void app_sos(double b1, double b2, double a1, double a2, int npts,
             double *sig) {
  int k;
  double x0, x1, x2, y0, y1, y2;
  x1 = 0., x2 = 0., y1 = 0., y2 = 0.;
  for (k = 0; k < npts; k++) {
    x0 = sig[k];
    y0 = x0 + b1 * x1 + b2 * x2 - a1 * y1 - a2 * y2;
    x2 = x1;
    x1 = x0;
    y2 = y1;
    y1 = y0;
    sig[k] = y0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<app_sos>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm3,-0x20(%rbp)
mov    %edi,-0x24(%rbp)
mov    %rsi,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    122c <app_sos+0x12c>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  -0x8(%rbp),%xmm1
movsd  -0x48(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  -0x50(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
movsd  -0x60(%rbp),%xmm2
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  -0x68(%rbp),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1146 <app_sos+0x46>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<app_sos>:
test   %edi,%edi
jle    1214 <app_sos+0x114>
movapd 0xef0(%rip),%xmm4
xorpd  %xmm4,%xmm2
xorpd  %xmm4,%xmm3
mov    %edi,%ecx
cmp    $0x1,%edi
jne    1139 <app_sos+0x39>
xorpd  %xmm10,%xmm10
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm5,%xmm5
xorpd  %xmm9,%xmm9
xorpd  %xmm8,%xmm8
jmp    11e6 <app_sos+0xe6>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xorpd  %xmm10,%xmm10
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm5,%xmm5
xorpd  %xmm6,%xmm6
xorpd  %xmm7,%xmm7
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm9
movsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm8
movapd %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm7,%xmm4
addsd  %xmm9,%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm6
addsd  %xmm4,%xmm6
movapd %xmm2,%xmm4
mulsd  %xmm5,%xmm4
addsd  %xmm6,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm10
addsd  %xmm4,%xmm10
movsd  %xmm10,(%rsi,%rax,8)
movapd %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm9,%xmm4
addsd  %xmm8,%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm7
addsd  %xmm4,%xmm7
movapd %xmm2,%xmm4
mulsd  %xmm10,%xmm4
addsd  %xmm7,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm5
addsd  %xmm4,%xmm5
movsd  %xmm5,0x8(%rsi,%rax,8)
add    $0x2,%rax
movapd %xmm9,%xmm6
movapd %xmm8,%xmm7
cmp    %rax,%rdx
jne    1160 <app_sos+0x60>
test   $0x1,%cl
je     1214 <app_sos+0x114>
mulsd  %xmm8,%xmm0
addsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
mulsd  %xmm9,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm5,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm10,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rsi,%rax,8)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @app_sos(double %0, double %1, double %2, double %3, i32 %4, double* %5) {
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca i32
%12 = alloca double*
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca double
%19 = alloca double
store double %0, double* %7
store double %1, double* %8
store double %2, double* %9
store double %3, double* %10
store i32 %4, i32* %11
store double* %5, double** %12
store double 0.000000e+00, double* %15
store double 0.000000e+00, double* %16
store double 0.000000e+00, double* %18
store double 0.000000e+00, double* %19
store i32 0, i32* %13
br label %20
20: ; preds = %54, %6
%21 = load i32, i32* %13
%22 = load i32, i32* %11
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %57
24: ; preds = %20
%25 = load double*, double** %12
%26 = load i32, i32* %13
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %27
%29 = load double, double* %28
store double %29, double* %14
%30 = load double, double* %14
%31 = load double, double* %7
%32 = load double, double* %15
%33 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %32, double %30)
%34 = load double, double* %8
%35 = load double, double* %16
%36 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %35, double %33)
%37 = load double, double* %9
%38 = load double, double* %18
%39 = fneg double %37
%40 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %39, double %38, double %36)
%41 = load double, double* %10
%42 = load double, double* %19
%43 = fneg double %41
%44 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %42, double %40)
store double %44, double* %17
%45 = load double, double* %15
store double %45, double* %16
%46 = load double, double* %14
store double %46, double* %15
%47 = load double, double* %18
store double %47, double* %19
%48 = load double, double* %17
store double %48, double* %18
%49 = load double, double* %17
%50 = load double*, double** %12
%51 = load i32, i32* %13
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %52
store double %49, double* %53
br label %54
54: ; preds = %24
%55 = load i32, i32* %13
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %13
br label %20
57: ; preds = %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @app_sos(double %0, double %1, double %2, double %3, i32 %4, double* nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %7, label %8, label %53
8: ; preds = %6
%9 = fneg double %2
%10 = fneg double %3
%11 = zext i32 %4 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %4, 1
br i1 %13, label %39, label %14
14: ; preds = %8
%15 = and i64 %11, 4294967294
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %36, %16 ]
%18 = phi double [ 0.000000e+00, %14 ], [ %28, %16 ]
%19 = phi double [ 0.000000e+00, %14 ], [ %35, %16 ]
%20 = phi double [ 0.000000e+00, %14 ], [ %24, %16 ]
%21 = phi double [ 0.000000e+00, %14 ], [ %31, %16 ]
%22 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %37, %16 ]
%23 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %17
%24 = load double, double* %23
%25 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %0, double %21, double %24)
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %20, double %25)
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %9, double %19, double %26)
%28 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %10, double %18, double %27)
store double %28, double* %23
%29 = or i64 %17, 1
%30 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %0, double %24, double %31)
%33 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %21, double %32)
%34 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %9, double %28, double %33)
%35 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %10, double %19, double %34)
store double %35, double* %30
%36 = add nuw nsw i64 %17, 2
%37 = add i64 %22, 2
%38 = icmp eq i64 %37, %15
br i1 %38, label %39, label %16
39: ; preds = %16, %8
%40 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %36, %16 ]
%41 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %28, %16 ]
%42 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %35, %16 ]
%43 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %24, %16 ]
%44 = phi double [ 0.000000e+00, %8 ], [ %31, %16 ]
%45 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %45, label %53, label %46
46: ; preds = %39
%47 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %40
%48 = load double, double* %47
%49 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %0, double %44, double %48)
%50 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %43, double %49)
%51 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %9, double %42, double %50)
%52 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %10, double %41, double %51)
store double %52, double* %47
br label %53
53: ; preds = %46, %39, %6
ret void
}