void relax2(double **u, double **rhs, int n) {
  int i, ipass, isw, j, jsw = 1;
  double foh2, h, h2i, res;
  h = 1.0 / (n - 1);
  h2i = 1.0 / (h * h);
  foh2 = -4.0 * h2i;
  for (ipass = 1; ipass <= 2; ipass++, jsw = 3 - jsw) {
    isw = jsw;
    for (j = 2; j < n; j++, isw = 3 - isw) {
      for (i = isw + 1; i < n; i += 2) {
        res = h2i * (u[i + 1][j] + u[i - 1][j] + u[i][j + 1] + u[i][j - 1] -
                     4.0 * u[i][j]) +
              u[i][j] * u[i][j] - rhs[i][j];
        u[i][j] -= res / (foh2 + 2.0 * u[i][j]);
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<relax2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xee0(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movsd  0xec5(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  0xeac(%rip),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jg     130e <relax2+0x20e>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12f0 <relax2+0x1f0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12d2 <relax2+0x1d2>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  0xdd9(%rip),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1191 <relax2+0x91>
jmp    12d7 <relax2+0x1d7>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    $0x3,%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    117c <relax2+0x7c>
jmp    12f5 <relax2+0x1f5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    $0x3,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1165 <relax2+0x65>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<relax2>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x3,%edx
jl     12db <relax2+0x1db>
lea    -0x1(%rdx),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xee1(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm0
movsd  0xed1(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movslq %edx,%r10
mov    %edx,%r8d
mov    $0x1,%r9d
mov    $0x2,%r12d
movsd  0xeb3(%rip),%xmm2
jmp    1177 <relax2+0x77>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x3,%eax
sub    %r9d,%eax
mov    %r11,%r12
mov    %eax,%r9d
cmp    %r8,%r11
je     120b <relax2+0x10b>
lea    0x1(%r9),%eax
lea    0x1(%r12),%r11
cmp    %edx,%eax
jge    1160 <relax2+0x60>
mov    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rdi,%rax,8),%r14
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%r15
mov    (%rdi,%rax,8),%rbx
movsd  (%r14,%r12,8),%xmm3
addsd  (%r15,%r12,8),%xmm3
addsd  (%rbx,%r11,8),%xmm3
movsd  (%rbx,%r12,8),%xmm4
addsd  -0x8(%rbx,%r12,8),%xmm3
movapd %xmm4,%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
addsd  %xmm3,%xmm5
movapd %xmm4,%xmm3
mulsd  %xmm4,%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm3,%xmm5
mov    (%rsi,%rax,8),%rcx
subsd  (%rcx,%r12,8),%xmm5
movapd %xmm4,%xmm3
addsd  %xmm4,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm5
subsd  %xmm5,%xmm4
movsd  %xmm4,(%rbx,%r12,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %r10,%rax
jl     1190 <relax2+0x90>
jmp    1160 <relax2+0x60>
cmp    $0x3,%edx
jl     12db <relax2+0x1db>
mov    $0x2,%r9d
mov    $0x2,%r12d
jmp    1247 <relax2+0x147>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x3,%eax
sub    %r9d,%eax
mov    %r11,%r12
mov    %eax,%r9d
cmp    %r8,%r11
je     12db <relax2+0x1db>
lea    0x1(%r9),%eax
lea    0x1(%r12),%r11
cmp    %edx,%eax
jge    1230 <relax2+0x130>
mov    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rdi,%rax,8),%r14
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%r15
mov    (%rdi,%rax,8),%rbx
movsd  (%r14,%r12,8),%xmm3
addsd  (%r15,%r12,8),%xmm3
addsd  (%rbx,%r11,8),%xmm3
movsd  (%rbx,%r12,8),%xmm4
addsd  -0x8(%rbx,%r12,8),%xmm3
movapd %xmm4,%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
addsd  %xmm3,%xmm5
movapd %xmm4,%xmm3
mulsd  %xmm4,%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm3,%xmm5
mov    (%rsi,%rax,8),%rcx
subsd  (%rcx,%r12,8),%xmm5
movapd %xmm4,%xmm3
addsd  %xmm4,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm5
subsd  %xmm5,%xmm4
movsd  %xmm4,(%rbx,%r12,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %r10,%rax
jl     1260 <relax2+0x160>
jmp    1230 <relax2+0x130>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @relax2(double** %0, double** %1, i32 %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca double**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double
%15 = alloca double
store double** %0, double*** %4
store double** %1, double*** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %11
%16 = load i32, i32* %6
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = fdiv double 1.000000e+00, %18
store double %19, double* %13
%20 = load double, double* %13
%21 = load double, double* %13
%22 = fmul double %20, %21
%23 = fdiv double 1.000000e+00, %22
