double fir_circular(double input, int ntaps, const double h[], double z[],
                    int *p_state) {
  int ii, state;
  double accum;
  state = *p_state;
  z[state] = input;
  if (++state >= ntaps) {
    state = 0;
  }
  accum = 0;
  for (ii = ntaps - 1; ii >= 0; ii--) {
    accum += h[ii] * z[state];
    if (++state >= ntaps) {
      state = 0;
    }
  }
  *p_state = state;
  return accum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir_circular>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     114c <fir_circular+0x4c>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jl     11bf <fir_circular+0xbf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     11ac <fir_circular+0xac>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
jmp    11b1 <fir_circular+0xb1>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    115d <fir_circular+0x5d>
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir_circular>:
movslq (%rcx),%rax
movsd  %xmm0,(%rdx,%rax,8)
lea    0x1(%rax),%r8d
xor    %r11d,%r11d
cmp    %edi,%r8d
cmovl  %r8d,%r11d
test   %edi,%edi
jle    1131 <fir_circular+0x31>
mov    %edi,%r8d
test   $0x1,%r8b
jne    1139 <fir_circular+0x39>
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    $0x1,%edi
jne    1166 <fir_circular+0x66>
jmp    11be <fir_circular+0xbe>
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r11d,(%rcx)
ret
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    %r8d,%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
movslq %r11d,%rax
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%eax
xor    %r11d,%r11d
cmp    %edi,%eax
cmovl  %eax,%r11d
cmp    $0x1,%edi
je     11be <fir_circular+0xbe>
add    $0xfffffffffffffffe,%r8
xor    %r9d,%r9d
nopl   (%rax)
lea    0x1(%r8),%r10
mov    %r10d,%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
movslq %r11d,%r11
mulsd  (%rdx,%r11,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
add    $0x1,%r11d
cmp    %edi,%r11d
cmovge %r9d,%r11d
mov    %r8d,%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
movslq %r11d,%r11
mulsd  (%rdx,%r11,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%r11d
cmp    %edi,%r11d
cmovge %r9d,%r11d
add    $0xfffffffffffffffe,%r8
cmp    $0x1,%r10
ja     1170 <fir_circular+0x70>
mov    %r11d,(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define double @fir_circular(double %0, i32 %1, double* %2, double* %3, i32* %4) {
%6 = alloca double
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
store double %0, double* %6
store i32 %1, i32* %7
store double* %2, double** %8
store double* %3, double** %9
store i32* %4, i32** %10
%14 = load i32*, i32** %10
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %12
%16 = load double, double* %6
%17 = load double*, double** %9
%18 = load i32, i32* %12
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
store double %16, double* %20
%21 = load i32, i32* %12
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %12
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp sge i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %26
25: ; preds = %5
store i32 0, i32* %12
br label %26
26: ; preds = %25, %5
store double 0.000000e+00, double* %13
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sub nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %51, %26
%30 = load i32, i32* %11
%31 = icmp sge i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %54
32: ; preds = %29
%33 = load double*, double** %8
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double*, double** %9
%39 = load i32, i32* %12
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = load double, double* %13
%44 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %42, double %43)
store double %44, double* %13
%45 = load i32, i32* %12
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %12
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp sge i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %50
49: ; preds = %32
store i32 0, i32* %12
br label %50
50: ; preds = %49, %32
br label %51
51: ; preds = %50
%52 = load i32, i32* %11
%53 = add nsw i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %11
br label %29
54: ; preds = %29
%55 = load i32, i32* %12
%56 = load i32*, i32** %10
store i32 %55, i32* %56
%57 = load double, double* %13
ret double %57
}

LLVM IR (-O2):
define double @fir_circular(double %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = load i32, i32* %4
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %7
store double %0, double* %8
%9 = add nsw i32 %6, 1
%10 = icmp slt i32 %9, %1
%11 = select i1 %10, i32 %9, i32 0
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %12, label %13, label %63
13: ; preds = %5
%14 = zext i32 %1 to i64
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %16, label %29, label %17
17: ; preds = %13
%18 = add nsw i64 %14, -1
%19 = and i64 %18, 4294967295
%20 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = sext i32 %11 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %24, double 0.000000e+00)
%26 = add nsw i32 %11, 1
%27 = icmp slt i32 %26, %1
%28 = select i1 %27, i32 %26, i32 0
br label %29
29: ; preds = %17, %13
%30 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %18, %17 ]
%31 = phi double [ 0.000000e+00, %13 ], [ %25, %17 ]
%32 = phi i32 [ %11, %13 ], [ %28, %17 ]
%33 = phi double [ undef, %13 ], [ %25, %17 ]
%34 = phi i32 [ undef, %13 ], [ %28, %17 ]
%35 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %35, label %63, label %36
36: ; preds = %29, %36
%37 = phi i64 [ %51, %36 ], [ %30, %29 ]
%38 = phi double [ %58, %36 ], [ %31, %29 ]
%39 = phi i32 [ %61, %36 ], [ %32, %29 ]
%40 = add nsw i64 %37, -1
%41 = and i64 %40, 4294967295
%42 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = sext i32 %39 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %46, double %38)
%48 = add nsw i32 %39, 1
%49 = icmp slt i32 %48, %1
%50 = select i1 %49, i32 %48, i32 0
%51 = add nsw i64 %37, -2
%52 = and i64 %51, 4294967295
%53 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = sext i32 %50 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %57, double %47)
%59 = add nsw i32 %50, 1
%60 = icmp slt i32 %59, %1
%61 = select i1 %60, i32 %59, i32 0
%62 = icmp ugt i64 %40, 1
br i1 %62, label %36, label %63
63: ; preds = %29, %36, %5
%64 = phi i32 [ %11, %5 ], [ %34, %29 ], [ %61, %36 ]
%65 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %33, %29 ], [ %58, %36 ]
store i32 %64, i32* %4
ret double %65
}