float breson(float *x, float *a, float *out, int nvals) {
  int i;
  for (i = 0; i < nvals; i++) {
    out[i] = *a * x[i] + *(a + 1) * *(a + 3) - *(a + 2) * *(a + 4);
    *(a + 4) = *(a + 3);
    *(a + 3) = out[i];
  }
  return (1.0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<breson>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11bf <breson+0xbf>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0xc(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x10(%rax),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x10(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0xc(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <breson+0x1a>
movss  0xe39(%rip),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<breson>:
test   %ecx,%ecx
jle    115d <breson+0x5d>
mov    %ecx,%eax
movss  0xc(%rsi),%xmm1
movss  0x10(%rsi),%xmm0
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rsi),%xmm2
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rdi,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  0x8(%rsi),%xmm0
subss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%rdx,%rcx,4)
movss  0xc(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rsi)
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm1
movss  %xmm1,0xc(%rsi)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1120 <breson+0x20>
movss  0xe9b(%rip),%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @breson(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store float* %2, float** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %54, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %57
14: ; preds = %10
%15 = load float*, float** %6
%16 = load float, float* %15
%17 = load float*, float** %5
%18 = load i32, i32* %9
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds float, float* %17, i64 %19
%21 = load float, float* %20
%22 = load float*, float** %6
%23 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 1
%24 = load float, float* %23
%25 = load float*, float** %6
%26 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 3
%27 = load float, float* %26
%28 = fmul float %24, %27
%29 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %16, float %21, float %28)
%30 = load float*, float** %6
%31 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 2
%32 = load float, float* %31
%33 = load float*, float** %6
%34 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 4
%35 = load float, float* %34
%36 = fneg float %32
%37 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %36, float %35, float %29)
%38 = load float*, float** %7
%39 = load i32, i32* %9
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %40
store float %37, float* %41
%42 = load float*, float** %6
%43 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 3
%44 = load float, float* %43
%45 = load float*, float** %6
%46 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 4
store float %44, float* %46
%47 = load float*, float** %7
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = load float*, float** %6
%53 = getelementptr inbounds float, float* %52, i64 3
store float %51, float* %53
br label %54
54: ; preds = %14
%55 = load i32, i32* %9
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %9
br label %10
57: ; preds = %10
ret float 1.000000e+00
}

LLVM IR (-O2):
define float @breson(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %32
6: ; preds = %4
%7 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%8 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 3
%9 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%10 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 4
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = load float, float* %8
%13 = load float, float* %10
br label %14
14: ; preds = %6, %14
%15 = phi float [ %13, %6 ], [ %28, %14 ]
%16 = phi float [ %12, %6 ], [ %29, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %30, %14 ]
%18 = load float, float* %1
%19 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %17
%20 = load float, float* %19
%21 = load float, float* %7
%22 = fmul float %21, %16
%23 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %20, float %22)
%24 = load float, float* %9
%25 = fneg float %24
%26 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %25, float %15, float %23)
%27 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %17
store float %26, float* %27
%28 = load float, float* %8
store float %28, float* %10
%29 = load float, float* %27
store float %29, float* %8
%30 = add nuw nsw i64 %17, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %11
br i1 %31, label %32, label %14
32: ; preds = %14, %4
ret float 1.000000e+00
}