void convolve(const int nsources, const int noutlets, const int subset_length,
              const int x_size, const int *source2outlet_ind,
              const int *source_y_ind, const int *source_x_ind,
              const int *source_time_offset, const double *unit_hydrograph,
              const double *aggrunin, double *ring) {
  int s, i, j;
  int y, x, offset, outlet;
  int xyind, rind, uhind;
  for (s = 0; s < nsources; s++) {
    outlet = source2outlet_ind[s];
    y = source_y_ind[s];
    x = source_x_ind[s];
    offset = source_time_offset[s];
    xyind = y * x_size + x;
    for (i = 0; i < subset_length; i++) {
      j = i + offset;
      rind = j * noutlets + outlet;
      uhind = i * nsources + s;
      ring[rind] += unit_hydrograph[uhind] * aggrunin[xyind];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convolve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x30(%rbp),%rax
mov    0x28(%rbp),%rax
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8,-0x18(%rbp)
mov    %r9,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    120f <convolve+0x10f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11fc <convolve+0xfc>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
add    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    0x20(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    0x30(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    118b <convolve+0x8b>
jmp    1201 <convolve+0x101>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1133 <convolve+0x33>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convolve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x8(%rsp)
mov    %r8,-0x10(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1278 <convolve+0x178>
mov    %ecx,%r9d
mov    %edx,%r8d
mov    0x50(%rsp),%rax
mov    0x48(%rsp),%rcx
movslq %esi,%rbp
mov    %edi,%edi
mov    %edx,%ebx
mov    %rbx,-0x18(%rsp)
and    $0xfffffffe,%ebx
lea    0x0(,%rbp,8),%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rsp)
mov    %rbp,-0x30(%rsp)
shl    $0x4,%rbp
mov    %rdi,%r11
shl    $0x4,%r11
xor    %r14d,%r14d
movslq %r9d,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
mov    %r8d,-0x34(%rsp)
jmp    1181 <convolve+0x81>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
add    $0x8,%rcx
cmp    %rdi,%r14
je     1278 <convolve+0x178>
test   %r8d,%r8d
jle    1170 <convolve+0x70>
mov    -0x8(%rsp),%rdx
movslq (%rdx,%r14,4),%rdx
imul   -0x20(%rsp),%rdx
mov    0x38(%rsp),%rsi
movslq (%rsi,%r14,4),%r13
add    %rdx,%r13
mov    0x40(%rsp),%rdx
movslq (%rdx,%r14,4),%r10
mov    -0x10(%rsp),%rdx
movslq (%rdx,%r14,4),%rdx
cmp    $0x1,%r8d
jne    11c0 <convolve+0xc0>
xor    %r9d,%r9d
jmp    122e <convolve+0x12e>
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%r10),%rsi
imul   -0x28(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rdx,8),%r8
mov    -0x30(%rsp),%rsi
imul   %r10,%rsi
add    %rdx,%rsi
mov    %rcx,%r15
mov    0x58(%rsp),%r12
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  (%r15),%xmm0
mulsd  (%rax,%r13,8),%xmm0
addsd  (%r12,%rsi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%rsi,8)
movsd  (%r15,%rdi,8),%xmm0
mulsd  (%rax,%r13,8),%xmm0
addsd  (%r12,%r8,1),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%r8,1)
add    $0x2,%r9
add    %rbp,%r12
add    %r11,%r15
cmp    %r9,%rbx
jne    11f0 <convolve+0xf0>
testb  $0x1,-0x18(%rsp)
mov    -0x34(%rsp),%r8d
je     1170 <convolve+0x70>
add    %r9,%r10
imul   -0x30(%rsp),%r10
imul   %rdi,%r9
add    %r14,%r9
mov    0x48(%rsp),%rsi
movsd  (%rsi,%r9,8),%xmm0
mulsd  (%rax,%r13,8),%xmm0
add    %rdx,%r10
mov    0x58(%rsp),%rdx
addsd  (%rdx,%r10,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%r10,8)
jmp    1170 <convolve+0x70>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @convolve(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4, i32* %5, i32* %6, i32* %7, double* %8, double* %9, double* %10) {
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32*
%17 = alloca i32*
%18 = alloca i32*
%19 = alloca i32*
%20 = alloca double*
%21 = alloca double*
%22 = alloca double*
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
%26 = alloca i32
%27 = alloca i32
%28 = alloca i32
%29 = alloca i32
%30 = alloca i32
%31 = alloca i32
%32 = alloca i32
store i32 %0, i32* %12
store i32 %1, i32* %13
store i32 %2, i32* %14
store i32 %3, i32* %15
store i32* %4, i32** %16
store i32* %5, i32** %17
store i32* %6, i32** %18
store i32* %7, i32** %19
store double* %8, double** %20
store double* %9, double** %21
store double* %10, double** %22
store i32 0, i32* %23
br label %33
33: ; preds = %101, %11
%34 = load i32, i32* %23
%35 = load i32, i32* %12
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %104
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %16
%39 = load i32, i32* %23
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %29
%43 = load i32*, i32** %17
%44 = load i32, i32* %23
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
