void fold(float I[], float W[], int Nw, float O[], int N, int n) {
  int i;
  register unsigned mask = N - 1;
  for (i = 0; i < N; i++)
    O[i] = 0.;
  while (n < 0)
    n += N;
  n %= N;
  for (i = 0; i < Nw; ++i, ++n) {
    O[n & mask] += I[i] * W[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fold>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    %r9d,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1155 <fold+0x55>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    112b <fold+0x2b>
jmp    115a <fold+0x5a>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jge    1172 <fold+0x72>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    115a <fold+0x5a>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e0 <fold+0xe0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
and    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1185 <fold+0x85>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fold>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r9d,%ebx
mov    %r8d,%ebp
mov    %rcx,%r13
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
test   %r8d,%r8d
jle    1142 <fold+0x32>
mov    %ebp,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
lea    -0x1(%rbp),%ecx
sub    %ebp,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %ebp,%ebx
js     1150 <fold+0x40>
test   %r12d,%r12d
jle    11ee <fold+0xde>
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %ebp
mov    %r12d,%eax
cmp    $0x1,%r12d
jne    1173 <fold+0x63>
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%al
jne    11d2 <fold+0xc2>
jmp    11ee <fold+0xde>
mov    %eax,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
mov    %edx,%ebp
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rsi,%rbp,1),%ebx
movss  (%r15,%rsi,4),%xmm0
and    %ecx,%ebx
mulss  (%r14,%rsi,4),%xmm0
addss  0x0(%r13,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,4)
movss  0x4(%r15,%rsi,4),%xmm0
lea    (%rsi,%rbp,1),%ebx
add    $0x1,%ebx
and    %ecx,%ebx
mulss  0x4(%r14,%rsi,4),%xmm0
addss  0x0(%r13,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%rdi
jne    1180 <fold+0x70>
add    %esi,%edx
test   $0x1,%al
je     11ee <fold+0xde>
movss  (%r15,%rsi,4),%xmm0
mulss  (%r14,%rsi,4),%xmm0
and    %ecx,%edx
addss  0x0(%r13,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rdx,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fold(float* %0, float* %1, i32 %2, float* %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store i32 %2, i32* %9
store float* %3, float** %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%15 = load i32, i32* %11
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %14
store i32 0, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %26, %6
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %11
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %29
21: ; preds = %17
%22 = load float*, float** %10
%23 = load i32, i32* %13
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %24
store float 0.000000e+00, float* %25
br label %26
26: ; preds = %21
%27 = load i32, i32* %13
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %13
br label %17
29: ; preds = %17
br label %30
30: ; preds = %33, %29
%31 = load i32, i32* %12
%32 = icmp slt i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %37
33: ; preds = %30
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %12
%36 = add nsw i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %12
br label %30
37: ; preds = %30
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %12
%40 = srem i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %41
41: ; preds = %64, %37
%42 = load i32, i32* %13
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %69
45: ; preds = %41
%46 = load float*, float** %7
%47 = load i32, i32* %13
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = load float*, float** %8
%52 = load i32, i32* %13
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 %53
%55 = load float, float* %54
%56 = load float*, float** %10
%57 = load i32, i32* %12
%58 = load i32, i32* %14
%59 = and i32 %57, %58
%60 = zext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %55, float %62)
store float %63, float* %61
br label %64
64: ; preds = %45
%65 = load i32, i32* %13
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %13
%67 = load i32, i32* %12
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %12
br label %41
69: ; preds = %41
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fold(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, float* nocapture %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = add nsw i32 %4, -1
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %8, label %9, label %13
9: ; preds = %6
%10 = bitcast float* %3 to i8*
%11 = zext i32 %4 to i64
%12 = shl nuw nsw i64 %11, 2
br label %13
13: ; preds = %9, %6
br label %14
14: ; preds = %13, %14
%15 = phi i32 [ %17, %14 ], [ %5, %13 ]
%16 = icmp slt i32 %15, 0
%17 = add nsw i32 %15, %4
br i1 %16, label %14, label %18
18: ; preds = %14
%19 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %19, label %20, label %69
20: ; preds = %18
%21 = srem i32 %15, %4
%22 = zext i32 %2 to i64
%23 = and i64 %22, 1
%24 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %24, label %55, label %25
25: ; preds = %20
%26 = and i64 %22, 4294967294
br label %27
27: ; preds = %27, %25
%28 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %51, %27 ]
%29 = phi i32 [ %21, %25 ], [ %52, %27 ]
%30 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %53, %27 ]
%31 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %28
%32 = load float, float* %31
%33 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %28
%34 = load float, float* %33
%35 = and i32 %29, %7
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %36
%38 = load float, float* %37
%39 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %34, float %38)
store float %39, float* %37
%40 = or i64 %28, 1
%41 = add nsw i32 %29, 1
%42 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %40
%43 = load float, float* %42
%44 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %40
%45 = load float, float* %44
%46 = and i32 %41, %7
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %43, float %45, float %49)
store float %50, float* %48
%51 = add nuw nsw i64 %28, 2
%52 = add nsw i32 %29, 2
%53 = add i64 %30, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %26
br i1 %54, label %55, label %27
55: ; preds = %27, %20
%56 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %51, %27 ]
%57 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %52, %27 ]
%58 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %58, label %69, label %59
59: ; preds = %55
%60 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %56
%61 = load float, float* %60
%62 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %56
%63 = load float, float* %62
%64 = and i32 %57, %7
%65 = zext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %65
%67 = load float, float* %66
%68 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %61, float %63, float %67)
store float %68, float* %66
br label %69
69: ; preds = %59, %55, %18
ret void
}