void __attribute__((noipa))
f(signed short *restrict a, signed short *restrict b, signed short *restrict c,
  long int n) {
  for (long int i = 0; i < n; ++i)
    a[i] = (((((signed int)b[i] * (signed int)c[i]) >> (15 - 1)) + 1) >> 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jge    116e <f+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rdx
movswl (%rcx,%rdx,2),%ecx
imul   %ecx,%eax
sar    $0xe,%eax
add    $0x1,%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %ax,%dx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    111c <f+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f>:
test   %rcx,%rcx
jle    1294 <f+0x194>
cmp    $0x8,%rcx
jae    1117 <f+0x17>
xor    %r11d,%r11d
jmp    1270 <f+0x170>
mov    %rcx,%r11
and    $0xfffffffffffffff8,%r11
lea    -0x8(%r11),%r8
mov    %r8,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %r8,%r8
je     1295 <f+0x195>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %r8d,%r8d
pcmpeqd %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqu (%rsi,%r8,2),%xmm1
movdqu (%rdx,%r8,2),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
pmulhw %xmm1,%xmm3
pmullw %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm1
punpcklwd %xmm3,%xmm1
punpckhwd %xmm3,%xmm2
psrld  $0xe,%xmm2
psrld  $0xe,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
packssdw %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm1,(%rdi,%r8,2)
movdqu 0x10(%rsi,%r8,2),%xmm1
movdqu 0x10(%rdx,%r8,2),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
pmulhw %xmm1,%xmm3
pmullw %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm1
punpcklwd %xmm3,%xmm1
punpckhwd %xmm3,%xmm2
psrld  $0xe,%xmm2
psrld  $0xe,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
pslld  $0xf,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
packssdw %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm1,0x10(%rdi,%r8,2)
add    $0x10,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1150 <f+0x50>
test   $0x1,%r9b
je     1267 <f+0x167>
movdqu (%rsi,%r8,2),%xmm0
movdqu (%rdx,%r8,2),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm2
pmulhw %xmm0,%xmm2
pmullw %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm0
punpcklwd %xmm2,%xmm0
punpckhwd %xmm2,%xmm1
psrld  $0xe,%xmm1
psrld  $0xe,%xmm0
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
psubd  %xmm2,%xmm0
psubd  %xmm2,%xmm1
pslld  $0xf,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
pslld  $0xf,%xmm0
psrad  $0x10,%xmm0
packssdw %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm0,(%rdi,%r8,2)
cmp    %rcx,%r11
je     1294 <f+0x194>
nopl   0x0(%rax)
movswl (%rsi,%r11,2),%r8d
movswl (%rdx,%r11,2),%eax
imul   %r8d,%eax
shr    $0xe,%eax
add    $0x1,%eax
shr    %eax
mov    %ax,(%rdi,%r11,2)
add    $0x1,%r11
cmp    %r11,%rcx
jne    1270 <f+0x170>
ret
xor    %r8d,%r8d
test   $0x1,%r9b
jne    120f <f+0x10f>
jmp    1267 <f+0x167>

LLVM IR (-O0):
define void @f(i16* noalias %0, i16* noalias %1, i16* noalias %2, i64 %3) {
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i16* %0, i16** %5
store i16* %1, i16** %6
store i16* %2, i16** %7
store i64 %3, i64* %8
store i64 0, i64* %9
br label %10
10: ; preds = %33, %4
%11 = load i64, i64* %9
%12 = load i64, i64* %8
%13 = icmp slt i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %36
14: ; preds = %10
%15 = load i16*, i16** %6
%16 = load i64, i64* %9
%17 = getelementptr inbounds i16, i16* %15, i64 %16
%18 = load i16, i16* %17
%19 = sext i16 %18 to i32
%20 = load i16*, i16** %7
%21 = load i64, i64* %9
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %20, i64 %21
%23 = load i16, i16* %22
%24 = sext i16 %23 to i32
%25 = mul nsw i32 %19, %24
%26 = ashr i32 %25, 14
%27 = add nsw i32 %26, 1
%28 = ashr i32 %27, 1
%29 = trunc i32 %28 to i16
%30 = load i16*, i16** %5
%31 = load i64, i64* %9
%32 = getelementptr inbounds i16, i16* %30, i64 %31
store i16 %29, i16* %32
br label %33
33: ; preds = %14
%34 = load i64, i64* %9
%35 = add nsw i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %9
br label %10
36: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @f(i16* noalias nocapture writeonly %0, i16* noalias nocapture %1, i16* noalias nocapture %2, i64 %3) {
%5 = icmp sgt i64 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %77
