double relax_jacobi(double **u1, double **utmp1, unsigned sizex,
                    unsigned sizey) {
  int i, j;
  double *help, *u, *utmp, factor = 0.5;
  utmp = *utmp1;
  u = *u1;
  double unew, diff, sum = 0.0;
  for (i = 1; i < sizey - 1; i++) {
    int ii = i * sizex;
    int iim1 = (i - 1) * sizex;
    int iip1 = (i + 1) * sizex;
#pragma ivdep
    for (j = 1; j < sizex - 1; j++) {
      unew = 0.25 *
             (u[ii + (j - 1)] + u[ii + (j + 1)] + u[iim1 + j] + u[iip1 + j]);
      diff = unew - u[ii + j];
      utmp[ii + j] = unew;
      sum += diff * diff;
    }
  }
  *u1 = utmp;
  *utmp1 = u;
  return (sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<relax_jacobi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movsd  0xee6(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    1264 <relax_jacobi+0x164>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x60(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    1251 <relax_jacobi+0x151>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x60(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  0xe1d(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  -0x50(%rbp),%xmm2
movsd  -0x58(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1180 <relax_jacobi+0x80>
jmp    1256 <relax_jacobi+0x156>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <relax_jacobi+0x44>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<relax_jacobi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x28(%rsp)
mov    (%rsi),%rax
mov    %rax,-0x38(%rsp)
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
mov    (%rdi),%rax
add    $0xffffffff,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    $0x2,%ecx
jb     1219 <relax_jacobi+0x119>
lea    -0x1(%rdx),%esi
mov    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
mov    %edx,%r8d
lea    0x10(%rax),%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    -0x38(%rsp),%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
lea    0x8(%rax),%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    (%rdx,%rdx,1),%r9d
mov    %rsi,%r15
lea    -0x1(%rsi),%rbx
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0x1,%r13d
xor    %ecx,%ecx
movsd  0xe85(%rip),%xmm1
mov    %r8,%r12
jmp    1193 <relax_jacobi+0x93>
add    %r8,%r12
add    %edx,%r9d
add    %edx,%ecx
cmp    -0x8(%rsp),%r13
je     1219 <relax_jacobi+0x119>
add    $0x1,%r13
cmp    $0x2,%r15d
jb     1180 <relax_jacobi+0x80>
movslq %r12d,%rsi
mov    -0x10(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rsi,8),%r11
mov    -0x18(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rsi,8),%rsi
movslq %r9d,%rdi
mov    -0x20(%rsp),%r10
lea    (%r10,%rdi,8),%rdi
movslq %ecx,%rbp
lea    (%r10,%rbp,8),%r14
xor    %r10d,%r10d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r12,%r10,1),%ebp
movslq %ebp,%rbp
movsd  (%rax,%rbp,8),%xmm2
addsd  (%r11,%r10,8),%xmm2
addsd  (%r14,%r10,8),%xmm2
addsd  (%rdi,%r10,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  -0x8(%r11,%r10,8),%xmm3
movsd  %xmm2,(%rsi,%r10,8)
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x1,%r10
cmp    %r10,%rbx
jne    11d0 <relax_jacobi+0xd0>
jmp    1180 <relax_jacobi+0x80>
mov    -0x30(%rsp),%rcx
mov    -0x38(%rsp),%rdx
mov    %rdx,(%rcx)
mov    -0x28(%rsp),%rcx
mov    %rax,(%rcx)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @relax_jacobi(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*
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
store double** %0, double*** %5
store double** %1, double*** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store double 5.000000e-01, double* %14
%21 = load double**, double*** %6
%22 = load double*, double** %21
store double* %22, double** %13
%23 = load double**, double*** %5
%24 = load double*, double** %23
store double* %24, double** %12
store double 0.000000e+00, double* %17
store i32 1, i32* %9
br label %25
25: ; preds = %106, %4
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32, i32* %8
%28 = sub i32 %27, 1
%29 = icmp ult i32 %26, %28
br i1 %29, label %30, label %109
30: ; preds = %25
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32, i32* %7
%33 = mul i32 %31, %32
store i32 %33, i32* %18
%34 = load i32, i32* %9
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = load i32, i32* %7
%37 = mul i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %19
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = load i32, i32* %7
%41 = mul i32 %39, %40
store i32 %41, i32* %20
store i32 1, i32* %10
br label %42
42: ; preds = %102, %30
