void resid(double **res, double **u, double **rhs, 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++)
      res[i][j] = -h2i * (u[i + 1][j] + u[i - 1][j] + u[i][j + 1] +
                          u[i][j - 1] - 4.0 * u[i][j]) +
                  rhs[i][j];
  for (i = 1; i <= n; i++)
    res[i][1] = res[i][n] = res[1][i] = res[n][i] = 0.0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<resid>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xedb(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm1
movsd  0xec0(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    126b <resid+0x16b>
movl   $0x2,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1258 <resid+0x158>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  0xdf8(%rip),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1163 <resid+0x63>
jmp    125d <resid+0x15d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1150 <resid+0x50>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     12e4 <resid+0x1e4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1272 <resid+0x172>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<resid>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%r8d
cmp    $0x3,%ecx
jl     11cf <resid+0xcf>
lea    -0x1(%rcx),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xedc(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
movsd  0xed4(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    0x8(%rsi),%r9
mov    0x10(%rsi),%r10
lea    -0x2(%r8),%r11
mov    $0x2,%r15d
movsd  0xebe(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%r15),%r14
xor    %ebx,%ebx
mov    %r10,%r12
mov    %r9,%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12,%r13
mov    0x18(%rsi,%rbx,8),%r12
movsd  (%r12,%r15,8),%xmm2
addsd  (%rax,%r15,8),%xmm2
addsd  0x0(%r13,%r14,8),%xmm2
addsd  -0x8(%r13,%r15,8),%xmm2
movsd  0x0(%r13,%r15,8),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
mov    0x10(%rdx,%rbx,8),%rax
addsd  (%rax,%r15,8),%xmm3
mov    0x10(%rdi,%rbx,8),%rax
movsd  %xmm3,(%rax,%r15,8)
add    $0x1,%rbx
mov    %r13,%rax
cmp    %rbx,%r11
jne    1170 <resid+0x70>
mov    %r14,%r15
cmp    %r8,%r14
jne    1160 <resid+0x60>
test   %ecx,%ecx
jle    12b6 <resid+0x1b6>
mov    (%rdi,%r8,8),%rdx
mov    0x8(%rdi),%rsi
add    $0x1,%ecx
movq   $0x0,0x8(%rdx)
movq   $0x0,0x8(%rsi)
movq   $0x0,(%rsi,%r8,8)
movq   $0x0,0x8(%rsi)
cmp    $0x2,%ecx
je     12b6 <resid+0x1b6>
mov    $0x2,%eax
cmp    $0x3,%ecx
je     128d <resid+0x18d>
lea    -0x2(%rcx),%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
neg    %r9
mov    $0x2,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rdi,%rax,8),%rbx
movq   $0x0,(%rdx,%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(%rdx,%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    1230 <resid+0x130>
test   $0x1,%cl
je     12b6 <resid+0x1b6>
mov    (%rdi,%rax,8),%rcx
movq   $0x0,(%rdx,%rax,8)
movq   $0x0,(%rsi,%rax,8)
movq   $0x0,(%rcx,%r8,8)
movq   $0x0,0x8(%rcx)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @resid(double** nocapture %0, double** nocapture %1, double** nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 2
br i1 %5, label %6, label %21
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %3, -1
%8 = sitofp i32 %7 to double
%9 = fdiv double 1.000000e+00, %8
%10 = fmul double %9, %9
%11 = fdiv double -1.000000e+00, %10
%12 = zext i32 %3 to i64
%13 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 1
%14 = load double*, double** %13
%15 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 2
%16 = load double*, double** %15
br label %17
17: ; preds = %72, %6
%18 = phi i64 [ 2, %6 ], [ %19, %72 ]
%19 = add nuw nsw i64 %18, 1
%20 = add nsw i64 %18, -1
br label %42
21: ; preds = %72, %4
%22 = icmp slt i32 %3, 1
br i1 %22, label %103, label %23
23: ; preds = %21
%24 = zext i32 %3 to i64
%25 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %24
%26 = load double*, double** %25
%27 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 1
%28 = load double*, double** %27
%29 = add nuw i32 %3, 1
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %31
%32 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %32
%33 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %24
store double 0.000000e+00, double* %33
%34 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %34
%35 = icmp eq i32 %29, 2
br i1 %35, label %103, label %36
36: ; preds = %23
%37 = and i64 %30, 1
%38 = icmp eq i32 %29, 3
br i1 %38, label %93, label %39
39: ; preds = %36
%40 = add nsw i64 %30, -2
%41 = and i64 %40, -2
br label %74
42: ; preds = %17, %42
%43 = phi double* [ %16, %17 ], [ %48, %42 ]
%44 = phi double* [ %14, %17 ], [ %43, %42 ]
%45 = phi i64 [ 2, %17 ], [ %46, %42 ]
%46 = add nuw nsw i64 %45, 1
%47 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %46
%48 = load double*, double** %47
%49 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %18
%50 = load double, double* %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %18
%52 = load double, double* %51
%53 = fadd double %50, %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %19
%55 = load double, double* %54
%56 = fadd double %53, %55
%57 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %20
%58 = load double, double* %57
%59 = fadd double %56, %58
%60 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %18
%61 = load double, double* %60
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %61, double -4.000000e+00, double %59)
%63 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %45
%64 = load double*, double** %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %18
%66 = load double, double* %65
%67 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %11, double %62, double %66)
%68 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %45
%69 = load double*, double** %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %18
store double %67, double* %70
%71 = icmp eq i64 %46, %12
br i1 %71, label %72, label %42
72: ; preds = %42
%73 = icmp eq i64 %19, %12
br i1 %73, label %21, label %17
74: ; preds = %74, %39
%75 = phi i64 [ 2, %39 ], [ %90, %74 ]
%76 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %91, %74 ]
%77 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %75
%78 = load double*, double** %77
%79 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %75
store double 0.000000e+00, double* %79
%80 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %75
store double 0.000000e+00, double* %80
%81 = getelementptr inbounds double, double* %78, i64 %24
store double 0.000000e+00, double* %81
%82 = getelementptr inbounds double, double* %78, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %82
%83 = or i64 %75, 1
%84 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %83
%85 = load double*, double** %84
%86 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %83
store double 0.000000e+00, double* %86
%87 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %83
store double 0.000000e+00, double* %87
%88 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %24
store double 0.000000e+00, double* %88
%89 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %89
%90 = add nuw nsw i64 %75, 2
%91 = add i64 %76, 2
%92 = icmp eq i64 %91, %41
br i1 %92, label %93, label %74
93: ; preds = %74, %36
%94 = phi i64 [ 2, %36 ], [ %90, %74 ]
%95 = icmp eq i64 %37, 0
br i1 %95, label %103, label %96
96: ; preds = %93
%97 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %94
%98 = load double*, double** %97
%99 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %94
store double 0.000000e+00, double* %99
%100 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %94
store double 0.000000e+00, double* %100
%101 = getelementptr inbounds double, double* %98, i64 %24
store double 0.000000e+00, double* %101
%102 = getelementptr inbounds double, double* %98, i64 1
store double 0.000000e+00, double* %102
br label %103
103: ; preds = %96, %93, %23, %21
ret void
}