void iir1(const short *coefs, const short *input, short *optr, short *state) {
  short x;
  short t;
  int n;
  x = input[0];
  for (n = 0; n < 50; n++) {
    t = x + ((coefs[2] * state[0] + coefs[3] * state[1]) >> 15);
    x = t + ((coefs[0] * state[0] + coefs[1] * state[1]) >> 15);
    state[1] = state[0];
    state[0] = t;
    coefs += 4;
    state += 2;
  }
  *optr++ = x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<iir1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x32,-0x28(%rbp)
jge    11d7 <iir1+0xd7>
movswl -0x22(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movswl 0x4(%rcx),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
movswl (%rdx),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movswl 0x6(%rdx),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movswl 0x2(%rsi),%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
sar    $0xf,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x24(%rbp)
movswl -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movswl (%rcx),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
movswl (%rdx),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movswl 0x2(%rdx),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movswl 0x2(%rsi),%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
sar    $0xf,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cx,0x2(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%cx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1126 <iir1+0x26>
mov    -0x22(%rbp),%cx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x2,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<iir1>:
movzwl (%rsi),%r10d
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movswl 0x4(%rdi,%rax,8),%r8d
movswl (%rcx,%rax,4),%r9d
imul   %r9d,%r8d
movswl 0x6(%rdi,%rax,8),%esi
movswl 0x2(%rcx,%rax,4),%r11d
imul   %r11d,%esi
add    %r8d,%esi
shr    $0xf,%esi
add    %esi,%r10d
movswl (%rdi,%rax,8),%r8d
imul   %r9d,%r8d
movswl 0x2(%rdi,%rax,8),%esi
imul   %r11d,%esi
add    %r8d,%esi
shr    $0xf,%esi
add    %r10d,%esi
mov    %r10d,%r8d
mov    %r9w,0x2(%rcx,%rax,4)
mov    %r10w,(%rcx,%rax,4)
mov    %esi,%r10d
add    $0x1,%rax
cmp    $0x32,%eax
jne    1110 <iir1+0x10>
mov    %r10w,(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @iir1(i16* %0, i16* %1, i16* %2, i16* %3) {
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16*
%9 = alloca i16
%10 = alloca i16
%11 = alloca i32
store i16* %0, i16** %5
store i16* %1, i16** %6
store i16* %2, i16** %7
store i16* %3, i16** %8
%12 = load i16*, i16** %6
%13 = getelementptr inbounds i16, i16* %12, i64 0
%14 = load i16, i16* %13
store i16 %14, i16* %9
store i32 0, i32* %11
br label %15
15: ; preds = %79, %4
%16 = load i32, i32* %11
%17 = icmp slt i32 %16, 50
br i1 %17, label %18, label %82
18: ; preds = %15
%19 = load i16, i16* %9
%20 = sext i16 %19 to i32
%21 = load i16*, i16** %5
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %21, i64 2
%23 = load i16, i16* %22
%24 = sext i16 %23 to i32
%25 = load i16*, i16** %8
%26 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 0
%27 = load i16, i16* %26
%28 = sext i16 %27 to i32
%29 = mul nsw i32 %24, %28
%30 = load i16*, i16** %5
%31 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 3
%32 = load i16, i16* %31
%33 = sext i16 %32 to i32
%34 = load i16*, i16** %8
