void fft_mul(int fi_max, double k, double re[], double im[]) {
  int fi;
  for (fi = 0; fi <= fi_max; fi++) {
    re[fi] *= k;
    im[fi] *= k;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fft_mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1163 <fft_mul+0x63>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111b <fft_mul+0x1b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fft_mul>:
test   %edi,%edi
js     12c5 <fft_mul+0x1c5>
lea    0x1(%rdi),%r9d
cmp    $0x3,%edi
jb     112b <fft_mul+0x2b>
lea    (%rdx,%r9,8),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    11ba <fft_mul+0xba>
lea    (%rsi,%r9,8),%rax
cmp    %rdx,%rax
jbe    11ba <fft_mul+0xba>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r9b
je     1159 <fft_mul+0x59>
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%rcx,8)
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%rcx,8)
or     $0x1,%rcx
add    %r9,%rax
je     12c5 <fft_mul+0x1c5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%rcx,8)
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%rcx,8)
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rsi,%rcx,8)
movsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rdx,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1170 <fft_mul+0x70>
jmp    12c5 <fft_mul+0x1c5>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x4(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     12c6 <fft_mul+0x1c6>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax)
movupd (%rsi,%rdi,8),%xmm2
movupd 0x10(%rsi,%rdi,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rsi,%rdi,8)
movupd %xmm3,0x10(%rsi,%rdi,8)
movupd (%rdx,%rdi,8),%xmm2
movupd 0x10(%rdx,%rdi,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rdx,%rdi,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdx,%rdi,8)
movupd 0x20(%rsi,%rdi,8),%xmm2
movupd 0x30(%rsi,%rdi,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,0x20(%rsi,%rdi,8)
movupd %xmm3,0x30(%rsi,%rdi,8)
movupd 0x20(%rdx,%rdi,8),%xmm2
movupd 0x30(%rdx,%rdi,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,0x20(%rdx,%rdi,8)
movupd %xmm3,0x30(%rdx,%rdi,8)
add    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11f0 <fft_mul+0xf0>
test   $0x1,%r8b
je     12bc <fft_mul+0x1bc>
movupd (%rsi,%rdi,8),%xmm2
movupd 0x10(%rsi,%rdi,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rsi,%rdi,8)
movupd %xmm3,0x10(%rsi,%rdi,8)
movupd (%rdx,%rdi,8),%xmm2
movupd 0x10(%rdx,%rdi,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rdx,%rdi,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdx,%rdi,8)
cmp    %r9,%rcx
jne    112d <fft_mul+0x2d>
ret
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%r8b
jne    1280 <fft_mul+0x180>
jmp    12bc <fft_mul+0x1bc>

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

LLVM IR (-O2):
define void @fft_mul(i32 %0, double %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %5, label %136, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add nuw i32 %0, 1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = icmp ult i32 %0, 3
br i1 %9, label %102, label %10
10: ; preds = %6
%11 = getelementptr double, double* %2, i64 %8
%12 = getelementptr double, double* %3, i64 %8
%13 = icmp ugt double* %12, %2
%14 = icmp ugt double* %11, %3
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %15, label %102, label %16
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %8, 4294967292
%18 = insertelement <2 x double> poison, double %1, i64 0
%19 = shufflevector <2 x double> %18, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%20 = insertelement <2 x double> poison, double %1, i64 0
%21 = shufflevector <2 x double> %20, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%22 = add nsw i64 %17, -4
%23 = lshr exact i64 %22, 2
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 1
%26 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %26, label %76, label %27
27: ; preds = %16
%28 = and i64 %24, 9223372036854775806
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %73, %29 ]
%31 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %74, %29 ]
%32 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %30
%33 = bitcast double* %32 to <2 x double>*
%34 = load <2 x double>, <2 x double>* %33
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 2
%36 = bitcast double* %35 to <2 x double>*
%37 = load <2 x double>, <2 x double>* %36
%38 = fmul <2 x double> %34, %19
%39 = fmul <2 x double> %37, %21
%40 = bitcast double* %32 to <2 x double>*
store <2 x double> %38, <2 x double>* %40
%41 = bitcast double* %35 to <2 x double>*
store <2 x double> %39, <2 x double>* %41
%42 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %30
%43 = bitcast double* %42 to <2 x double>*
