long cascade_form_iir_down_kernel(lenx, x, y, k0, idown, nblocks, gain, a, b, T)
long lenx;
float *x, *y;
long *k0, idown, nblocks;
double gain;
float (*a)[2], (*b)[2], (*T)[4];
{
  long kx, ky, n;
  double xj, yj;
  ky = 0;
  for (kx = 0; kx < lenx; kx++) {
    xj = x[kx];
    for (n = 0; n < nblocks; n++) {
      yj = xj + a[n][0] * T[n][0] + a[n][1] * T[n][1];
      yj -= (b[n][0] * T[n][2] + b[n][1] * T[n][3]);
      T[n][1] = T[n][0];
      T[n][0] = xj;
      T[n][3] = T[n][2];
      T[n][2] = yj;
      xj = yj;
    }
    if (*k0 % idown == 0) {
      y[ky] = yj * gain;
      ky++;
    }
    (*k0)++;
  }
  *k0 %= idown;
  return ky;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cascade_form_iir_down_kernel>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jge    1330 <cascade_form_iir_down_kernel+0x230>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movq   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jge    12d3 <cascade_form_iir_down_kernel+0x1d3>
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
mulss  (%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movss  0x4(%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movss  0x4(%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
mulss  0xc(%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  (%rax),%xmm0
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  %xmm0,(%rax)
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  %xmm0,0xc(%rax)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
jmp    1169 <cascade_form_iir_down_kernel+0x69>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
cqto
idivq  -0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rdx
jne    1311 <cascade_form_iir_down_kernel+0x211>
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    113d <cascade_form_iir_down_kernel+0x3d>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    (%rax),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rdx,(%rax)
mov    -0x48(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cascade_form_iir_down_kernel>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %rdi,%rdi
jle    1251 <cascade_form_iir_down_kernel+0x151>
mov    %rdx,%r11
mov    0x48(%rsp),%r15
mov    0x40(%rsp),%r13
mov    0x38(%rsp),%rbx
mov    (%rcx),%r10
add    $0xc,%r15
xor    %r14d,%r14d
mov    %r10,%r12
xor    %ebp,%ebp
jmp    1151 <cascade_form_iir_down_kernel+0x51>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
add    $0x1,%rbp
cmp    %rdi,%rbp
je     124c <cascade_form_iir_down_kernel+0x14c>
test   %r9,%r9
jle    11f8 <cascade_form_iir_down_kernel+0xf8>
movss  (%rsi,%rbp,4),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
mov    %r15,%rax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0xc(%rax),%xmm3
movss  -0x4(%rax),%xmm4
movss  (%rbx,%rdx,8),%xmm1
mulss  %xmm3,%xmm1
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtss2sd %xmm1,%xmm5
addsd  %xmm2,%xmm5
movss  0x4(%rbx,%rdx,8),%xmm1
mulss  -0x8(%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm5,%xmm1
movss  0x4(%r13,%rdx,8),%xmm5
mulss  (%rax),%xmm5
movss  0x0(%r13,%rdx,8),%xmm6
mulss  %xmm4,%xmm6
addss  %xmm5,%xmm6
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtss2sd %xmm6,%xmm5
subsd  %xmm5,%xmm1
movss  %xmm3,-0x8(%rax)
cvtsd2ss %xmm2,%xmm2
movss  %xmm2,-0xc(%rax)
movss  %xmm4,(%rax)
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsd2ss %xmm1,%xmm2
movss  %xmm2,-0x4(%rax)
add    $0x1,%rdx
add    $0x10,%rax
movaps %xmm1,%xmm2
cmp    %rdx,%r9
jne    1170 <cascade_form_iir_down_kernel+0x70>
mov    %r12,%rax
or     %r8,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1220 <cascade_form_iir_down_kernel+0x120>
mov    %r12,%rax
cqto
idiv   %r8
test   %rdx,%rdx
jne    1140 <cascade_form_iir_down_kernel+0x40>
jmp    1231 <cascade_form_iir_down_kernel+0x131>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
test   %rdx,%rdx
jne    1140 <cascade_form_iir_down_kernel+0x40>
movapd %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
cvtsd2ss %xmm2,%xmm2
movss  %xmm2,(%r11,%r14,4)
add    $0x1,%r14
jmp    1140 <cascade_form_iir_down_kernel+0x40>
add    %rdi,%r10
jmp    1257 <cascade_form_iir_down_kernel+0x157>
mov    (%rcx),%r10
xor    %r14d,%r14d
mov    %r10,%rax
or     %r8,%rax
shr    $0x20,%rax
je     126d <cascade_form_iir_down_kernel+0x16d>
mov    %r10,%rax
cqto
idiv   %r8
jmp    1275 <cascade_form_iir_down_kernel+0x175>
mov    %r10d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %rdx,(%rcx)
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @cascade_form_iir_down_kernel(i64 %0, float* %1, float* %2, i64* %3, i64 %4, i64 %5, double %6, [2 x float]* %7, [2 x float]* %8, [4 x float]* %9) {
%11 = alloca i64
%12 = alloca float*
%13 = alloca float*
%14 = alloca i64*
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca double
%18 = alloca [2 x float]*
