void HC_to_amp2(long len, const double *freq, double scale, double *amp2) {
  int i;
  double rl, im;
  amp2[0] = freq[0] * freq[0] / scale;
  for (i = 1; i < (len + 1) / 2; i++) {
    rl = freq[i];
    im = freq[len - i];
    amp2[i] = (rl * rl + im * im) / scale;
  }
  if (len % 2 == 0) {
    amp2[len / 2] = freq[len / 2] * freq[len / 2] / scale;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<HC_to_amp2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulsd  (%rax),%xmm0
divsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
jge    11ca <HC_to_amp2+0xca>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
sub    %rdx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
divsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1139 <HC_to_amp2+0x39>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    124d <HC_to_amp2+0x14d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x58(%rbp),%rax
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rax
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<HC_to_amp2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
movsd  (%rsi),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx)
cmp    $0x3,%rdi
jl     1290 <HC_to_amp2+0x190>
lea    0x1(%rdi),%r8
mov    %r8,%r11
shr    %r11
lea    -0x1(%r11),%r9
mov    $0x1,%r10d
cmp    $0x2,%r9
jb     11dc <HC_to_amp2+0xdc>
lea    0x8(%rdx),%rax
lea    (%rdx,%r11,8),%rcx
mov    %rdi,%rbx
sub    %r11,%rbx
lea    (%rsi,%rbx,8),%r14
add    $0x8,%r14
lea    (%rsi,%rdi,8),%rbx
lea    0x8(%rsi),%r15
lea    (%rsi,%r11,8),%r12
cmp    %rbx,%rax
setb   %bpl
cmp    %rcx,%r14
setb   %bl
cmp    %r12,%rax
setb   %al
cmp    %rcx,%r15
setb   %cl
test   %bl,%bpl
jne    11dc <HC_to_amp2+0xdc>
and    %cl,%al
jne    11dc <HC_to_amp2+0xdc>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %r9,%r10
or     $0x1,%r10
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x2(%rdi),%rcx
xor    %ebx,%ebx
movupd 0x8(%rsi,%rbx,8),%xmm2
movupd (%rsi,%rcx,8),%xmm3
mulpd  %xmm3,%xmm3
shufpd $0x1,%xmm3,%xmm3
mulpd  %xmm2,%xmm2
addpd  %xmm3,%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,0x8(%rdx,%rbx,8)
add    $0x2,%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    %rbx,%rax
jne    11a0 <HC_to_amp2+0xa0>
cmp    %rax,%r9
je     1290 <HC_to_amp2+0x190>
lea    0x1(%r10),%rax
test   $0x2,%r8b
jne    1210 <HC_to_amp2+0x110>
movsd  (%rsi,%r10,8),%xmm1
mov    %rdi,%rcx
sub    %r10,%rcx
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%r10,8)
mov    %rax,%r10
cmp    %rax,%r11
je     1290 <HC_to_amp2+0x190>
sub    %r10,%r11
lea    (%rdx,%r10,8),%r8
add    $0x8,%r8
mov    %rdi,%rax
sub    %r10,%rax
lea    (%rsi,%rax,8),%rax
lea    (%rsi,%r10,8),%r9
add    $0x8,%r9
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  -0x8(%r9,%rcx,8),%xmm1
movsd  (%rax),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,-0x8(%r8,%rcx,8)
movsd  (%r9,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x8(%rax),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r8,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
add    $0xfffffffffffffff0,%rax
cmp    %rcx,%r11
jne    1240 <HC_to_amp2+0x140>
test   $0x1,%dil
jne    12ba <HC_to_amp2+0x1ba>
mov    %rdi,%rax
shr    $0x3f,%rax
add    %rdi,%rax
shl    $0x2,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
movsd  (%rsi,%rax,1),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%rax,1)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @HC_to_amp2(i64 %0, double* %1, double %2, double* %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca double*
%7 = alloca double
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca double
%11 = alloca double
store i64 %0, i64* %5
store double* %1, double** %6
store double %2, double* %7
store double* %3, double** %8
%12 = load double*, double** %6
%13 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 0
%14 = load double, double* %13
%15 = load double*, double** %6
%16 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 0
%17 = load double, double* %16
%18 = fmul double %14, %17
%19 = load double, double* %7
%20 = fdiv double %18, %19
%21 = load double*, double** %8
%22 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 0
store double %20, double* %22
store i32 1, i32* %9
br label %23
23: ; preds = %55, %4
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = load i64, i64* %5
%27 = add nsw i64 %26, 1
%28 = sdiv i64 %27, 2
%29 = icmp slt i64 %25, %28
br i1 %29, label %30, label %58
30: ; preds = %23
%31 = load double*, double** %6
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
store double %35, double* %10
%36 = load double*, double** %6
%37 = load i64, i64* %5
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = sub nsw i64 %37, %39
%41 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %40
%42 = load double, double* %41
store double %42, double* %11
%43 = load double, double* %10
%44 = load double, double* %10
%45 = load double, double* %11
%46 = load double, double* %11
%47 = fmul double %45, %46
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %44, double %47)
%49 = load double, double* %7
%50 = fdiv double %48, %49
%51 = load double*, double** %8
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %53
store double %50, double* %54
br label %55
55: ; preds = %30
%56 = load i32, i32* %9
