#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int i;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ set_bnd(int, int, float *);
void solve_gauss_seidel(int iters, int N, int b, float *x, float *x0, float a,
                        float c) {
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < iters; k++) {
    for (i = 1; i <= N; i++) {
      for (j = 1; j <= N; j++) {
        x[((i) + (N + 2) * (j))] =
            (x0[((i) + (N + 2) * (j))] +
             a * (x[((i - 1) + (N + 2) * (j))] + x[((i + 1) + (N + 2) * (j))] +
                  x[((i) + (N + 2) * (j - 1))] +
                  x[((i) + (N + 2) * (j + 1))])) /
            c;
      }
    }
    set_bnd(N, b, x);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<solve_gauss_seidel>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  %xmm1,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    126e <solve_gauss_seidel+0x15e>
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1251 <solve_gauss_seidel+0x141>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     123e <solve_gauss_seidel+0x12e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
mov    -0x30(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
mov    -0x30(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
divss  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1160 <solve_gauss_seidel+0x50>
jmp    1243 <solve_gauss_seidel+0x133>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114d <solve_gauss_seidel+0x3d>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <set_bnd@plt>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    113a <solve_gauss_seidel+0x2a>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<solve_gauss_seidel>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %edx,0x14(%rsp)
mov    %edi,0x10(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1243 <solve_gauss_seidel+0x133>
mov    %rcx,%rbx
mov    %esi,%r10d
lea    0x2(%r10),%ebp
movslq %ebp,%rax
lea    0x1(%r10),%r11d
lea    0x4(%r10),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp)
lea    0x4(%r8,%rax,4),%r14
lea    0x0(,%rax,4),%r15
lea    0x4(%rbx,%rax,4),%r12
lea    -0x1(%r11),%rcx
mov    %rcx,0x30(%rsp)
lea    (%rbx,%rax,8),%r13
add    $0x4,%r13
xor    %eax,%eax
movss  %xmm1,0xc(%rsp)
movss  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    %r10,0x20(%rsp)
mov    %r11,0x18(%rsp)
jmp    11c7 <solve_gauss_seidel+0xb7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r10d,%edi
mov    0x14(%rsp),%esi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <set_bnd@plt>
mov    0x18(%rsp),%r11
mov    0x20(%rsp),%r10
movss  0x8(%rsp),%xmm0
movss  0xc(%rsp),%xmm1
mov    0x28(%rsp),%rax
add    $0x1,%eax
cmp    0x10(%rsp),%eax
je     1243 <solve_gauss_seidel+0x133>
mov    %rax,0x28(%rsp)
test   %r10d,%r10d
jle    1190 <solve_gauss_seidel+0x80>
mov    $0x1,%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    0x4(%rsp),%edx
xchg   %ax,%ax
mov    0x30(%rsp),%rsi
mov    %r9,%rdi
mov    %edx,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x2(%rax),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm2
cltq
addss  (%rbx,%rax,4),%xmm2
addss  0x4(%rbx,%rdi,1),%xmm2
addss  0x0(%r13,%rdi,1),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
addss  (%r14,%rdi,1),%xmm2
divss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm2,(%r12,%rdi,1)
add    %ebp,%eax
add    %r15,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    11f0 <solve_gauss_seidel+0xe0>
add    $0x1,%r8
add    $0x1,%edx
add    $0x4,%r9
cmp    %r11,%r8
jne    11e0 <solve_gauss_seidel+0xd0>
jmp    1190 <solve_gauss_seidel+0x80>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @solve_gauss_seidel(i32 %0, i32 %1, i32 %2, float* %3, float* %4, float %5, float %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float*
%12 = alloca float*
%13 = alloca float
%14 = alloca float
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store i32 %1, i32* %9
store i32 %2, i32* %10
store float* %3, float** %11
store float* %4, float** %12
store float %5, float* %13
store float %6, float* %14
store i32 0, i32* %17
br label %18
18: ; preds = %115, %7
%19 = load i32, i32* %17
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %118
22: ; preds = %18
store i32 1, i32* %15
br label %23
23: ; preds = %107, %22
%24 = load i32, i32* %15
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp sle i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %110
27: ; preds = %23
store i32 1, i32* %16
br label %28
28: ; preds = %103, %27
%29 = load i32, i32* %16
%30 = load i32, i32* %9
%31 = icmp sle i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %106
