#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 lin_solve(int N, int b, float *x, float *x0, float a, float c) {
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < 20; 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):
<lin_solve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movss  %xmm1,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x14,-0x2c(%rbp)
jge    1269 <lin_solve+0x159>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     124c <lin_solve+0x13c>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1239 <lin_solve+0x129>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
mov    -0x28(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
mov    -0x28(%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  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
imul   -0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    115b <lin_solve+0x4b>
jmp    123e <lin_solve+0x12e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1148 <lin_solve+0x38>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1030 <set_bnd@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1137 <lin_solve+0x27>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lin_solve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdx,%rbx
mov    %esi,0xc(%rsp)
lea    0x2(%rdi),%ebp
movslq %ebp,%rax
lea    0x1(%rdi),%r11d
lea    0x4(%rdi),%edx
mov    %edx,0x8(%rsp)
lea    0x4(%rcx,%rax,4),%r13
lea    0x0(,%rax,4),%r14
lea    0x4(%rbx,%rax,4),%r15
lea    -0x1(%r11),%rcx
mov    %rcx,0x30(%rsp)
lea    (%rbx,%rax,8),%r12
add    $0x4,%r12
xor    %eax,%eax
movss  %xmm1,0x14(%rsp)
movss  %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x20(%rsp)
mov    %r11,0x18(%rsp)
jmp    11b3 <lin_solve+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    0xc(%rsp),%esi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <set_bnd@plt>
mov    0x18(%rsp),%r11
mov    0x20(%rsp),%rdi
movss  0x10(%rsp),%xmm0
movss  0x14(%rsp),%xmm1
mov    0x28(%rsp),%rax
add    $0x1,%eax
cmp    $0x14,%eax
je     1234 <lin_solve+0x124>
mov    %rax,0x28(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1180 <lin_solve+0x70>
mov    $0x1,%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    0x8(%rsp),%r10d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x30(%rsp),%rsi
mov    %r9,%rdx
mov    %r10d,%eax
nopl   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,%rdx,1),%xmm2
addss  (%r12,%rdx,1),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
addss  0x0(%r13,%rdx,1),%xmm2
divss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm2,(%r15,%rdx,1)
add    %ebp,%eax
add    %r14,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    11e0 <lin_solve+0xd0>
add    $0x1,%r8
add    $0x1,%r10d
add    $0x4,%r9
cmp    %r11,%r8
jne    11d0 <lin_solve+0xc0>
jmp    1180 <lin_solve+0x70>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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