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %9
br label %23
58: ; preds = %23
%59 = load i64, i64* %5
%60 = srem i64 %59, 2
%61 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %80
62: ; preds = %58
%63 = load double*, double** %6
%64 = load i64, i64* %5
%65 = sdiv i64 %64, 2
%66 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = load double*, double** %6
%69 = load i64, i64* %5
%70 = sdiv i64 %69, 2
%71 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %70
%72 = load double, double* %71
%73 = fmul double %67, %72
%74 = load double, double* %7
%75 = fdiv double %73, %74
%76 = load double*, double** %8
%77 = load i64, i64* %5
%78 = sdiv i64 %77, 2
%79 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %78
store double %75, double* %79
br label %80
80: ; preds = %62, %58
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @HC_to_amp2(i64 %0, double* nocapture %1, double %2, double* nocapture writeonly %3) {
%5 = load double, double* %1
%6 = fmul double %5, %5
%7 = fdiv double %6, %2
store double %7, double* %3
%8 = icmp sgt i64 %0, 2
br i1 %8, label %9, label %98
9: ; preds = %4
%10 = add nuw nsw i64 %0, 1
%11 = lshr i64 %10, 1
%12 = add nsw i64 %11, -1
%13 = icmp ult i64 %12, 2
br i1 %13, label %56, label %14
14: ; preds = %9
%15 = getelementptr double, double* %3, i64 1
%16 = getelementptr double, double* %3, i64 %11
%17 = add i64 %0, 1
%18 = sub i64 %17, %11
%19 = getelementptr double, double* %1, i64 %18
%20 = getelementptr double, double* %1, i64 %0
%21 = getelementptr double, double* %1, i64 1
%22 = getelementptr double, double* %1, i64 %11
%23 = icmp ult double* %15, %20
%24 = icmp ult double* %19, %16
%25 = and i1 %23, %24
%26 = icmp ult double* %15, %22
%27 = icmp ult double* %21, %16
%28 = and i1 %26, %27
%29 = or i1 %25, %28
br i1 %29, label %56, label %30
30: ; preds = %14
%31 = and i64 %12, -2
%32 = or i64 %12, 1
%33 = insertelement <2 x double> poison, double %2, i64 0
%34 = shufflevector <2 x double> %33, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%35 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 -1
br label %36
36: ; preds = %36, %30
%37 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %52, %36 ]
%38 = or i64 %37, 1
%39 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %38
%40 = bitcast double* %39 to <2 x double>*
%41 = load <2 x double>, <2 x double>* %40
%42 = sub nsw i64 %0, %38
%43 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %42
%44 = bitcast double* %43 to <2 x double>*
%45 = load <2 x double>, <2 x double>* %44
%46 = fmul <2 x double> %45, %45
%47 = shufflevector <2 x double> %46, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
%48 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %41, <2 x double> %41, <2 x double> %47)
%49 = fdiv <2 x double> %48, %34
%50 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %38
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %49, <2 x double>* %51
%52 = add nuw i64 %37, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %31
br i1 %53, label %54, label %36
54: ; preds = %36
%55 = icmp eq i64 %12, %31
br i1 %55, label %98, label %56
56: ; preds = %14, %9, %54
%57 = phi i64 [ 1, %14 ], [ 1, %9 ], [ %32, %54 ]
%58 = add i64 %57, 1
%59 = and i64 %10, 2
%60 = icmp eq i64 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %72
61: ; preds = %56
%62 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %57
%63 = load double, double* %62
%64 = sub nsw i64 %0, %57
%65 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = fmul double %66, %66
%68 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %63, double %67)
%69 = fdiv double %68, %2
%70 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %57
store double %69, double* %70
%71 = add nuw nsw i64 %57, 1
br label %72
72: ; preds = %61, %56
%73 = phi i64 [ %57, %56 ], [ %71, %61 ]
%74 = icmp eq i64 %11, %58
br i1 %74, label %98, label %75
75: ; preds = %72, %75
%76 = phi i64 [ %96, %75 ], [ %73, %72 ]
%77 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = sub nsw i64 %0, %76
%80 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = fmul double %81, %81
%83 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %78, double %78, double %82)
%84 = fdiv double %83, %2
%85 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %76
store double %84, double* %85
%86 = add nuw nsw i64 %76, 1
%87 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %86
%88 = load double, double* %87
%89 = sub nsw i64 %0, %86
%90 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %89
%91 = load double, double* %90
%92 = fmul double %91, %91
%93 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %88, double %92)
%94 = fdiv double %93, %2
%95 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %86
store double %94, double* %95
%96 = add nuw nsw i64 %76, 2
%97 = icmp eq i64 %96, %11
br i1 %97, label %98, label %75
98: ; preds = %72, %75, %54, %4
%99 = and i64 %0, 1
%100 = icmp eq i64 %99, 0
br i1 %100, label %101, label %108
101: ; preds = %98
%102 = sdiv i64 %0, 2
%103 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %102
%104 = load double, double* %103
%105 = fmul double %104, %104
%106 = fdiv double %105, %2
%107 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %102
store double %106, double* %107
br label %108
108: ; preds = %101, %98
ret void
}