float convolve(const float *data, const float *filter, int filter_size) {
  float sum = 0;
  int j;
  for (j = 0; j < filter_size; j++) {
    sum += filter[j] * data[j];
  }
  return (sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convolve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1164 <convolve+0x64>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <convolve+0x1e>
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convolve>:
test   %edx,%edx
jle    111c <convolve+0x1c>
mov    %edx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1120 <convolve+0x20>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1177 <convolve+0x77>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm2
mulss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm1
movss  0x8(%rsi,%rcx,4),%xmm3
mulss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm3
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0xc(%rsi,%rcx,4),%xmm0
mulss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1130 <convolve+0x30>
test   %rax,%rax
je     11a7 <convolve+0xa7>
lea    (%rdi,%rcx,4),%rdx
lea    (%rsi,%rcx,4),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rcx,%rsi,4),%xmm1
mulss  (%rdx,%rsi,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1190 <convolve+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define float @convolve(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store float 0.000000e+00, float* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %26, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %9
%14 = load float*, float** %5
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds float, float* %14, i64 %16
%18 = load float, float* %17
%19 = load float*, float** %4
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %21
%23 = load float, float* %22
%24 = load float, float* %7
%25 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %23, float %24)
store float %25, float* %7
br label %26
26: ; preds = %13
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %8
br label %9
29: ; preds = %9
%30 = load float, float* %7
ret float %30
}

LLVM IR (-O2):
define float @convolve(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %59
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %42, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %39, %12 ]
%14 = phi float [ 0.000000e+00, %10 ], [ %38, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %40, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %13
%17 = load float, float* %16
%18 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %13
%19 = load float, float* %18
%20 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %17, float %19, float %14)
%21 = or i64 %13, 1
%22 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %21
%23 = load float, float* %22
%24 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %21
%25 = load float, float* %24
%26 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %23, float %25, float %20)
%27 = or i64 %13, 2
%28 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%31 = load float, float* %30
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %29, float %31, float %26)
%33 = or i64 %13, 3
%34 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%37 = load float, float* %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %35, float %37, float %32)
%39 = add nuw nsw i64 %13, 4
%40 = add i64 %15, 4
%41 = icmp eq i64 %40, %11
br i1 %41, label %42, label %12
42: ; preds = %12, %5
%43 = phi float [ undef, %5 ], [ %38, %12 ]
%44 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %39, %12 ]
%45 = phi float [ 0.000000e+00, %5 ], [ %38, %12 ]
%46 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %46, label %59, label %47
47: ; preds = %42, %47
%48 = phi i64 [ %56, %47 ], [ %44, %42 ]
%49 = phi float [ %55, %47 ], [ %45, %42 ]
%50 = phi i64 [ %57, %47 ], [ 0, %42 ]
%51 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %48
%52 = load float, float* %51
%53 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %48
%54 = load float, float* %53
%55 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %52, float %54, float %49)
%56 = add nuw nsw i64 %48, 1
%57 = add i64 %50, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %8
br i1 %58, label %59, label %47
59: ; preds = %42, %47, %3
%60 = phi float [ 0.000000e+00, %3 ], [ %43, %42 ], [ %55, %47 ]
ret float %60
}