void mask_tophat_filter1(float *xin, float *xout, int len, int pa, int pb,
                         int size) {
  int i, k, ia, ib, ic;
  int mask;
  float t1;
  mask = size - 1;
  t1 = 0;
  ic = pa;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    t1 += xin[ic];
    ic = (ic + 1) & mask;
  }
  k = len / 2;
  ib = pa;
  for (i = 0; i < k; i++) {
    xout[ib] = t1 / (float)len;
    ib = (ib + 1) & mask;
  }
  ia = pa;
  while (ic != pb) {
    xout[ib] = t1 / (float)len;
    t1 += xin[ic];
    ic = (ic + 1) & mask;
    t1 -= xin[ia];
    ib = (ib + 1) & mask;
    ia = (ia + 1) & mask;
  }
  while (ib != pb) {
    xout[ib] = t1 / (float)len;
    ib = (ib + 1) & mask;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mask_tophat_filter1>:
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)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1175 <mask_tophat_filter1+0x75>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
addss  -0x3c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1138 <mask_tophat_filter1+0x38>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11d1 <mask_tophat_filter1+0xd1>
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1190 <mask_tophat_filter1+0x90>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     1259 <mask_tophat_filter1+0x159>
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
addss  -0x3c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11d7 <mask_tophat_filter1+0xd7>
jmp    125e <mask_tophat_filter1+0x15e>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     1296 <mask_tophat_filter1+0x196>
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    125e <mask_tophat_filter1+0x15e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mask_tophat_filter1>:
push   %rbp
push   %rbx
add    $0xffffffff,%r9d
test   %edx,%edx
jle    1121 <mask_tophat_filter1+0x21>
lea    -0x1(%rdx),%ebx
mov    %edx,%r11d
and    $0x3,%r11d
cmp    $0x3,%ebx
jae    112c <mask_tophat_filter1+0x2c>
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    %ecx,%r10d
jmp    117d <mask_tophat_filter1+0x7d>
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    %ecx,%r10d
jmp    1235 <mask_tophat_filter1+0x135>
mov    %edx,%ebx
and    $0xfffffffc,%ebx
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    %ecx,%r10d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r10d,%rax
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
cltq
addss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
movslq %eax,%r10
addss  (%rdi,%r10,4),%xmm0
add    $0x1,%r10d
and    %r9d,%r10d
add    $0xfffffffc,%ebx
jne    1140 <mask_tophat_filter1+0x40>
test   %r11d,%r11d
je     11a6 <mask_tophat_filter1+0xa6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %r10d,%r10
addss  (%rdi,%r10,4),%xmm0
add    $0x1,%r10d
and    %r9d,%r10d
add    $0xffffffff,%r11d
jne    1190 <mask_tophat_filter1+0x90>
cmp    $0x2,%edx
jl     1235 <mask_tophat_filter1+0x135>
mov    %edx,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %edx,%ebx
sar    %ebx
cvtsi2ss %edx,%xmm2
movaps %xmm0,%xmm1
divss  %xmm2,%xmm1
lea    -0x1(%rbx),%ebp
mov    %ebx,%r11d
and    $0x3,%r11d
mov    %ecx,%eax
cmp    $0x3,%ebp
jb     1219 <mask_tophat_filter1+0x119>
and    $0xfffffffc,%ebx
mov    %ecx,%eax
nopl   0x0(%rax)
cltq
movss  %xmm1,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
cltq
movss  %xmm1,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
cltq
movss  %xmm1,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
cltq
movss  %xmm1,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
add    $0xfffffffc,%ebx
jne    11e0 <mask_tophat_filter1+0xe0>
test   %r11d,%r11d
je     1237 <mask_tophat_filter1+0x137>
xchg   %ax,%ax
cltq
movss  %xmm1,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
add    $0xffffffff,%r11d
jne    1220 <mask_tophat_filter1+0x120>
jmp    1237 <mask_tophat_filter1+0x137>
mov    %ecx,%eax
cmp    %r8d,%r10d
je     1287 <mask_tophat_filter1+0x187>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %edx,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movaps %xmm0,%xmm2
divss  %xmm1,%xmm2
cltq
movss  %xmm2,(%rsi,%rax,4)
movslq %r10d,%r10
addss  (%rdi,%r10,4),%xmm0
add    $0x1,%r10d
and    %r9d,%r10d
movslq %ecx,%rcx
subss  (%rdi,%rcx,4),%xmm0
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
add    $0x1,%ecx
and    %r9d,%ecx
cmp    %r8d,%r10d
jne    1250 <mask_tophat_filter1+0x150>
cmp    %r8d,%eax
je     12b2 <mask_tophat_filter1+0x1b2>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %edx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
movss  %xmm0,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%eax
and    %r9d,%eax
cmp    %r8d,%eax
