double fir_double_h(double input, int ntaps, const double h[], double z[],
                    int *p_state) {
  double accum;
  int ii, state = *p_state;
  double const *p_h, *p_z;
  z[state] = input;
  p_h = h + ntaps - state;
  p_z = z;
  accum = 0;
  for (ii = 0; ii < ntaps; ii++) {
    accum += *p_h++ * *p_z++;
  }
  if (--state < 0) {
    state += ntaps;
  }
  *p_state = state;
  return accum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir_double_h>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x38(%rbp),%rdx
xor    %ecx,%ecx
sub    %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bf <fir_double_h+0xbf>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    116d <fir_double_h+0x6d>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jge    11da <fir_double_h+0xda>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir_double_h>:
movslq (%rcx),%r8
movsd  %xmm0,(%rdx,%r8,8)
test   %edi,%edi
jle    1136 <fir_double_h+0x36>
mov    %edi,%r9d
lea    (%rsi,%r9,8),%r10
lea    0x0(,%r8,8),%rax
sub    %rax,%r10
lea    -0x1(%rdi),%eax
cmp    $0x3,%eax
jae    113f <fir_double_h+0x3f>
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   $0x3,%dil
jne    11ab <fir_double_h+0xab>
jmp    11d7 <fir_double_h+0xd7>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    11d7 <fir_double_h+0xd7>
and    $0xfffffffc,%r9d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r10,%rsi,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
movsd  0x8(%r10,%rsi,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x8(%rdx,%rsi,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%r10,%rsi,8),%xmm1
mulsd  0x10(%rdx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%r10,%rsi,8),%xmm0
mulsd  0x18(%rdx,%rsi,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffffffffffe0,%rax
add    $0x4,%rsi
cmp    %esi,%r9d
jne    1150 <fir_double_h+0x50>
sub    %rax,%rdx
sub    %rax,%r10
test   $0x3,%dil
je     11d7 <fir_double_h+0xd7>
mov    %edi,%eax
and    $0x3,%eax
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%r10,%rsi,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %esi,%eax
jne    11c0 <fir_double_h+0xc0>
xor    %eax,%eax
test   %r8d,%r8d
cmovg  %eax,%edi
lea    (%r8,%rdi,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define double @fir_double_h(double %0, i32 %1, double* %2, double* %3, i32* %4) {
%6 = alloca double
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double*
%15 = alloca double*
store double %0, double* %6
store i32 %1, i32* %7
store double* %2, double** %8
store double* %3, double** %9
store i32* %4, i32** %10
%16 = load i32*, i32** %10
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %13
%18 = load double, double* %6
%19 = load double*, double** %9
%20 = load i32, i32* %13
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %21
store double %18, double* %22
%23 = load double*, double** %8
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %13
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = sub i64 0, %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %29
store double* %30, double** %14
%31 = load double*, double** %9
store double* %31, double** %15
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %12
br label %32
32: ; preds = %45, %5
%33 = load i32, i32* %12
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %48
36: ; preds = %32
%37 = load double*, double** %14
%38 = getelementptr inbounds double, double* %37, i32 1
store double* %38, double** %14
%39 = load double, double* %37
%40 = load double*, double** %15
%41 = getelementptr inbounds double, double* %40, i32 1
store double* %41, double** %15
%42 = load double, double* %40
%43 = load double, double* %11
%44 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %39, double %42, double %43)
store double %44, double* %11
br label %45
45: ; preds = %36
%46 = load i32, i32* %12
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %12
br label %32
48: ; preds = %32
%49 = load i32, i32* %13
%50 = add nsw i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %13
%51 = icmp slt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %56
52: ; preds = %48
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %13
%55 = add nsw i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %13
br label %56
56: ; preds = %52, %48
%57 = load i32, i32* %13
%58 = load i32*, i32** %10
store i32 %57, i32* %58
%59 = load double, double* %11
ret double %59
}

LLVM IR (-O2):
define double @fir_double_h(double %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = load i32, i32* %4
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %7
store double %0, double* %8
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %65
10: ; preds = %5
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %11
%13 = sub nsw i64 0, %7
%14 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %13
%15 = add i32 %1, -1
%16 = and i32 %1, 3
%17 = icmp ult i32 %15, 3
br i1 %17, label %47, label %18
18: ; preds = %10
%19 = and i32 %1, -4
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi double* [ %3, %18 ], [ %42, %20 ]
%22 = phi double* [ %14, %18 ], [ %40, %20 ]
%23 = phi double [ 0.000000e+00, %18 ], [ %44, %20 ]
%24 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %45, %20 ]
%25 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 1
%26 = load double, double* %22
%27 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 1
%28 = load double, double* %21
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %26, double %28, double %23)
%30 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 2
%31 = load double, double* %25
%32 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 2
%33 = load double, double* %27
%34 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %33, double %29)
%35 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 3
%36 = load double, double* %30
%37 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 3
%38 = load double, double* %32
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %38, double %34)
%40 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 4
%41 = load double, double* %35
%42 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 4
%43 = load double, double* %37
%44 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %43, double %39)
%45 = add i32 %24, 4
%46 = icmp eq i32 %45, %19
br i1 %46, label %47, label %20
47: ; preds = %20, %10
%48 = phi double [ undef, %10 ], [ %44, %20 ]
%49 = phi double* [ %3, %10 ], [ %42, %20 ]
%50 = phi double* [ %14, %10 ], [ %40, %20 ]
%51 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %44, %20 ]
%52 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %52, label %65, label %53
53: ; preds = %47, %53
%54 = phi double* [ %60, %53 ], [ %49, %47 ]
%55 = phi double* [ %58, %53 ], [ %50, %47 ]
%56 = phi double [ %62, %53 ], [ %51, %47 ]
%57 = phi i32 [ %63, %53 ], [ 0, %47 ]
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 1
%59 = load double, double* %55
%60 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 1
%61 = load double, double* %54
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %61, double %56)
%63 = add i32 %57, 1
%64 = icmp eq i32 %63, %16
br i1 %64, label %65, label %53
65: ; preds = %47, %53, %5
%66 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %48, %47 ], [ %62, %53 ]
%67 = add nsw i32 %6, -1
%68 = icmp sgt i32 %6, 0
%69 = select i1 %68, i32 0, i32 %1
%70 = add nsw i32 %67, %69
store i32 %70, i32* %4
ret double %66
}