store double %23, double* %14
%24 = load double, double* %14
%25 = fmul double -4.000000e+00, %24
store double %25, double* %12
store i32 1, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %160, %3
%27 = load i32, i32* %8
%28 = icmp sle i32 %27, 2
br i1 %28, label %29, label %165
29: ; preds = %26
%30 = load i32, i32* %11
store i32 %30, i32* %9
store i32 2, i32* %10
br label %31
31: ; preds = %154, %29
%32 = load i32, i32* %10
%33 = load i32, i32* %6
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %159
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %9
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %7
br label %38
38: ; preds = %150, %35
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %6
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %153
42: ; preds = %38
%43 = load double, double* %14
%44 = load double**, double*** %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double*, double** %44, i64 %47
%49 = load double*, double** %48
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = load double**, double*** %4
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sub nsw i32 %55, 1
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double*, double** %54, i64 %57
%59 = load double*, double** %58
%60 = load i32, i32* %10
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = fadd double %53, %63
%65 = load double**, double*** %4
%66 = load i32, i32* %7
%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 = add 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*** %4
%77 = load i32, i32* %7
%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 = sub nsw i32 %81, 1
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %80, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = fadd double %75, %85
%87 = load double**, double*** %4
%88 = load i32, i32* %7
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds double*, double** %87, i64 %89
%91 = load double*, double** %90
%92 = load i32, i32* %10
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %91, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -4.000000e+00, double %95, double %86)
%97 = load double**, double*** %4
%98 = load i32, i32* %7
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds double*, double** %97, i64 %99
%101 = load double*, double** %100
%102 = load i32, i32* %10
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds double, double* %101, i64 %103
%105 = load double, double* %104
%106 = load double**, double*** %4
%107 = load i32, i32* %7
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds double*, double** %106, i64 %108
%110 = load double*, double** %109
%111 = load i32, i32* %10
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds double, double* %110, i64 %112
%114 = load double, double* %113
%115 = fmul double %105, %114
%116 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %96, double %115)
%117 = load double**, double*** %5
%118 = load i32, i32* %7
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds double*, double** %117, i64 %119
%121 = load double*, double** %120
%122 = load i32, i32* %10
%123 = sext i32 %122 to i64
%124 = getelementptr inbounds double, double* %121, i64 %123
%125 = load double, double* %124
%126 = fsub double %116, %125
store double %126, double* %15
%127 = load double, double* %15
%128 = load double, double* %12
%129 = load double**, double*** %4
%130 = load i32, i32* %7
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds double*, double** %129, i64 %131
%133 = load double*, double** %132
%134 = load i32, i32* %10
%135 = sext i32 %134 to i64
%136 = getelementptr inbounds double, double* %133, i64 %135
%137 = load double, double* %136
%138 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e+00, double %137, double %128)
%139 = fdiv double %127, %138
%140 = load double**, double*** %4
%141 = load i32, i32* %7
%142 = sext i32 %141 to i64
%143 = getelementptr inbounds double*, double** %140, i64 %142
%144 = load double*, double** %143
%145 = load i32, i32* %10
%146 = sext i32 %145 to i64
%147 = getelementptr inbounds double, double* %144, i64 %146
%148 = load double, double* %147
%149 = fsub double %148, %139
store double %149, double* %147
br label %150
150: ; preds = %42
%151 = load i32, i32* %7
%152 = add nsw i32 %151, 2
store i32 %152, i32* %7
br label %38
153: ; preds = %38
br label %154
154: ; preds = %153
%155 = load i32, i32* %10
%156 = add nsw i32 %155, 1
store i32 %156, i32* %10
%157 = load i32, i32* %9
%158 = sub nsw i32 3, %157
store i32 %158, i32* %9
br label %31
159: ; preds = %31
br label %160
160: ; preds = %159
%161 = load i32, i32* %8
%162 = add nsw i32 %161, 1
store i32 %162, i32* %8
%163 = load i32, i32* %11
%164 = sub nsw i32 3, %163