jne    12a0 <mask_tophat_filter1+0x1a0>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mask_tophat_filter1(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca float
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%20 = load i32, i32* %12
%21 = sub nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %18
store float 0.000000e+00, float* %19
%22 = load i32, i32* %10
store i32 %22, i32* %17
store i32 0, i32* %13
br label %23
23: ; preds = %39, %6
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %42
27: ; preds = %23
%28 = load float*, float** %7
%29 = load i32, i32* %17
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %30
%32 = load float, float* %31
%33 = load float, float* %19
%34 = fadd float %33, %32
store float %34, float* %19
%35 = load i32, i32* %17
%36 = add nsw i32 %35, 1
%37 = load i32, i32* %18
%38 = and i32 %36, %37
store i32 %38, i32* %17
br label %39
39: ; preds = %27
%40 = load i32, i32* %13
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %13
br label %23
42: ; preds = %23
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sdiv i32 %43, 2
store i32 %44, i32* %14
%45 = load i32, i32* %10
store i32 %45, i32* %16
store i32 0, i32* %13
br label %46
46: ; preds = %63, %42
%47 = load i32, i32* %13
%48 = load i32, i32* %14
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %66
50: ; preds = %46
%51 = load float, float* %19
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sitofp i32 %52 to float
%54 = fdiv float %51, %53
%55 = load float*, float** %8
%56 = load i32, i32* %16
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %57
store float %54, float* %58
%59 = load i32, i32* %16
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = load i32, i32* %18
%62 = and i32 %60, %61
store i32 %62, i32* %16
br label %63
63: ; preds = %50
%64 = load i32, i32* %13
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %13
br label %46
66: ; preds = %46
%67 = load i32, i32* %10
store i32 %67, i32* %15
br label %68
68: ; preds = %72, %66
%69 = load i32, i32* %17
%70 = load i32, i32* %11
%71 = icmp ne i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %107
72: ; preds = %68
%73 = load float, float* %19
%74 = load i32, i32* %9
%75 = sitofp i32 %74 to float
%76 = fdiv float %73, %75
%77 = load float*, float** %8
%78 = load i32, i32* %16
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds float, float* %77, i64 %79
store float %76, float* %80
%81 = load float*, float** %7
%82 = load i32, i32* %17
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds float, float* %81, i64 %83
%85 = load float, float* %84
%86 = load float, float* %19
%87 = fadd float %86, %85
store float %87, float* %19
%88 = load i32, i32* %17
%89 = add nsw i32 %88, 1
%90 = load i32, i32* %18
%91 = and i32 %89, %90
store i32 %91, i32* %17
%92 = load float*, float** %7
%93 = load i32, i32* %15
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds float, float* %92, i64 %94
%96 = load float, float* %95
%97 = load float, float* %19
%98 = fsub float %97, %96
store float %98, float* %19
%99 = load i32, i32* %16
%100 = add nsw i32 %99, 1
%101 = load i32, i32* %18
%102 = and i32 %100, %101
store i32 %102, i32* %16
%103 = load i32, i32* %15
%104 = add nsw i32 %103, 1
%105 = load i32, i32* %18
%106 = and i32 %104, %105
store i32 %106, i32* %15
br label %68
107: ; preds = %68
br label %108
108: ; preds = %112, %107
%109 = load i32, i32* %16
%110 = load i32, i32* %11
%111 = icmp ne i32 %109, %110
br i1 %111, label %112, label %125
112: ; preds = %108
%113 = load float, float* %19
%114 = load i32, i32* %9
%115 = sitofp i32 %114 to float
%116 = fdiv float %113, %115
%117 = load float*, float** %8
%118 = load i32, i32* %16
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds float, float* %117, i64 %119
store float %116, float* %120
%121 = load i32, i32* %16
%122 = add nsw i32 %121, 1
%123 = load i32, i32* %18
%124 = and i32 %122, %123
store i32 %124, i32* %16
br label %108
125: ; preds = %108
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mask_tophat_filter1(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = add nsw i32 %5, -1
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %8, label %9, label %89
9: ; preds = %6
%10 = add i32 %2, -1
%11 = and i32 %2, 3
%12 = icmp ult i32 %10, 3
br i1 %12, label %45, label %13
13: ; preds = %9
%14 = and i32 %2, -4
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi float [ 0.000000e+00, %13 ], [ %40, %15 ]
%17 = phi i32 [ %3, %13 ], [ %42, %15 ]
%18 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %43, %15 ]
%19 = sext i32 %17 to i64
%20 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %19
%21 = load float, float* %20
%22 = fadd float %16, %21
%23 = add nsw i32 %17, 1
