void c_update(double *u, int nx, int ny, double dx2, double dy2) {
  int i, j, elem;
  for (i = 1; i < ny - 1; i++) {
    for (j = 1; j < nx - 1; j++) {
      elem = i * nx + j;
      u[elem] = ((u[elem + nx] + u[elem - nx]) * dy2 +
                 (u[elem + 1] + u[elem - 1]) * dx2) /
                (2 * (dx2 + dy2));
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<c_update>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11f7 <c_update+0xf7>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11e4 <c_update+0xe4>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm2
addsd  -0x20(%rbp),%xmm2
movsd  0xe3f(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1137 <c_update+0x37>
jmp    11e9 <c_update+0xe9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111f <c_update+0x1f>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<c_update>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x3,%edx
jl     11b5 <c_update+0xb5>
add    $0xffffffff,%edx
lea    -0x1(%rsi),%r8d
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm2
movslq %esi,%r9
mov    %r9,%r15
shl    $0x4,%r15
lea    0x8(%rdi),%r10
lea    0x0(,%r9,8),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    $0x1,%r11d
xor    %r14d,%r14d
jmp    1160 <c_update+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    $0x1,%r14
add    %rax,%r10
cmp    %rdx,%r11
je     11b5 <c_update+0xb5>
cmp    $0x3,%esi
jl     1150 <c_update+0x50>
mov    %r14,%rcx
imul   %r9,%rcx
add    %r9,%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm3
mov    %r8,%rbx
mov    %r10,%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%r15,1),%xmm4
addsd  (%rcx),%xmm4
addsd  0x8(%rcx,%rax,1),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
movsd  %xmm4,(%rcx,%rax,1)
add    $0x8,%rcx
movapd %xmm4,%xmm3
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1180 <c_update+0x80>
jmp    1150 <c_update+0x50>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @c_update(double* %0, i32 %1, i32 %2, double %3, double %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store double* %0, double** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store double %3, double* %9
store double %4, double* %10
store i32 1, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %76, %5
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %8
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = icmp slt i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %79
19: ; preds = %14
store i32 1, i32* %12
br label %20
20: ; preds = %72, %19
%21 = load i32, i32* %12
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = icmp slt i32 %21, %23
br i1 %24, label %25, label %75
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %11
%27 = load i32, i32* %7
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* %12
%30 = add nsw i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %13
%31 = load double*, double** %6
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %32, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double*, double** %6
%39 = load i32, i32* %13
%40 = load i32, i32* %7
%41 = sub nsw i32 %39, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fadd double %37, %44
%46 = load double, double* %10
%47 = load double*, double** %6
%48 = load i32, i32* %13
%49 = add nsw i32 %48, 1
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = load double*, double** %6
%54 = load i32, i32* %13
%55 = sub nsw i32 %54, 1
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = fadd double %52, %58
%60 = load double, double* %9
%61 = fmul double %59, %60
%62 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %46, double %61)
%63 = load double, double* %9
%64 = load double, double* %10
%65 = fadd double %63, %64
%66 = fmul double 2.000000e+00, %65
%67 = fdiv double %62, %66
%68 = load double*, double** %6
%69 = load i32, i32* %13
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %70
store double %67, double* %71
br label %72
72: ; preds = %25
%73 = load i32, i32* %12
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %12
br label %20
75: ; preds = %20
br label %76
76: ; preds = %75
%77 = load i32, i32* %11
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %11
br label %14
79: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @c_update(double* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, double %3, double %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, 2
br i1 %6, label %7, label %50
7: ; preds = %5
%8 = add nsw i32 %2, -1
%9 = add i32 %1, -1
%10 = icmp sgt i32 %1, 2
%11 = fadd double %3, %4
%12 = fmul double %11, 2.000000e+00
%13 = sext i32 %1 to i64
%14 = zext i32 %8 to i64
%15 = zext i32 %9 to i64
br label %16
16: ; preds = %7, %46
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %49, %46 ]
%18 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %47, %46 ]
br i1 %10, label %19, label %46
19: ; preds = %16
%20 = mul i64 %17, %13
%21 = add i64 %20, %13
%22 = getelementptr double, double* %0, i64 %21
%23 = mul nsw i64 %18, %13
%24 = load double, double* %22
br label %25
25: ; preds = %19, %25
%26 = phi double [ %24, %19 ], [ %42, %25 ]
%27 = phi i64 [ 1, %19 ], [ %44, %25 ]
%28 = add nsw i64 %27, %23
%29 = add nsw i64 %28, %13
%30 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = sub nsw i64 %28, %13
%33 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = fadd double %31, %34
%36 = add nsw i64 %28, 1
%37 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = fadd double %38, %26
%40 = fmul double %39, %3
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %35, double %4, double %40)
%42 = fdiv double %41, %12
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
store double %42, double* %43
%44 = add nuw nsw i64 %27, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %15
br i1 %45, label %46, label %25
46: ; preds = %25, %16
%47 = add nuw nsw i64 %18, 1
%48 = icmp eq i64 %47, %14
%49 = add i64 %17, 1
br i1 %48, label %50, label %16
50: ; preds = %46, %5
ret void
}