%44 = load <2 x double>, <2 x double>* %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 2
%46 = bitcast double* %45 to <2 x double>*
%47 = load <2 x double>, <2 x double>* %46
%48 = fmul <2 x double> %44, %19
%49 = fmul <2 x double> %47, %21
%50 = bitcast double* %42 to <2 x double>*
store <2 x double> %48, <2 x double>* %50
%51 = bitcast double* %45 to <2 x double>*
store <2 x double> %49, <2 x double>* %51
%52 = or i64 %30, 4
%53 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %52
%54 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
%55 = load <2 x double>, <2 x double>* %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 2
%57 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
%58 = load <2 x double>, <2 x double>* %57
%59 = fmul <2 x double> %55, %19
%60 = fmul <2 x double> %58, %21
%61 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
store <2 x double> %59, <2 x double>* %61
%62 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
store <2 x double> %60, <2 x double>* %62
%63 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %52
%64 = bitcast double* %63 to <2 x double>*
%65 = load <2 x double>, <2 x double>* %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 2
%67 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
%68 = load <2 x double>, <2 x double>* %67
%69 = fmul <2 x double> %65, %19
%70 = fmul <2 x double> %68, %21
%71 = bitcast double* %63 to <2 x double>*
store <2 x double> %69, <2 x double>* %71
%72 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
store <2 x double> %70, <2 x double>* %72
%73 = add nuw i64 %30, 8
%74 = add i64 %31, 2
%75 = icmp eq i64 %74, %28
br i1 %75, label %76, label %29
76: ; preds = %29, %16
%77 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %73, %29 ]
%78 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %78, label %100, label %79
79: ; preds = %76
%80 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %77
%81 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
%82 = load <2 x double>, <2 x double>* %81
%83 = getelementptr inbounds double, double* %80, i64 2
%84 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
%85 = load <2 x double>, <2 x double>* %84
%86 = fmul <2 x double> %82, %19
%87 = fmul <2 x double> %85, %21
%88 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
store <2 x double> %86, <2 x double>* %88
%89 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
store <2 x double> %87, <2 x double>* %89
%90 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %77
%91 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
%92 = load <2 x double>, <2 x double>* %91
%93 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 2
%94 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
%95 = load <2 x double>, <2 x double>* %94
%96 = fmul <2 x double> %92, %19
%97 = fmul <2 x double> %95, %21
%98 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
store <2 x double> %96, <2 x double>* %98
%99 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
store <2 x double> %97, <2 x double>* %99
br label %100
100: ; preds = %76, %79
%101 = icmp eq i64 %17, %8
br i1 %101, label %136, label %102
102: ; preds = %10, %6, %100
%103 = phi i64 [ 0, %10 ], [ 0, %6 ], [ %17, %100 ]
%104 = xor i64 %103, -1
%105 = and i64 %8, 1
%106 = icmp eq i64 %105, 0
br i1 %106, label %115, label %107
107: ; preds = %102
%108 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %103
%109 = load double, double* %108
%110 = fmul double %109, %1
store double %110, double* %108
%111 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %103
%112 = load double, double* %111
%113 = fmul double %112, %1
store double %113, double* %111
%114 = or i64 %103, 1
br label %115
115: ; preds = %107, %102
%116 = phi i64 [ %103, %102 ], [ %114, %107 ]
%117 = sub nsw i64 0, %8
%118 = icmp eq i64 %104, %117
br i1 %118, label %136, label %119
119: ; preds = %115, %119
%120 = phi i64 [ %134, %119 ], [ %116, %115 ]
%121 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %120
%122 = load double, double* %121
%123 = fmul double %122, %1
store double %123, double* %121
%124 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %120
%125 = load double, double* %124
%126 = fmul double %125, %1
store double %126, double* %124
%127 = add nuw nsw i64 %120, 1
%128 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %127
%129 = load double, double* %128
%130 = fmul double %129, %1
store double %130, double* %128
%131 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %127
%132 = load double, double* %131
%133 = fmul double %132, %1
store double %133, double* %131
%134 = add nuw nsw i64 %120, 2
%135 = icmp eq i64 %134, %8
br i1 %135, label %136, label %119
136: ; preds = %115, %119, %100, %4
ret void
}