int convolve_kernel(unsigned char *px, int *kernel, int size) {
  int i;
  int sum = 0;
  for (i = 0; i < size; i++) {
    sum += px[i] * kernel[i];
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convolve_kernel>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1155 <convolve_kernel+0x55>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111d <convolve_kernel+0x1d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convolve_kernel>:
test   %edx,%edx
jle    1115 <convolve_kernel+0x15>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jae    1118 <convolve_kernel+0x18>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    12e0 <convolve_kernel+0x1e0>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r9d,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     12f4 <convolve_kernel+0x1f4>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
pxor   %xmm8,%xmm8
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm0,%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm5
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm7
punpcklbw %xmm8,%xmm5
punpcklwd %xmm8,%xmm5
punpcklbw %xmm8,%xmm7
punpcklwd %xmm8,%xmm7
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm4
movdqu 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm2
movdqu 0x20(%rsi,%rax,4),%xmm6
movdqu 0x30(%rsi,%rax,4),%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm9
pmuludq %xmm5,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm9,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm1,%xmm5
movd   0x8(%rdi,%rax,1),%xmm1
movd   0xc(%rdi,%rax,1),%xmm2
punpcklbw %xmm8,%xmm1
punpcklwd %xmm8,%xmm1
punpcklbw %xmm8,%xmm2
punpcklwd %xmm8,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm7,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm5,%xmm1
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    1150 <convolve_kernel+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     12be <convolve_kernel+0x1be>
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm2
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm2
punpcklwd %xmm4,%xmm2
punpcklbw %xmm4,%xmm3
punpcklwd %xmm4,%xmm3
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm4
movdqu 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%rdx
je     12f3 <convolve_kernel+0x1f3>
nopl   (%rax)
movzbl (%rdi,%rdx,1),%ecx
imul   (%rsi,%rdx,4),%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r9
jne    12e0 <convolve_kernel+0x1e0>
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    124c <convolve_kernel+0x14c>
jmp    12be <convolve_kernel+0x1be>

LLVM IR (-O0):
define i32 @convolve_kernel(i8* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %28, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %31
13: ; preds = %9
%14 = load i8*, i8** %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = mul nsw i32 %19, %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %8
br label %28
28: ; preds = %13
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %9
31: ; preds = %9
%32 = load i32, i32* %8
ret i32 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @convolve_kernel(i8* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %109
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %7, label %94, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%10 = add nsw 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 %62, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 4611686018427387902
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %59, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %57, %17 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %58, %17 ]
%21 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %60, %17 ]
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %18
%23 = bitcast i8* %22 to <4 x i8>*
%24 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %23
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 4
%26 = bitcast i8* %25 to <4 x i8>*
%27 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %26
%28 = zext <4 x i8> %24 to <4 x i32>
%29 = zext <4 x i8> %27 to <4 x i32>
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %18
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = mul nsw <4 x i32> %32, %28
%37 = mul nsw <4 x i32> %35, %29
%38 = add <4 x i32> %36, %19
%39 = add <4 x i32> %37, %20
%40 = or i64 %18, 8
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %40
%42 = bitcast i8* %41 to <4 x i8>*
%43 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %42
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 4
%45 = bitcast i8* %44 to <4 x i8>*
%46 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %45
%47 = zext <4 x i8> %43 to <4 x i32>
%48 = zext <4 x i8> %46 to <4 x i32>
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = mul nsw <4 x i32> %51, %47
%56 = mul nsw <4 x i32> %54, %48
%57 = add <4 x i32> %55, %38
%58 = add <4 x i32> %56, %39
%59 = add nuw i64 %18, 16
%60 = add i64 %21, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %16
br i1 %61, label %62, label %17
62: ; preds = %17, %8
%63 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %57, %17 ]
%64 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %58, %17 ]
%65 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %59, %17 ]
%66 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %57, %17 ]
%67 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %58, %17 ]
%68 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %68, label %88, label %69
69: ; preds = %62
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %65
%71 = bitcast i8* %70 to <4 x i8>*
%72 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %71
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 4
%74 = bitcast i8* %73 to <4 x i8>*
%75 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %74
%76 = zext <4 x i8> %72 to <4 x i32>
%77 = zext <4 x i8> %75 to <4 x i32>
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %65
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
%80 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %79
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 4
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
%83 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %82
%84 = mul nsw <4 x i32> %80, %76
%85 = mul nsw <4 x i32> %83, %77
%86 = add <4 x i32> %84, %66
%87 = add <4 x i32> %85, %67
br label %88
88: ; preds = %62, %69
%89 = phi <4 x i32> [ %63, %62 ], [ %86, %69 ]
%90 = phi <4 x i32> [ %64, %62 ], [ %87, %69 ]
%91 = add <4 x i32> %90, %89
%92 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %91)
%93 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %93, label %109, label %94
94: ; preds = %5, %88
%95 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %88 ]
%96 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %92, %88 ]
br label %97
97: ; preds = %94, %97
%98 = phi i64 [ %107, %97 ], [ %95, %94 ]
%99 = phi i32 [ %106, %97 ], [ %96, %94 ]
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %98
%101 = load i8, i8* %100
%102 = zext i8 %101 to i32
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %98
%104 = load i32, i32* %103
%105 = mul nsw i32 %104, %102
%106 = add nsw i32 %105, %99
%107 = add nuw nsw i64 %98, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %6
br i1 %108, label %109, label %97
109: ; preds = %97, %88, %3
%110 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %92, %88 ], [ %106, %97 ]
ret i32 %110
}