%35 = getelementptr inbounds i16, i16* %34, i64 1
%36 = load i16, i16* %35
%37 = sext i16 %36 to i32
%38 = mul nsw i32 %33, %37
%39 = add nsw i32 %29, %38
%40 = ashr i32 %39, 15
%41 = add nsw i32 %20, %40
%42 = trunc i32 %41 to i16
store i16 %42, i16* %10
%43 = load i16, i16* %10
%44 = sext i16 %43 to i32
%45 = load i16*, i16** %5
%46 = getelementptr inbounds i16, i16* %45, i64 0
%47 = load i16, i16* %46
%48 = sext i16 %47 to i32
%49 = load i16*, i16** %8
%50 = getelementptr inbounds i16, i16* %49, i64 0
%51 = load i16, i16* %50
%52 = sext i16 %51 to i32
%53 = mul nsw i32 %48, %52
%54 = load i16*, i16** %5
%55 = getelementptr inbounds i16, i16* %54, i64 1
%56 = load i16, i16* %55
%57 = sext i16 %56 to i32
%58 = load i16*, i16** %8
%59 = getelementptr inbounds i16, i16* %58, i64 1
%60 = load i16, i16* %59
%61 = sext i16 %60 to i32
%62 = mul nsw i32 %57, %61
%63 = add nsw i32 %53, %62
%64 = ashr i32 %63, 15
%65 = add nsw i32 %44, %64
%66 = trunc i32 %65 to i16
store i16 %66, i16* %9
%67 = load i16*, i16** %8
%68 = getelementptr inbounds i16, i16* %67, i64 0
%69 = load i16, i16* %68
%70 = load i16*, i16** %8
%71 = getelementptr inbounds i16, i16* %70, i64 1
store i16 %69, i16* %71
%72 = load i16, i16* %10
%73 = load i16*, i16** %8
%74 = getelementptr inbounds i16, i16* %73, i64 0
store i16 %72, i16* %74
%75 = load i16*, i16** %5
%76 = getelementptr inbounds i16, i16* %75, i64 4
store i16* %76, i16** %5
%77 = load i16*, i16** %8
%78 = getelementptr inbounds i16, i16* %77, i64 2
store i16* %78, i16** %8
br label %79
79: ; preds = %18
%80 = load i32, i32* %11
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %11
br label %15
82: ; preds = %15
%83 = load i16, i16* %9
%84 = load i16*, i16** %7
%85 = getelementptr inbounds i16, i16* %84, i32 1
store i16* %85, i16** %7
store i16 %83, i16* %84
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @iir1(i16* nocapture %0, i16* nocapture %1, i16* nocapture writeonly %2, i16* nocapture %3) {
%5 = load i16, i16* %1
br label %6
6: ; preds = %4, %6
%7 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %41, %6 ]
%8 = phi i16* [ %0, %4 ], [ %39, %6 ]
%9 = phi i16 [ %5, %4 ], [ %38, %6 ]
%10 = phi i16* [ %3, %4 ], [ %40, %6 ]
%11 = getelementptr inbounds i16, i16* %8, i64 2
%12 = load i16, i16* %11
%13 = sext i16 %12 to i32
%14 = load i16, i16* %10
%15 = sext i16 %14 to i32
%16 = mul nsw i32 %15, %13
%17 = getelementptr inbounds i16, i16* %8, i64 3
%18 = load i16, i16* %17
%19 = sext i16 %18 to i32
%20 = getelementptr inbounds i16, i16* %10, i64 1
%21 = load i16, i16* %20
%22 = sext i16 %21 to i32
%23 = mul nsw i32 %22, %19
%24 = add nsw i32 %23, %16
%25 = lshr i32 %24, 15
%26 = trunc i32 %25 to i16
%27 = add i16 %9, %26
%28 = load i16, i16* %8
%29 = sext i16 %28 to i32
%30 = mul nsw i32 %29, %15
%31 = getelementptr inbounds i16, i16* %8, i64 1
%32 = load i16, i16* %31
%33 = sext i16 %32 to i32
%34 = mul nsw i32 %33, %22
%35 = add nsw i32 %34, %30
%36 = lshr i32 %35, 15
%37 = trunc i32 %36 to i16
%38 = add i16 %27, %37
store i16 %14, i16* %20
store i16 %27, i16* %10
%39 = getelementptr inbounds i16, i16* %8, i64 4
%40 = getelementptr inbounds i16, i16* %10, i64 2
%41 = add nuw nsw i32 %7, 1
%42 = icmp eq i32 %41, 50
br i1 %42, label %43, label %6
43: ; preds = %6
store i16 %38, i16* %2
ret void
}