i32 %282, 3
%284 = mul i32 %283, %2
%285 = zext i32 %284 to i64
%286 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %285
%287 = load double, double* %286
%288 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %285
store double %287, double* %288
%289 = add nuw nsw i64 %261, 4
%290 = icmp eq i64 %289, %124
br i1 %290, label %249, label %260
291: ; preds = %250, %381
%292 = phi i64 [ 0, %250 ], [ %386, %381 ]
%293 = phi i32 [ 0, %250 ], [ %385, %381 ]
%294 = phi double [ 0.000000e+00, %250 ], [ %382, %381 ]
%295 = phi i32 [ 1, %250 ], [ %383, %381 ]
%296 = add i64 %292, 1
%297 = getelementptr double, double* %1, i64 %296
br i1 %122, label %298, label %381
298: ; preds = %291
%299 = sub i32 -3, %293
%300 = icmp ult i32 %299, %254
%301 = or i1 %300, %255
%302 = xor i32 %295, -1
%303 = icmp ult i32 %302, %256
%304 = or i1 %303, %257
%305 = sub i32 -4, %293
%306 = icmp ult i32 %305, %258
%307 = or i1 %306, %259
%308 = or i1 %253, %301
%309 = or i1 %308, %304
%310 = or i1 %309, %307
br i1 %310, label %311, label %350
311: ; preds = %298, %311
%312 = phi i64 [ %334, %311 ], [ 1, %298 ]
%313 = phi double [ %347, %311 ], [ %294, %298 ]
%314 = trunc i64 %312 to i32
%315 = mul i32 %314, %2
%316 = add i32 %315, %295
%317 = add i32 %316, -1
%318 = zext i32 %317 to i64
%319 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %318
%320 = load double, double* %319
%321 = add i32 %316, 1
%322 = zext i32 %321 to i64
%323 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %322
%324 = load double, double* %323
%325 = fadd double %320, %324
%326 = trunc i64 %312 to i32
%327 = add i32 %326, -1
%328 = mul i32 %327, %2
%329 = add i32 %328, %295
%330 = zext i32 %329 to i64
%331 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %330
%332 = load double, double* %331
%333 = fadd double %325, %332
%334 = add nuw nsw i64 %312, 1
%335 = trunc i64 %334 to i32
%336 = mul i32 %335, %2
%337 = add i32 %336, %295
%338 = zext i32 %337 to i64
%339 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %338
%340 = load double, double* %339
%341 = fadd double %333, %340
%342 = fmul double %341, 2.500000e-01
%343 = zext i32 %316 to i64
%344 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %343
%345 = load double, double* %344
%346 = fsub double %342, %345
%347 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %346, double %346, double %313)
%348 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %343
store double %342, double* %348
%349 = icmp eq i64 %334, %251
br i1 %349, label %381, label %311
350: ; preds = %298
%351 = load double, double* %297
br label %352
352: ; preds = %350, %352
%353 = phi double [ %351, %350 ], [ %373, %352 ]
%354 = phi i64 [ 1, %350 ], [ %365, %352 ]
%355 = phi double [ %294, %350 ], [ %378, %352 ]
%356 = trunc i64 %354 to i32
%357 = mul i32 %356, %2
%358 = add i32 %357, %295
%359 = add i32 %358, 1
%360 = zext i32 %359 to i64
%361 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %360
%362 = load double, double* %361
%363 = fadd double %353, %362
%364 = fadd double %363, %353
%365 = add nuw nsw i64 %354, 1
%366 = trunc i64 %365 to i32
%367 = mul i32 %366, %2
%368 = add i32 %367, %295
%369 = zext i32 %368 to i64
%370 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %369
%371 = load double, double* %370
%372 = fadd double %364, %371
%373 = fmul double %372, 2.500000e-01
%374 = zext i32 %358 to i64
%375 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %374
%376 = load double, double* %375
%377 = fsub double %373, %376
%378 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %377, double %377, double %355)
%379 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %374
store double %373, double* %379
%380 = icmp eq i64 %365, %251
br i1 %380, label %381, label %352
381: ; preds = %352, %311, %291
%382 = phi double [ %294, %291 ], [ %347, %311 ], [ %378, %352 ]
%383 = add nuw i32 %295, 1
%384 = icmp eq i32 %383, %5
%385 = add i32 %293, 1
%386 = add i64 %292, 1
br i1 %384, label %387, label %291
387: ; preds = %381, %249
%388 = phi double [ 0.000000e+00, %249 ], [ %382, %381 ]
ret double %388
}