void fold(float *I, float *W, int Nw, float *O, int N, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < N; i++)
    O[i] = 0.;
  while (n < 0)
    n += N;
  n %= N;
  for (i = 0; i < Nw; i++) {
    O[n] += I[i] * W[i];
    if (++n == N)
      n = 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fold>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    %r9d,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    114c <fold+0x4c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1122 <fold+0x22>
jmp    1151 <fold+0x51>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jge    1169 <fold+0x69>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1151 <fold+0x51>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e8 <fold+0xe8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jne    11d5 <fold+0xd5>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
jmp    11da <fold+0xda>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    117c <fold+0x7c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fold>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r9d,%ebx
mov    %r8d,%ebp
mov    %rcx,%r13
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
test   %r8d,%r8d
jle    1142 <fold+0x32>
mov    %ebp,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
sub    %ebp,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    %ebp,%ebx
js     1150 <fold+0x40>
test   %r12d,%r12d
jle    11f6 <fold+0xe6>
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %ebp
mov    %r12d,%eax
xor    %esi,%esi
cmp    $0x1,%r12d
jne    1171 <fold+0x61>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d5 <fold+0xc5>
mov    %eax,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r15,%rcx,4),%xmm0
movslq %edx,%rdx
mulss  (%r14,%rcx,4),%xmm0
addss  0x0(%r13,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rdx,4)
add    $0x1,%edx
cmp    %ebp,%edx
cmove  %esi,%edx
movss  0x4(%r15,%rcx,4),%xmm0
movslq %edx,%rdx
mulss  0x4(%r14,%rcx,4),%xmm0
addss  0x0(%r13,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rdx,4)
add    $0x1,%edx
cmp    %ebp,%edx
cmove  %esi,%edx
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rdi
jne    1180 <fold+0x70>
test   $0x1,%al
je     11f6 <fold+0xe6>
movss  (%r15,%rcx,4),%xmm0
mulss  (%r14,%rcx,4),%xmm0
movslq %edx,%rax
addss  0x0(%r13,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rax,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fold(float* %0, float* %1, i32 %2, float* %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store i32 %2, i32* %9
store float* %3, float** %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %14
14: ; preds = %23, %6
%15 = load i32, i32* %13
%16 = load i32, i32* %11
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %26
18: ; preds = %14
%19 = load float*, float** %10
%20 = load i32, i32* %13
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %21
store float 0.000000e+00, float* %22
br label %23
23: ; preds = %18
%24 = load i32, i32* %13
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %13
br label %14
26: ; preds = %14
br label %27
27: ; preds = %30, %26
%28 = load i32, i32* %12
%29 = icmp slt i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %27
%31 = load i32, i32* %11
%32 = load i32, i32* %12
%33 = add nsw i32 %32, %31
store i32 %33, i32* %12
br label %27
34: ; preds = %27
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %12
%37 = srem i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %38
38: ; preds = %65, %34
%39 = load i32, i32* %13
%40 = load i32, i32* %9
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %68
42: ; preds = %38
%43 = load float*, float** %7
%44 = load i32, i32* %13
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = load float*, float** %8
%49 = load i32, i32* %13
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds float, float* %48, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = load float*, float** %10
%54 = load i32, i32* %12
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %52, float %57)
store float %58, float* %56
%59 = load i32, i32* %12
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %12
%61 = load i32, i32* %11
%62 = icmp eq i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %64
63: ; preds = %42
store i32 0, i32* %12
br label %64
64: ; preds = %63, %42
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %13
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %13
br label %38
68: ; preds = %38
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fold(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, float* nocapture %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %7, label %8, label %12
8: ; preds = %6
%9 = bitcast float* %3 to i8*
%10 = zext i32 %4 to i64
%11 = shl nuw nsw i64 %10, 2
br label %12
12: ; preds = %8, %6
br label %13
13: ; preds = %12, %13
%14 = phi i32 [ %16, %13 ], [ %5, %12 ]
%15 = icmp slt i32 %14, 0
%16 = add nsw i32 %14, %4
br i1 %15, label %13, label %17
17: ; preds = %13
%18 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %18, label %19, label %69
19: ; preds = %17
%20 = srem i32 %14, %4
%21 = zext i32 %2 to i64
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %23, label %56, label %24
24: ; preds = %19
%25 = and i64 %21, 4294967294
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %53, %26 ]
%28 = phi i32 [ %20, %24 ], [ %52, %26 ]
%29 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %54, %26 ]
%30 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%31 = load float, float* %30
%32 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %27
%33 = load float, float* %32
%34 = sext i32 %28 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %33, float %36)
store float %37, float* %35
%38 = add nsw i32 %28, 1
%39 = icmp eq i32 %38, %4
%40 = select i1 %39, i32 0, i32 %38
%41 = or i64 %27, 1
%42 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %41
%43 = load float, float* %42
%44 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %41
%45 = load float, float* %44
%46 = sext i32 %40 to i64
%47 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %43, float %45, float %48)
store float %49, float* %47
%50 = add nsw i32 %40, 1
%51 = icmp eq i32 %50, %4
%52 = select i1 %51, i32 0, i32 %50
%53 = add nuw nsw i64 %27, 2
%54 = add i64 %29, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %25
br i1 %55, label %56, label %26
56: ; preds = %26, %19
%57 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %53, %26 ]
%58 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %52, %26 ]
%59 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %59, label %69, label %60
60: ; preds = %56
%61 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %57
%62 = load float, float* %61
%63 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %57
%64 = load float, float* %63
%65 = sext i32 %58 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %65
%67 = load float, float* %66
%68 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %62, float %64, float %67)
store float %68, float* %66
br label %69
69: ; preds = %60, %56, %17
ret void
}