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i64 %3, 8
br i1 %7, label %75, label %8
8: ; preds = %6
%9 = and i64 %3, -8
%10 = add i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %14, label %54, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 4611686018427387902
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %51, %17 ]
%19 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %52, %17 ]
%20 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %18
%21 = bitcast i16* %20 to <8 x i16>*
%22 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %21
%23 = sext <8 x i16> %22 to <8 x i32>
%24 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %18
%25 = bitcast i16* %24 to <8 x i16>*
%26 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %25
%27 = sext <8 x i16> %26 to <8 x i32>
%28 = mul nsw <8 x i32> %27, %23
%29 = lshr <8 x i32> %28, <i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14>
%30 = add nuw nsw <8 x i32> %29, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%31 = lshr <8 x i32> %30, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%32 = trunc <8 x i32> %31 to <8 x i16>
%33 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %18
%34 = bitcast i16* %33 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %32, <8 x i16>* %34
%35 = or i64 %18, 8
%36 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %35
%37 = bitcast i16* %36 to <8 x i16>*
%38 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %37
%39 = sext <8 x i16> %38 to <8 x i32>
%40 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %35
%41 = bitcast i16* %40 to <8 x i16>*
%42 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %41
%43 = sext <8 x i16> %42 to <8 x i32>
%44 = mul nsw <8 x i32> %43, %39
%45 = lshr <8 x i32> %44, <i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14>
%46 = add nuw nsw <8 x i32> %45, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%47 = lshr <8 x i32> %46, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%48 = trunc <8 x i32> %47 to <8 x i16>
%49 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %35
%50 = bitcast i16* %49 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %48, <8 x i16>* %50
%51 = add nuw i64 %18, 16
%52 = add i64 %19, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %16
br i1 %53, label %54, label %17
54: ; preds = %17, %8
%55 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %51, %17 ]
%56 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %56, label %73, label %57
57: ; preds = %54
%58 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %55
%59 = bitcast i16* %58 to <8 x i16>*
%60 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %59
%61 = sext <8 x i16> %60 to <8 x i32>
%62 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %55
%63 = bitcast i16* %62 to <8 x i16>*
%64 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %63
%65 = sext <8 x i16> %64 to <8 x i32>
%66 = mul nsw <8 x i32> %65, %61
%67 = lshr <8 x i32> %66, <i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14, i32 14>
%68 = add nuw nsw <8 x i32> %67, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%69 = lshr <8 x i32> %68, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%70 = trunc <8 x i32> %69 to <8 x i16>
%71 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %55
%72 = bitcast i16* %71 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %70, <8 x i16>* %72
br label %73
73: ; preds = %54, %57
%74 = icmp eq i64 %9, %3
br i1 %74, label %77, label %75
75: ; preds = %6, %73
%76 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %9, %73 ]
br label %78
77: ; preds = %78, %73, %4
ret void
78: ; preds = %75, %78
%79 = phi i64 [ %92, %78 ], [ %76, %75 ]
%80 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %79
%81 = load i16, i16* %80
%82 = sext i16 %81 to i32
%83 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %79
%84 = load i16, i16* %83
%85 = sext i16 %84 to i32
%86 = mul nsw i32 %85, %82
%87 = lshr i32 %86, 14
%88 = add nuw nsw i32 %87, 1
%89 = lshr i32 %88, 1
%90 = trunc i32 %89 to i16
%91 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %79
store i16 %90, i16* %91
%92 = add nuw nsw i64 %79, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %3
br i1 %93, label %77, label %78
}