%19 = alloca [2 x float]*
%20 = alloca [4 x float]*
%21 = alloca i64
%22 = alloca i64
%23 = alloca i64
%24 = alloca double
%25 = alloca double
store i64 %0, i64* %11
store float* %1, float** %12
store float* %2, float** %13
store i64* %3, i64** %14
store i64 %4, i64* %15
store i64 %5, i64* %16
store double %6, double* %17
store [2 x float]* %7, [2 x float]** %18
store [2 x float]* %8, [2 x float]** %19
store [4 x float]* %9, [4 x float]** %20
store i64 0, i64* %22
store i64 0, i64* %21
br label %26
26: ; preds = %147, %10
%27 = load i64, i64* %21
%28 = load i64, i64* %11
%29 = icmp slt i64 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %150
30: ; preds = %26
%31 = load float*, float** %12
%32 = load i64, i64* %21
%33 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = fpext float %34 to double
store double %35, double* %24
store i64 0, i64* %23
br label %36
36: ; preds = %124, %30
%37 = load i64, i64* %23
%38 = load i64, i64* %16
%39 = icmp slt i64 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %127
40: ; preds = %36
%41 = load double, double* %24
%42 = load [2 x float]*, [2 x float]** %18
%43 = load i64, i64* %23
%44 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %42, i64 %43
%45 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %44, i64 0, i64 0
%46 = load float, float* %45
%47 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%48 = load i64, i64* %23
%49 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %47, i64 %48
%50 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %49, i64 0, i64 0
%51 = load float, float* %50
%52 = fmul float %46, %51
%53 = fpext float %52 to double
%54 = fadd double %41, %53
%55 = load [2 x float]*, [2 x float]** %18
%56 = load i64, i64* %23
%57 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %55, i64 %56
%58 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %57, i64 0, i64 1
%59 = load float, float* %58
%60 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%61 = load i64, i64* %23
%62 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %60, i64 %61
%63 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %62, i64 0, i64 1
%64 = load float, float* %63
%65 = fmul float %59, %64
%66 = fpext float %65 to double
%67 = fadd double %54, %66
store double %67, double* %25
%68 = load [2 x float]*, [2 x float]** %19
%69 = load i64, i64* %23
%70 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %68, i64 %69
%71 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %70, i64 0, i64 0
%72 = load float, float* %71
%73 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%74 = load i64, i64* %23
%75 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %73, i64 %74
%76 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %75, i64 0, i64 2
%77 = load float, float* %76
%78 = load [2 x float]*, [2 x float]** %19
%79 = load i64, i64* %23
%80 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %78, i64 %79
%81 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %80, i64 0, i64 1
%82 = load float, float* %81
%83 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%84 = load i64, i64* %23
%85 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %83, i64 %84
%86 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %85, i64 0, i64 3
%87 = load float, float* %86
%88 = fmul float %82, %87
%89 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %72, float %77, float %88)
%90 = fpext float %89 to double
%91 = load double, double* %25
%92 = fsub double %91, %90
store double %92, double* %25
%93 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%94 = load i64, i64* %23
%95 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %93, i64 %94
%96 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %95, i64 0, i64 0
%97 = load float, float* %96
%98 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%99 = load i64, i64* %23
%100 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %98, i64 %99
%101 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %100, i64 0, i64 1
store float %97, float* %101
%102 = load double, double* %24
%103 = fptrunc double %102 to float
%104 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%105 = load i64, i64* %23
%106 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %104, i64 %105
%107 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %106, i64 0, i64 0
store float %103, float* %107
%108 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%109 = load i64, i64* %23
%110 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %108, i64 %109
%111 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %110, i64 0, i64 2
%112 = load float, float* %111
%113 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%114 = load i64, i64* %23
%115 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %113, i64 %114
%116 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %115, i64 0, i64 3