store i32 %164, i32* %11
br label %26
165: ; preds = %26
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @relax2(double** nocapture %0, double** nocapture %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, -1
%5 = sitofp i32 %4 to double
%6 = fdiv double 1.000000e+00, %5
%7 = fmul double %6, %6
%8 = fdiv double 1.000000e+00, %7
%9 = fmul double %8, -4.000000e+00
%10 = icmp sgt i32 %2, 2
%11 = sext i32 %2 to i64
br i1 %10, label %12, label %113
12: ; preds = %3
%13 = zext i32 %2 to i64
br label %14
14: ; preds = %12, %59
%15 = phi i64 [ 2, %12 ], [ %19, %59 ]
%16 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %60, %59 ]
%17 = add i32 %16, 1
%18 = icmp slt i32 %17, %2
%19 = add nuw nsw i64 %15, 1
br i1 %18, label %20, label %59
20: ; preds = %14
%21 = add nsw i64 %15, -1
%22 = zext i32 %17 to i64
br label %23
23: ; preds = %20, %23
%24 = phi i64 [ %22, %20 ], [ %57, %23 ]
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %25
%27 = load double*, double** %26
%28 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %15
%29 = load double, double* %28
%30 = add nsw i64 %24, -1
%31 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %30
%32 = load double*, double** %31
%33 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %15
%34 = load double, double* %33
%35 = fadd double %29, %34
%36 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %24
%37 = load double*, double** %36
%38 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %19
%39 = load double, double* %38
%40 = fadd double %35, %39
%41 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %21
%42 = load double, double* %41
%43 = fadd double %40, %42
%44 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %15
%45 = load double, double* %44
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double -4.000000e+00, double %43)
%47 = fmul double %45, %45
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %8, double %46, double %47)
%49 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %24
%50 = load double*, double** %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %15
%52 = load double, double* %51
%53 = fsub double %48, %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double 2.000000e+00, double %9)
%55 = fdiv double %53, %54
%56 = fsub double %45, %55
store double %56, double* %44
%57 = add nuw nsw i64 %24, 2
%58 = icmp slt i64 %57, %11
br i1 %58, label %23, label %59
59: ; preds = %23, %14
%60 = sub nsw i32 3, %16
%61 = icmp eq i64 %19, %13
br i1 %61, label %62, label %14
62: ; preds = %59
br i1 %10, label %63, label %113
63: ; preds = %62
%64 = zext i32 %2 to i64
br label %65
65: ; preds = %110, %63
%66 = phi i64 [ 2, %63 ], [ %70, %110 ]
%67 = phi i32 [ 2, %63 ], [ %111, %110 ]
%68 = add i32 %67, 1
%69 = icmp slt i32 %68, %2
%70 = add nuw nsw i64 %66, 1
br i1 %69, label %71, label %110
71: ; preds = %65
%72 = add nsw i64 %66, -1
%73 = zext i32 %68 to i64
br label %74
74: ; preds = %74, %71
%75 = phi i64 [ %73, %71 ], [ %108, %74 ]
%76 = add nuw nsw i64 %75, 1
%77 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %76
%78 = load double*, double** %77
%79 = getelementptr inbounds double, double* %78, i64 %66
%80 = load double, double* %79
%81 = add nsw i64 %75, -1
%82 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %81
%83 = load double*, double** %82
%84 = getelementptr inbounds double, double* %83, i64 %66
%85 = load double, double* %84
%86 = fadd double %80, %85
%87 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %75
%88 = load double*, double** %87
%89 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 %70
%90 = load double, double* %89
%91 = fadd double %86, %90
%92 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 %72
%93 = load double, double* %92
%94 = fadd double %91, %93
%95 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 %66
%96 = load double, double* %95
%97 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %96, double -4.000000e+00, double %94)
%98 = fmul double %96, %96
%99 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %8, double %97, double %98)
%100 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %75
%101 = load double*, double** %100
%102 = getelementptr inbounds double, double* %101, i64 %66
%103 = load double, double* %102
%104 = fsub double %99, %103
%105 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %96, double 2.000000e+00, double %9)
%106 = fdiv double %104, %105
%107 = fsub double %96, %106
store double %107, double* %95
%108 = add nuw nsw i64 %75, 2
%109 = icmp slt i64 %108, %11
br i1 %109, label %74, label %110
110: ; preds = %74, %65
%111 = sub nsw i32 3, %67
%112 = icmp eq i64 %70, %64
br i1 %112, label %113, label %65
113: ; preds = %110, %3, %62
ret void
}