%24 = and i32 %23, %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %25
%27 = load float, float* %26
%28 = fadd float %22, %27
%29 = add nsw i32 %24, 1
%30 = and i32 %29, %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = fadd float %28, %33
%35 = add nsw i32 %30, 1
%36 = and i32 %35, %7
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = fadd float %34, %39
%41 = add nsw i32 %36, 1
%42 = and i32 %41, %7
%43 = add i32 %18, 4
%44 = icmp eq i32 %43, %14
br i1 %44, label %45, label %15
45: ; preds = %15, %9
%46 = phi float [ undef, %9 ], [ %40, %15 ]
%47 = phi i32 [ undef, %9 ], [ %42, %15 ]
%48 = phi float [ 0.000000e+00, %9 ], [ %40, %15 ]
%49 = phi i32 [ %3, %9 ], [ %42, %15 ]
%50 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %50, label %63, label %51
51: ; preds = %45, %51
%52 = phi float [ %58, %51 ], [ %48, %45 ]
%53 = phi i32 [ %60, %51 ], [ %49, %45 ]
%54 = phi i32 [ %61, %51 ], [ 0, %45 ]
%55 = sext i32 %53 to i64
%56 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = fadd float %52, %57
%59 = add nsw i32 %53, 1
%60 = and i32 %59, %7
%61 = add i32 %54, 1
%62 = icmp eq i32 %61, %11
br i1 %62, label %63, label %51
63: ; preds = %51, %45
%64 = phi float [ %46, %45 ], [ %58, %51 ]
%65 = phi i32 [ %47, %45 ], [ %60, %51 ]
%66 = sdiv i32 %2, 2
%67 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %67, label %68, label %89
68: ; preds = %63
%69 = sitofp i32 %2 to float
%70 = fdiv float %64, %69
%71 = add nsw i32 %66, -1
%72 = and i32 %66, 3
%73 = icmp ult i32 %71, 3
br i1 %73, label %76, label %74
74: ; preds = %68
%75 = and i32 %66, -4
br label %96
76: ; preds = %96, %68
%77 = phi i32 [ undef, %68 ], [ %114, %96 ]
%78 = phi i32 [ %3, %68 ], [ %114, %96 ]
%79 = icmp eq i32 %72, 0
br i1 %79, label %89, label %80
80: ; preds = %76, %80
%81 = phi i32 [ %86, %80 ], [ %78, %76 ]
%82 = phi i32 [ %87, %80 ], [ 0, %76 ]
%83 = sext i32 %81 to i64
%84 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %83
store float %70, float* %84
%85 = add nsw i32 %81, 1
%86 = and i32 %85, %7
%87 = add i32 %82, 1
%88 = icmp eq i32 %87, %72
br i1 %88, label %89, label %80
89: ; preds = %76, %80, %6, %63
%90 = phi float [ %64, %63 ], [ 0.000000e+00, %6 ], [ %64, %80 ], [ %64, %76 ]
%91 = phi i32 [ %65, %63 ], [ %3, %6 ], [ %65, %80 ], [ %65, %76 ]
%92 = phi i32 [ %3, %63 ], [ %3, %6 ], [ %77, %76 ], [ %86, %80 ]
%93 = icmp eq i32 %91, %4
br i1 %93, label %117, label %94
94: ; preds = %89
%95 = sitofp i32 %2 to float
br label %124
96: ; preds = %96, %74
%97 = phi i32 [ %3, %74 ], [ %114, %96 ]
%98 = phi i32 [ 0, %74 ], [ %115, %96 ]
%99 = sext i32 %97 to i64
%100 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %99
store float %70, float* %100
%101 = add nsw i32 %97, 1
%102 = and i32 %101, %7
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %103
store float %70, float* %104
%105 = add nsw i32 %102, 1
%106 = and i32 %105, %7
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %107
store float %70, float* %108
%109 = add nsw i32 %106, 1
%110 = and i32 %109, %7
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %111
store float %70, float* %112
%113 = add nsw i32 %110, 1
%114 = and i32 %113, %7
%115 = add i32 %98, 4
%116 = icmp eq i32 %115, %75
br i1 %116, label %76, label %96
117: ; preds = %124, %89
%118 = phi i32 [ %92, %89 ], [ %143, %124 ]
%119 = phi float [ %90, %89 ], [ %141, %124 ]
%120 = icmp eq i32 %118, %4
br i1 %120, label %154, label %121
121: ; preds = %117
%122 = sitofp i32 %2 to float
%123 = fdiv float %119, %122
br label %147
124: ; preds = %94, %124
%125 = phi float [ %90, %94 ], [ %141, %124 ]
%126 = phi i32 [ %91, %94 ], [ %137, %124 ]
%127 = phi i32 [ %92, %94 ], [ %143, %124 ]
%128 = phi i32 [ %3, %94 ], [ %145, %124 ]
%129 = fdiv float %125, %95
%130 = sext i32 %127 to i64
%131 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %130
store float %129, float* %131
%132 = sext i32 %126 to i64
%133 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %132
%134 = load float, float* %133
%135 = fadd float %125, %134
%136 = add nsw i32 %126, 1
%137 = and i32 %136, %7
%138 = sext i32 %128 to i64
%139 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %138
%140 = load float, float* %139
%141 = fsub float %135, %140
%142 = add nsw i32 %127, 1
%143 = and i32 %142, %7
%144 = add nsw i32 %128, 1
%145 = and i32 %144, %7
%146 = icmp eq i32 %137, %4
br i1 %146, label %117, label %124
147: ; preds = %121, %147
%148 = phi i32 [ %118, %121 ], [ %152, %147 ]
%149 = sext i32 %148 to i64
%150 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %149
store float %123, float* %150
%151 = add nsw i32 %148, 1
%152 = and i32 %151, %7
%153 = icmp eq i32 %152, %4
br i1 %153, label %154, label %147
154: ; preds = %147, %117
ret void
}