32: ; preds = %28
%33 = load float*, float** %12
%34 = load i32, i32* %15
%35 = load i32, i32* %9
%36 = add nsw i32 %35, 2
%37 = load i32, i32* %16
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = add nsw i32 %34, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float, float* %13
%44 = load float*, float** %11
%45 = load i32, i32* %15
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = load i32, i32* %9
%48 = add nsw i32 %47, 2
%49 = load i32, i32* %16
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = add nsw i32 %46, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = load float*, float** %11
%56 = load i32, i32* %15
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = load i32, i32* %9
%59 = add nsw i32 %58, 2
%60 = load i32, i32* %16
%61 = mul nsw i32 %59, %60
%62 = add nsw i32 %57, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = fadd float %54, %65
%67 = load float*, float** %11
%68 = load i32, i32* %15
%69 = load i32, i32* %9
%70 = add nsw i32 %69, 2
%71 = load i32, i32* %16
%72 = sub nsw i32 %71, 1
%73 = mul nsw i32 %70, %72
%74 = add nsw i32 %68, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds float, float* %67, i64 %75
%77 = load float, float* %76
%78 = fadd float %66, %77
%79 = load float*, float** %11
%80 = load i32, i32* %15
%81 = load i32, i32* %9
%82 = add nsw i32 %81, 2
%83 = load i32, i32* %16
%84 = add nsw i32 %83, 1
%85 = mul nsw i32 %82, %84
%86 = add nsw i32 %80, %85
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 %87
%89 = load float, float* %88
%90 = fadd float %78, %89
%91 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %43, float %90, float %42)
%92 = load float, float* %14
%93 = fdiv float %91, %92
%94 = load float*, float** %11
%95 = load i32, i32* %15
%96 = load i32, i32* %9
%97 = add nsw i32 %96, 2
%98 = load i32, i32* %16
%99 = mul nsw i32 %97, %98
%100 = add nsw i32 %95, %99
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds float, float* %94, i64 %101
store float %93, float* %102
br label %103
103: ; preds = %32
%104 = load i32, i32* %16
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %16
br label %28
106: ; preds = %28
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %15
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %15
br label %23
110: ; preds = %23
%111 = load i32, i32* %9
%112 = load i32, i32* %10
%113 = load float*, float** %11
%114 = call i32 @set_bnd(i32 %111, i32 %112, float* %113)
br label %115
115: ; preds = %110
%116 = load i32, i32* %17
%117 = add nsw i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %17
br label %18
118: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @solve_gauss_seidel(i32 %0, i32 %1, i32 %2, float* %3, float* nocapture %4, float %5, float %6) {
%8 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %61
9: ; preds = %7
%10 = icmp slt i32 %1, 1
%11 = add nsw i32 %1, 2
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = add i32 %1, 1
%14 = zext i32 %13 to i64
br label %15
15: ; preds = %9, %57
%16 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %59, %57 ]
br i1 %10, label %57, label %17
17: ; preds = %15, %54
%18 = phi i64 [ %55, %54 ], [ 1, %15 ]
%19 = trunc i64 %18 to i32
br label %20
20: ; preds = %17, %20
%21 = phi i64 [ 1, %17 ], [ %44, %20 ]
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = mul nsw i64 %21, %12
%24 = mul nsw i32 %11, %22
%25 = add nsw i64 %23, %18
%26 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %25
%27 = load float, float* %26
%28 = add i32 %24, %19
%29 = add i32 %28, -1
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %30
%32 = load float, float* %31
%33 = add i32 %28, 1
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = fadd float %32, %36
%38 = add nsw i64 %21, -1
%39 = mul nsw i64 %38, %12
%40 = add nsw i64 %39, %18
%41 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = fadd float %37, %42
%44 = add nuw nsw i64 %21, 1
%45 = mul nsw i64 %44, %12
%46 = add nsw i64 %45, %18
%47 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = fadd float %43, %48
%50 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %5, float %49, float %27)
%51 = fdiv float %50, %6
%52 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %25
store float %51, float* %52
%53 = icmp eq i64 %44, %14
br i1 %53, label %54, label %20
54: ; preds = %20
%55 = add nuw nsw i64 %18, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %14
br i1 %56, label %57, label %17
57: ; preds = %54, %15
%58 = tail call i32 @set_bnd(i32 %1, i32 %2, float* %3)
%59 = add nuw nsw i32 %16, 1
%60 = icmp eq i32 %59, %0
br i1 %60, label %61, label %15
61: ; preds = %57, %7
ret void
}