double fir_basic(double input, int ntaps, const double h[], double z[]) {
  int ii;
  double accum;
  z[0] = input;
  accum = 0;
  for (ii = 0; ii < ntaps; ii++) {
    accum += h[ii] * z[ii];
  }
  for (ii = ntaps - 2; ii >= 0; ii--) {
    z[ii + 1] = z[ii];
  }
  return accum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir_basic>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1176 <fir_basic+0x76>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1130 <fir_basic+0x30>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jl     11b6 <fir_basic+0xb6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    117f <fir_basic+0x7f>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir_basic>:
movsd  %xmm0,(%rdx)
test   %edi,%edi
jle    1147 <fir_basic+0x47>
movapd %xmm0,%xmm1
mulsd  (%rsi),%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cmp    $0x1,%edi
je     11d7 <fir_basic+0xd7>
mov    %edi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %eax,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    114c <fir_basic+0x4c>
mov    $0x1,%ecx
test   %r8,%r8
jne    11b2 <fir_basic+0xb2>
jmp    11d7 <fir_basic+0xd7>
xorpd  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  0x10(%rdx,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm3
mulsd  0x18(%rdx,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x20(%rsi,%rcx,8),%xmm0
mulsd  0x20(%rdx,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1160 <fir_basic+0x60>
add    $0x1,%rcx
test   %r8,%r8
je     11d7 <fir_basic+0xd7>
lea    (%rsi,%rcx,8),%rax
lea    (%rdx,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rax,%rsi,8),%xmm1
mulsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    11c0 <fir_basic+0xc0>
cmp    $0x2,%edi
jl     1231 <fir_basic+0x131>
lea    -0x2(%rdi),%ecx
add    $0xffffffff,%edi
mov    %rcx,%rax
and    $0x3,%rdi
je     1205 <fir_basic+0x105>
mov    %rcx,%rax
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rdx,%rax,8)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    11f0 <fir_basic+0xf0>
cmp    $0x3,%ecx
jb     1231 <fir_basic+0x131>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd -0x18(%rdx,%rax,8),%xmm1
movupd -0x8(%rdx,%rax,8),%xmm2
movupd %xmm2,(%rdx,%rax,8)
movupd %xmm1,-0x10(%rdx,%rax,8)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1210 <fir_basic+0x110>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @fir_basic(double %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
store double %0, double* %3
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %107
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = load double, double* %2
%9 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %8, double %0, double 0.000000e+00)
%10 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %10, label %65, label %11
11: ; preds = %6
%12 = add nsw i64 %7, -1
%13 = add nsw i64 %7, -2
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %48, label %16
16: ; preds = %11
%17 = and i64 %12, -4
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %45, %18 ]
%20 = phi double [ %9, %16 ], [ %44, %18 ]
%21 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %46, %18 ]
%22 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %19
%23 = load double, double* %22
%24 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %19
%25 = load double, double* %24
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double %23, double %20)
%27 = add nuw nsw i64 %19, 1
%28 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %27
%31 = load double, double* %30
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %29, double %26)
%33 = add nuw nsw i64 %19, 2
%34 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %33
%37 = load double, double* %36
%38 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %35, double %32)
%39 = add nuw nsw i64 %19, 3
%40 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %39
%43 = load double, double* %42
%44 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %41, double %38)
%45 = add nuw nsw i64 %19, 4
%46 = add i64 %21, 4
%47 = icmp eq i64 %46, %17
br i1 %47, label %48, label %18
48: ; preds = %18, %11
%49 = phi double [ undef, %11 ], [ %44, %18 ]
%50 = phi i64 [ 1, %11 ], [ %45, %18 ]
%51 = phi double [ %9, %11 ], [ %44, %18 ]
%52 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %52, label %65, label %53
53: ; preds = %48, %53
%54 = phi i64 [ %62, %53 ], [ %50, %48 ]
%55 = phi double [ %61, %53 ], [ %51, %48 ]
%56 = phi i64 [ %63, %53 ], [ 0, %48 ]
%57 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %54
%58 = load double, double* %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %54
%60 = load double, double* %59
%61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %58, double %55)
%62 = add nuw nsw i64 %54, 1
%63 = add i64 %56, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %14
br i1 %64, label %65, label %53
65: ; preds = %48, %53, %6
%66 = phi double [ %9, %6 ], [ %49, %48 ], [ %61, %53 ]
%67 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %67, label %68, label %107
68: ; preds = %65
%69 = add nsw i32 %1, -2
%70 = zext i32 %69 to i64
%71 = add nuw nsw i64 %70, 1
%72 = and i64 %71, 3
%73 = icmp eq i64 %72, 0
br i1 %73, label %84, label %74
74: ; preds = %68, %74
%75 = phi i64 [ %81, %74 ], [ %70, %68 ]
%76 = phi i64 [ %82, %74 ], [ 0, %68 ]
%77 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %75
%78 = load double, double* %77
%79 = add nuw nsw i64 %75, 1
%80 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %79
store double %78, double* %80
%81 = add nsw i64 %75, -1
%82 = add i64 %76, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %72
br i1 %83, label %84, label %74
84: ; preds = %74, %68
%85 = phi i64 [ %70, %68 ], [ %81, %74 ]
%86 = icmp ult i32 %69, 3
br i1 %86, label %107, label %87
87: ; preds = %84, %87
%88 = phi i64 [ %105, %87 ], [ %85, %84 ]
%89 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %88
%90 = load double, double* %89
%91 = add nuw nsw i64 %88, 1
%92 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %91
store double %90, double* %92
%93 = add nsw i64 %88, -1
%94 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %88
store double %95, double* %96
%97 = add nsw i64 %88, -2
%98 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %97
%99 = load double, double* %98
%100 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %93
store double %99, double* %100
%101 = add nsw i64 %88, -3
%102 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %97
store double %103, double* %104
%105 = add nsw i64 %88, -4
%106 = icmp eq i64 %101, 0
br i1 %106, label %107, label %87
107: ; preds = %84, %87, %4, %65
%108 = phi double [ %66, %65 ], [ 0.000000e+00, %4 ], [ %66, %87 ], [ %66, %84 ]
ret double %108
}