store float %112, float* %116
%117 = load double, double* %25
%118 = fptrunc double %117 to float
%119 = load [4 x float]*, [4 x float]** %20
%120 = load i64, i64* %23
%121 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %119, i64 %120
%122 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %121, i64 0, i64 2
store float %118, float* %122
%123 = load double, double* %25
store double %123, double* %24
br label %124
124: ; preds = %40
%125 = load i64, i64* %23
%126 = add nsw i64 %125, 1
store i64 %126, i64* %23
br label %36
127: ; preds = %36
%128 = load i64*, i64** %14
%129 = load i64, i64* %128
%130 = load i64, i64* %15
%131 = srem i64 %129, %130
%132 = icmp eq i64 %131, 0
br i1 %132, label %133, label %143
133: ; preds = %127
%134 = load double, double* %25
%135 = load double, double* %17
%136 = fmul double %134, %135
%137 = fptrunc double %136 to float
%138 = load float*, float** %13
%139 = load i64, i64* %22
%140 = getelementptr inbounds float, float* %138, i64 %139
store float %137, float* %140
%141 = load i64, i64* %22
%142 = add nsw i64 %141, 1
store i64 %142, i64* %22
br label %143
143: ; preds = %133, %127
%144 = load i64*, i64** %14
%145 = load i64, i64* %144
%146 = add nsw i64 %145, 1
store i64 %146, i64* %144
br label %147
147: ; preds = %143
%148 = load i64, i64* %21
%149 = add nsw i64 %148, 1
store i64 %149, i64* %21
br label %26
150: ; preds = %26
%151 = load i64, i64* %15
%152 = load i64*, i64** %14
%153 = load i64, i64* %152
%154 = srem i64 %153, %151
store i64 %154, i64* %152
%155 = load i64, i64* %22
ret i64 %155
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @cascade_form_iir_down_kernel(i64 %0, float* nocapture %1, float* nocapture writeonly %2, i64* nocapture %3, i64 %4, i64 %5, double %6, [2 x float]* nocapture %7, [2 x float]* nocapture %8, [4 x float]* nocapture %9) {
%11 = icmp sgt i64 %0, 0
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %10
%13 = load i64, i64* %3
br label %75
14: ; preds = %10
%15 = icmp sgt i64 %5, 0
%16 = load i64, i64* %3
br label %17
17: ; preds = %14, %68
%18 = phi i64 [ %16, %14 ], [ %70, %68 ]
%19 = phi double [ undef, %14 ], [ %60, %68 ]
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %69, %68 ]
%21 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %71, %68 ]
br i1 %15, label %22, label %59
22: ; preds = %17
%23 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %21
%24 = load float, float* %23
%25 = fpext float %24 to double
br label %26
26: ; preds = %22, %26
%27 = phi double [ %54, %26 ], [ %25, %22 ]
%28 = phi i64 [ %57, %26 ], [ 0, %22 ]
%29 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %7, i64 %28, i64 0
%30 = load float, float* %29
%31 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %9, i64 %28, i64 0
%32 = load float, float* %31
%33 = fmul float %30, %32
%34 = fpext float %33 to double
%35 = fadd double %27, %34
%36 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %7, i64 %28, i64 1
%37 = load float, float* %36
%38 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %9, i64 %28, i64 1
%39 = load float, float* %38
%40 = fmul float %37, %39
%41 = fpext float %40 to double
%42 = fadd double %35, %41
%43 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %8, i64 %28, i64 0
%44 = load float, float* %43
%45 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %9, i64 %28, i64 2
%46 = load float, float* %45
%47 = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %8, i64 %28, i64 1
%48 = load float, float* %47
%49 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %9, i64 %28, i64 3
%50 = load float, float* %49
%51 = fmul float %48, %50
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %46, float %51)
%53 = fpext float %52 to double
%54 = fsub double %42, %53
store float %32, float* %38
%55 = fptrunc double %27 to float
store float %55, float* %31
store float %46, float* %49
%56 = fptrunc double %54 to float
store float %56, float* %45
%57 = add nuw nsw i64 %28, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %5
br i1 %58, label %59, label %26
59: ; preds = %26, %17
%60 = phi double [ %19, %17 ], [ %54, %26 ]
%61 = srem i64 %18, %4
%62 = icmp eq i64 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %68
63: ; preds = %59
%64 = fmul double %60, %6
%65 = fptrunc double %64 to float
%66 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %20
store float %65, float* %66
%67 = add nsw i64 %20, 1
br label %68
68: ; preds = %63, %59
%69 = phi i64 [ %67, %63 ], [ %20, %59 ]
%70 = add nsw i64 %18, 1
%71 = add nuw nsw i64 %21, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %0
br i1 %72, label %73, label %17
73: ; preds = %68
%74 = add i64 %16, %0
br label %75
75: ; preds = %12, %73
%76 = phi i64 [ %74, %73 ], [ %13, %12 ]
%77 = phi i64 [ %69, %73 ], [ 0, %12 ]
%78 = srem i64 %76, %4
store i64 %78, i64* %3
ret i64 %77
}