float diff_x(float floatpic[17][512][512], float kernel[5], int x, int y,
             int n) {
  int i;
  float sum;
  sum = 0.0;
  for (i = (-n); i <= n; i++) {
    sum += kernel[i + 2] * floatpic[2][x + i][y];
  }
  return (sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<diff_x>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1187 <diff_x+0x87>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x200000,%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0xb,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x24(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1126 <diff_x+0x26>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<diff_x>:
test   %r8d,%r8d
js     11a2 <diff_x+0xa2>
mov    %r8d,%eax
neg    %eax
movslq %ecx,%r9
cltq
movslq %edx,%rdx
movss  0x8(%rsi,%rax,4),%xmm0
add    %rdx,%rax
shl    $0xb,%rax
add    %rdi,%rax
mulss  0x200000(%rax,%r9,4),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
test   $0x7fffffff,%r8d
je     11a6 <diff_x+0xa6>
lea    (%r8,%r8,1),%eax
movslq %r8d,%r8
mov    $0x4,%ecx
sub    %r8,%rcx
lea    (%rsi,%rcx,4),%rcx
sub    %r8,%rdx
shl    $0xb,%rdx
add    %rdi,%rdx
lea    (%rdx,%r9,4),%rdx
add    $0x201000,%rdx
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%rcx,%rsi,4),%xmm2
mulss  -0x800(%rdx),%xmm2
ff
movss  (%rcx,%rsi,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  (%rdx),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rsi
add    $0x1000,%rdx
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %esi,%eax
jne    1170 <diff_x+0x70>
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
movaps %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @diff_x([512 x [512 x float]]* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca [512 x [512 x float]]*
%7 = alloca float*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca float
store [512 x [512 x float]]* %0, [512 x [512 x float]]** %6
store float* %1, float** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store float 0.000000e+00, float* %12
%13 = load i32, i32* %10
%14 = sub nsw i32 0, %13
store i32 %14, i32* %11
br label %15
15: ; preds = %39, %5
%16 = load i32, i32* %11
%17 = load i32, i32* %10
%18 = icmp sle i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %42
19: ; preds = %15
%20 = load float*, float** %7
%21 = load i32, i32* %11
%22 = add nsw i32 %21, 2
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds float, float* %20, i64 %23
%25 = load float, float* %24
%26 = load [512 x [512 x float]]*, [512 x [512 x float]]** %6
%27 = getelementptr inbounds [512 x [512 x float]], [512 x [512 x float]]* %26, i64 2
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %11
%30 = add nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [512 x [512 x float]], [512 x [512 x float]]* %27, i64 0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [512 x float], [512 x float]* %32, i64 0, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = load float, float* %12
%38 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %25, float %36, float %37)
store float %38, float* %12
br label %39
39: ; preds = %19
%40 = load i32, i32* %11
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %11
br label %15
42: ; preds = %15
%43 = load float, float* %12
ret float %43
}

LLVM IR (-O2):
define float @diff_x([512 x [512 x float]]* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp slt i32 %4, 0
br i1 %6, label %44, label %7
7: ; preds = %5
%8 = sub nsw i32 0, %4
%9 = sext i32 %3 to i64
%10 = sext i32 %8 to i64
%11 = sext i32 %2 to i64
%12 = add nuw i32 %4, 1
%13 = add nsw i64 %10, 2
%14 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %13
%15 = load float, float* %14
%16 = add nsw i64 %10, %11
%17 = getelementptr inbounds [512 x [512 x float]], [512 x [512 x float]]* %0, i64 2, i64 %16, i64 %9
%18 = load float, float* %17
%19 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %15, float %18, float 0.000000e+00)
%20 = add nsw i64 %10, 1
%21 = and i32 %4, 2147483647
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %44, label %23
23: ; preds = %7, %23
%24 = phi i64 [ %41, %23 ], [ %20, %7 ]
%25 = phi float [ %40, %23 ], [ %19, %7 ]
%26 = add nsw i64 %24, 2
%27 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = add nsw i64 %24, %11
%30 = getelementptr inbounds [512 x [512 x float]], [512 x [512 x float]]* %0, i64 2, i64 %29, i64 %9
%31 = load float, float* %30
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %31, float %25)
%33 = add nsw i64 %24, 1
%34 = add nsw i64 %24, 3
%35 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = add nsw i64 %33, %11
%38 = getelementptr inbounds [512 x [512 x float]], [512 x [512 x float]]* %0, i64 2, i64 %37, i64 %9
%39 = load float, float* %38
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %36, float %39, float %32)
%41 = add nsw i64 %24, 2
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = icmp eq i32 %12, %42
br i1 %43, label %44, label %23
44: ; preds = %7, %23, %5
%45 = phi float [ 0.000000e+00, %5 ], [ %19, %7 ], [ %40, %23 ]
ret float %45
}