store i32 %47, i32* %26
%48 = load i32*, i32** %18
%49 = load i32, i32* %23
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
store i32 %52, i32* %27
%53 = load i32*, i32** %19
%54 = load i32, i32* %23
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
store i32 %57, i32* %28
%58 = load i32, i32* %26
%59 = load i32, i32* %15
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %27
%62 = add nsw i32 %60, %61
store i32 %62, i32* %30
store i32 0, i32* %24
br label %63
63: ; preds = %97, %37
%64 = load i32, i32* %24
%65 = load i32, i32* %14
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %100
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %24
%69 = load i32, i32* %28
%70 = add nsw i32 %68, %69
store i32 %70, i32* %25
%71 = load i32, i32* %25
%72 = load i32, i32* %13
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = load i32, i32* %29
%75 = add nsw i32 %73, %74
store i32 %75, i32* %31
%76 = load i32, i32* %24
%77 = load i32, i32* %12
%78 = mul nsw i32 %76, %77
%79 = load i32, i32* %23
%80 = add nsw i32 %78, %79
store i32 %80, i32* %32
%81 = load double*, double** %20
%82 = load i32, i32* %32
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = load double*, double** %21
%87 = load i32, i32* %30
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 %88
%90 = load double, double* %89
%91 = load double*, double** %22
%92 = load i32, i32* %31
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %91, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %85, double %90, double %95)
store double %96, double* %94
br label %97
97: ; preds = %67
%98 = load i32, i32* %24
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %24
br label %63
100: ; preds = %63
br label %101
101: ; preds = %100
%102 = load i32, i32* %23
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %23
br label %33
104: ; preds = %33
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @convolve(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32* nocapture %4, i32* nocapture %5, i32* nocapture %6, i32* nocapture %7, double* nocapture %8, double* nocapture %9, double* nocapture %10) {
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %12, label %13, label %86
13: ; preds = %11
%14 = icmp sgt i32 %2, 0
%15 = sext i32 %1 to i64
%16 = zext i32 %0 to i64
%17 = zext i32 %0 to i64
%18 = zext i32 %2 to i64
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i32 %2, 1
%21 = and i64 %18, 4294967294
%22 = icmp eq i64 %19, 0
br label %23
23: ; preds = %13, %83
%24 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %84, %83 ]
br i1 %14, label %25, label %83
25: ; preds = %23
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %24
%27 = load i32, i32* %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %24
%29 = load i32, i32* %28
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %24
%31 = load i32, i32* %30
%32 = mul nsw i32 %31, %3
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %24
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %32, %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %9, i64 %36
%38 = sext i32 %27 to i64
%39 = sext i32 %29 to i64
br i1 %20, label %69, label %40
40: ; preds = %25, %40
%41 = phi i64 [ %66, %40 ], [ 0, %25 ]
%42 = phi i64 [ %67, %40 ], [ 0, %25 ]
%43 = add nsw i64 %41, %38
%44 = mul nsw i64 %43, %15
%45 = add nsw i64 %44, %39
%46 = mul nsw i64 %41, %16
%47 = add nuw nsw i64 %46, %24
%48 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double, double* %37
%51 = getelementptr inbounds double, double* %10, i64 %45
%52 = load double, double* %51
%53 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %50, double %52)
store double %53, double* %51
%54 = or i64 %41, 1
%55 = add nsw i64 %54, %38
%56 = mul nsw i64 %55, %15
%57 = add nsw i64 %56, %39
%58 = mul nsw i64 %54, %16
%59 = add nuw nsw i64 %58, %24
%60 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load double, double* %37
%63 = getelementptr inbounds double, double* %10, i64 %57
%64 = load double, double* %63
%65 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %61, double %62, double %64)
store double %65, double* %63
%66 = add nuw nsw i64 %41, 2
%67 = add i64 %42, 2
%68 = icmp eq i64 %67, %21
br i1 %68, label %69, label %40
69: ; preds = %40, %25
%70 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %66, %40 ]
br i1 %22, label %83, label %71
71: ; preds = %69
%72 = add nsw i64 %70, %38
%73 = mul nsw i64 %72, %15
%74 = add nsw i64 %73, %39
%75 = mul nsw i64 %70, %16
%76 = add nuw nsw i64 %75, %24
%77 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = load double, double* %37
%80 = getelementptr inbounds double, double* %10, i64 %74
%81 = load double, double* %80
%82 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %78, double %79, double %81)
store double %82, double* %80
br label %83
83: ; preds = %71, %69, %23
%84 = add nuw nsw i64 %24, 1
%85 = icmp eq i64 %84, %17
br i1 %85, label %86, label %23
86: ; preds = %83, %11
ret void
}