%43 = load i32, i32* %10
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sub i32 %44, 1
%46 = icmp ult i32 %43, %45
br i1 %46, label %47, label %105
47: ; preds = %42
%48 = load double*, double** %12
%49 = load i32, i32* %18
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = add nsw i32 %49, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = load double*, double** %12
%57 = load i32, i32* %18
%58 = load i32, i32* %10
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = add nsw i32 %57, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = fadd double %55, %63
%65 = load double*, double** %12
%66 = load i32, i32* %19
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %66, %67
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = fadd double %64, %71
%73 = load double*, double** %12
%74 = load i32, i32* %20
%75 = load i32, i32* %10
%76 = add nsw i32 %74, %75
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 %77
%79 = load double, double* %78
%80 = fadd double %72, %79
%81 = fmul double 2.500000e-01, %80
store double %81, double* %15
%82 = load double, double* %15
%83 = load double*, double** %12
%84 = load i32, i32* %18
%85 = load i32, i32* %10
%86 = add nsw i32 %84, %85
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds double, double* %83, i64 %87
%89 = load double, double* %88
%90 = fsub double %82, %89
store double %90, double* %16
%91 = load double, double* %15
%92 = load double*, double** %13
%93 = load i32, i32* %18
%94 = load i32, i32* %10
%95 = add nsw i32 %93, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds double, double* %92, i64 %96
store double %91, double* %97
%98 = load double, double* %16
%99 = load double, double* %16
%100 = load double, double* %17
%101 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %98, double %99, double %100)
store double %101, double* %17
br label %102
102: ; preds = %47
%103 = load i32, i32* %10
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %10
br label %42
105: ; preds = %42
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32, i32* %9
%108 = add nsw i32 %107, 1
store i32 %108, i32* %9
br label %25
109: ; preds = %25
%110 = load double*, double** %13
%111 = load double**, double*** %5
store double* %110, double** %111
%112 = load double*, double** %12
%113 = load double**, double*** %6
store double* %112, double** %113
%114 = load double, double* %17
ret double %114
}

LLVM IR (-O2):
define double @relax_jacobi(double** nocapture %0, double** nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = load double*, double** %1
%6 = load double*, double** %0
%7 = add i32 %3, -1
%8 = icmp ugt i32 %7, 1
br i1 %8, label %9, label %62
9: ; preds = %4
%10 = add i32 %2, -1
%11 = icmp ugt i32 %10, 1
%12 = zext i32 %7 to i64
%13 = zext i32 %10 to i64
br label %17
14: ; preds = %32, %17
%15 = phi double [ %19, %17 ], [ %60, %32 ]
%16 = icmp eq i64 %22, %12
br i1 %16, label %62, label %17
17: ; preds = %9, %14
%18 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %22, %14 ]
%19 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %15, %14 ]
%20 = trunc i64 %18 to i32
%21 = mul i32 %20, %2
%22 = add nuw nsw i64 %18, 1
br i1 %11, label %23, label %14
23: ; preds = %17
%24 = trunc i64 %22 to i32
%25 = mul i32 %24, %2
%26 = trunc i64 %18 to i32
%27 = add i32 %26, -1
%28 = mul i32 %27, %2
%29 = sext i32 %21 to i64
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = sext i32 %25 to i64
br label %32
32: ; preds = %23, %32
%33 = phi i64 [ 1, %23 ], [ %41, %32 ]
%34 = phi double [ %19, %23 ], [ %60, %32 ]
%35 = trunc i64 %33 to i32
%36 = add i32 %21, %35
%37 = add i32 %36, -1
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = add nuw nsw i64 %33, 1
%42 = add nsw i64 %41, %29
%43 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fadd double %40, %44
%46 = add nsw i64 %33, %30
%47 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = fadd double %45, %48
%50 = add nsw i64 %33, %31
%51 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fadd double %49, %52
%54 = fmul double %53, 2.500000e-01
%55 = add nsw i64 %33, %29
%56 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fsub double %54, %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %55
store double %54, double* %59
%60 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %58, double %34)
%61 = icmp eq i64 %41, %13
br i1 %61, label %14, label %32
62: ; preds = %14, %4
%63 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %15, %14 ]
store double* %5, double** %0
store double* %6, double** %1
ret double %63
}