int fir(float x[], int size_i, float b[], int N, float y[]) {
  for (int n = N - 1; n < size_i; n++) {
    float sum = 0;
    for (int k = 0; k <= N - 1; k++) {
      sum += b[k] * x[n - k];
    }
    y[n] = sum;
  }
  const int LEN_OUT = size_i - (N - 1);
  return LEN_OUT;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11aa <fir+0xaa>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     118a <fir+0x8a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x30(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    113a <fir+0x3a>
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    111f <fir+0x1f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,%eax
lea    -0x1(%rcx),%r9d
cmp    %esi,%ecx
jle    1120 <fir+0x20>
sub    %r9d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret
movslq %r9d,%r10
mov    %ecx,%r15d
lea    -0x1(%r15),%r11
mov    %r15d,%r12d
and    $0x3,%r12d
lea    0xc(%rdx),%r14
lea    (%rdi,%r10,4),%rdi
and    $0xfffffffc,%r15d
neg    %r15
jmp    1163 <fir+0x63>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  %xmm0,(%r8,%r10,4)
add    $0x1,%r10
add    $0x4,%rdi
cmp    %eax,%r10d
je     1113 <fir+0x13>
xorps  %xmm0,%xmm0
test   %ecx,%ecx
jle    1150 <fir+0x50>
xor    %esi,%esi
cmp    $0x3,%r11
jb     11ca <fir+0xca>
mov    %r14,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movss  -0xc(%rbx),%xmm1
mulss  (%rdi,%rsi,4),%xmm1
movss  -0x8(%rbx),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm1
mulss  -0x4(%rdi,%rsi,4),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  -0x4(%rbx),%xmm1
mulss  -0x8(%rdi,%rsi,4),%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  (%rbx),%xmm0
mulss  -0xc(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x10,%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
cmp    %rsi,%r15
jne    1180 <fir+0x80>
neg    %rsi
test   %r12,%r12
je     1150 <fir+0x50>
lea    0x0(,%rsi,4),%r13
mov    %rdi,%rbx
sub    %r13,%rbx
lea    (%rdx,%rsi,4),%r13
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movss  0x0(%r13,%rsi,4),%xmm1
mulss  (%rbx),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
cmp    %rsi,%r12
jne    11f0 <fir+0xf0>
jmp    1150 <fir+0x50>

LLVM IR (-O0):
define i32 @fir(float* %0, i32 %1, float* %2, i32 %3, float* %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca float
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store float* %0, float** %6
store i32 %1, i32* %7
store float* %2, float** %8
store i32 %3, i32* %9
store float* %4, float** %10
%15 = load i32, i32* %9
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %51, %5
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %54
21: ; preds = %17
store float 0.000000e+00, float* %12
store i32 0, i32* %13
br label %22
22: ; preds = %42, %21
%23 = load i32, i32* %13
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sub nsw i32 %24, 1
%26 = icmp sle i32 %23, %25
br i1 %26, label %27, label %45
27: ; preds = %22
%28 = load float*, float** %8
%29 = load i32, i32* %13
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %30
%32 = load float, float* %31
%33 = load float*, float** %6
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %13
%36 = sub nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = load float, float* %12
%41 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %39, float %40)
store float %41, float* %12
br label %42
42: ; preds = %27
%43 = load i32, i32* %13
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %13
br label %22
45: ; preds = %22
%46 = load float, float* %12
%47 = load float*, float** %10
%48 = load i32, i32* %11
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %49
store float %46, float* %50
br label %51
51: ; preds = %45
%52 = load i32, i32* %11
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %11
br label %17
54: ; preds = %17
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %9
%57 = sub nsw i32 %56, 1
%58 = sub nsw i32 %55, %57
store i32 %58, i32* %14
%59 = load i32, i32* %14
ret i32 %59
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fir(float* nocapture %0, i32 %1, float* nocapture %2, i32 %3, float* nocapture writeonly %4) {
%6 = add i32 %3, -1
%7 = icmp sgt i32 %3, %1
br i1 %7, label %20, label %8
8: ; preds = %5
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = sext i32 %6 to i64
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = add nsw i64 %11, -1
%13 = and i64 %11, 3
%14 = icmp ult i64 %12, 3
%15 = and i64 %11, 4294967292
%16 = icmp eq i64 %13, 0
br label %17
17: ; preds = %8, %39
%18 = phi i64 [ %10, %8 ], [ %42, %39 ]
br i1 %9, label %19, label %39
19: ; preds = %17
br i1 %14, label %22, label %45
20: ; preds = %39, %5
%21 = sub nsw i32 %1, %6
ret i32 %21
22: ; preds = %45, %19
%23 = phi float [ undef, %19 ], [ %75, %45 ]
%24 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %76, %45 ]
%25 = phi float [ 0.000000e+00, %19 ], [ %75, %45 ]
br i1 %16, label %39, label %26
26: ; preds = %22, %26
%27 = phi i64 [ %36, %26 ], [ %24, %22 ]
%28 = phi float [ %35, %26 ], [ %25, %22 ]
%29 = phi i64 [ %37, %26 ], [ 0, %22 ]
%30 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %27
%31 = load float, float* %30
%32 = sub nsw i64 %18, %27
%33 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %34, float %28)
%36 = add nuw nsw i64 %27, 1
%37 = add i64 %29, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %13
br i1 %38, label %39, label %26
39: ; preds = %22, %26, %17
%40 = phi float [ 0.000000e+00, %17 ], [ %23, %22 ], [ %35, %26 ]
%41 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %18
store float %40, float* %41
%42 = add nsw i64 %18, 1
%43 = trunc i64 %42 to i32
%44 = icmp eq i32 %43, %1
br i1 %44, label %20, label %17
45: ; preds = %19, %45
%46 = phi i64 [ %76, %45 ], [ 0, %19 ]
%47 = phi float [ %75, %45 ], [ 0.000000e+00, %19 ]
%48 = phi i64 [ %77, %45 ], [ 0, %19 ]
%49 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %46
%50 = load float, float* %49
%51 = sub nsw i64 %18, %46
%52 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %51
%53 = load float, float* %52
%54 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %53, float %47)
%55 = or i64 %46, 1
%56 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = sub nsw i64 %18, %55
%59 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %57, float %60, float %54)
%62 = or i64 %46, 2
%63 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = sub nsw i64 %18, %62
%66 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %65
%67 = load float, float* %66
%68 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %64, float %67, float %61)
%69 = or i64 %46, 3
%70 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = sub nsw i64 %18, %69
%73 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %72
%74 = load float, float* %73
%75 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %71, float %74, float %68)
%76 = add nuw nsw i64 %46, 4
%77 = add i64 %48, 4
%78 = icmp eq i64 %77, %15
br i1 %78, label %22, label %45
}