void Filter(double *ip, double *op, long nSamples, const double *a,
            const double *b, int order) {
  register double y;
  register long i, k;
  for (i = 0; i < nSamples; i++) {
    y = b[0] * ip[i];
    for (k = 1; k <= order; k++)
      y += (b[k] * ip[i - k]) - (a[k] * op[i - k]);
    op[i] = y;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Filter>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    11fe <Filter+0xfe>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movq   $0x1,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jg     11db <Filter+0xdb>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
sub    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
sub    -0x48(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1154 <Filter+0x54>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1124 <Filter+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Filter>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %rdx,%rdx
jle    1216 <Filter+0x116>
movslq %r9d,%r10
lea    -0x8(%rsi),%r11
lea    -0x8(%rdi),%r12
mov    %r10,%r15
and    $0xfffffffffffffffe,%r15
neg    %r15
xor    %r14d,%r14d
jmp    114b <Filter+0x4b>
nopl   0x0(%rax)
movsd  %xmm1,(%rsi,%r14,8)
add    $0x1,%r14
add    $0x8,%r11
add    $0x8,%r12
cmp    %rdx,%r14
je     1216 <Filter+0x116>
movsd  (%r8),%xmm1
mulsd  (%rdi,%r14,8),%xmm1
test   %r9d,%r9d
jle    1130 <Filter+0x30>
mov    $0x1,%ebx
cmp    $0x1,%r9d
jne    1170 <Filter+0x70>
movapd %xmm1,%xmm0
jmp    11dc <Filter+0xdc>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x1,%ebx
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%r11,%rax,1),%xmm2
movsd  (%r11,%rax,1),%xmm3
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm3
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm4
movsd  0x8(%r8,%rbx,8),%xmm0
mulsd  (%r12,%rax,1),%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm1,%xmm4
mulsd  0x8(%rcx,%rbx,8),%xmm2
mulsd  -0x8(%r12,%rax,1),%xmm0
subsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
add    $0xfffffffffffffff0,%rax
lea    (%r15,%rbx,1),%r13
add    $0x2,%r13
add    $0x2,%rbx
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    $0x1,%r13
jne    1180 <Filter+0x80>
movapd %xmm0,%xmm1
test   $0x1,%r10b
je     1130 <Filter+0x30>
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm1
mov    %r14,%rax
sub    %rbx,%rax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm2
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm2
mulsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
jmp    1130 <Filter+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Filter(double* %0, double* %1, i64 %2, double* %3, double* %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i64
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
store double* %0, double** %7
store double* %1, double** %8
store i64 %2, i64* %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store i32 %5, i32* %12
store i64 0, i64* %14
br label %16
16: ; preds = %68, %6
%17 = load i64, i64* %14
%18 = load i64, i64* %9
%19 = icmp slt i64 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %71
20: ; preds = %16
%21 = load double*, double** %11
%22 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 0
%23 = load double, double* %22
%24 = load double*, double** %7
%25 = load i64, i64* %14
%26 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fmul double %23, %27
store double %28, double* %13
store i64 1, i64* %15
br label %29
29: ; preds = %60, %20
%30 = load i64, i64* %15
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = icmp sle i64 %30, %32
br i1 %33, label %34, label %63
34: ; preds = %29
%35 = load double*, double** %11
%36 = load i64, i64* %15
%37 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = load double*, double** %7
%40 = load i64, i64* %14
%41 = load i64, i64* %15
%42 = sub nsw i64 %40, %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = load double*, double** %10
%46 = load i64, i64* %15
%47 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = load double*, double** %8
%50 = load i64, i64* %14
%51 = load i64, i64* %15
%52 = sub nsw i64 %50, %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = fmul double %48, %54
%56 = fneg double %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %38, double %44, double %56)
%58 = load double, double* %13
%59 = fadd double %58, %57
store double %59, double* %13
br label %60
60: ; preds = %34
%61 = load i64, i64* %15
%62 = add nsw i64 %61, 1
store i64 %62, i64* %15
br label %29
63: ; preds = %29
%64 = load double, double* %13
%65 = load double*, double** %8
%66 = load i64, i64* %14
%67 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %66
store double %64, double* %67
br label %68
68: ; preds = %63
%69 = load i64, i64* %14
%70 = add nsw i64 %69, 1
store i64 %70, i64* %14
br label %16
71: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Filter(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i64 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i64 %2, 0
br i1 %7, label %8, label %79
8: ; preds = %6
%9 = sext i32 %5 to i64
%10 = icmp slt i32 %5, 1
%11 = and i64 %9, 1
%12 = icmp eq i32 %5, 1
%13 = and i64 %9, -2
%14 = icmp eq i64 %11, 0
br label %15
15: ; preds = %8, %74
%16 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %77, %74 ]
%17 = load double, double* %4
%18 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %16
%19 = load double, double* %18
%20 = fmul double %17, %19
br i1 %10, label %74, label %21
21: ; preds = %15
br i1 %12, label %56, label %22
22: ; preds = %21, %22
%23 = phi i64 [ %53, %22 ], [ 1, %21 ]
%24 = phi double [ %52, %22 ], [ %20, %21 ]
%25 = phi i64 [ %54, %22 ], [ 0, %21 ]
%26 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %23
%27 = load double, double* %26
%28 = sub nsw i64 %16, %23
%29 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %23
%32 = load double, double* %31
%33 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %28
%34 = load double, double* %33
%35 = fneg double %32
%36 = fmul double %34, %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %30, double %36)
%38 = fadd double %24, %37
%39 = add nuw nsw i64 %23, 1
%40 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = sub nsw i64 %16, %39
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %39
%46 = load double, double* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %42
%48 = load double, double* %47
%49 = fneg double %46
%50 = fmul double %48, %49
%51 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %44, double %50)
%52 = fadd double %38, %51
%53 = add nuw nsw i64 %23, 2
%54 = add nuw i64 %25, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %13
br i1 %55, label %56, label %22
56: ; preds = %22, %21
%57 = phi double [ undef, %21 ], [ %52, %22 ]
%58 = phi i64 [ 1, %21 ], [ %53, %22 ]
%59 = phi double [ %20, %21 ], [ %52, %22 ]
br i1 %14, label %74, label %60
60: ; preds = %56
%61 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %58
%62 = load double, double* %61
%63 = sub nsw i64 %16, %58
%64 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %58
%67 = load double, double* %66
%68 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %63
%69 = load double, double* %68
%70 = fneg double %67
%71 = fmul double %69, %70
%72 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %65, double %71)
%73 = fadd double %59, %72
br label %74
74: ; preds = %60, %56, %15
%75 = phi double [ %20, %15 ], [ %57, %56 ], [ %73, %60 ]
%76 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %16
store double %75, double* %76
%77 = add nuw nsw i64 %16, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %2
br i1 %78, label %79, label %15
79: ; preds = %74, %6
ret void
}