void convert_si16_ps(float *out, short *in, float scale, int len) {
  for (int i = 0; i < len; i++)
    out[i] = in[i] * scale;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<convert_si16_ps>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1157 <convert_si16_ps+0x57>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm0
mulss  -0x14(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111b <convert_si16_ps+0x1b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<convert_si16_ps>:
test   %edx,%edx
jle    121d <convert_si16_ps+0x11d>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jae    1117 <convert_si16_ps+0x17>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1200 <convert_si16_ps+0x100>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     121e <convert_si16_ps+0x11e>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movq   (%rsi,%rdx,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm2
movq   0x8(%rsi,%rdx,2),%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
psrad  $0x10,%xmm2
cvtdq2ps %xmm2,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm3
cvtdq2ps %xmm3,%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,(%rdi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x10(%rdi,%rdx,4)
movq   0x10(%rsi,%rdx,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm2
movq   0x18(%rsi,%rdx,2),%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
psrad  $0x10,%xmm2
cvtdq2ps %xmm2,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm3
cvtdq2ps %xmm3,%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rdi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x30(%rdi,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1150 <convert_si16_ps+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     11f8 <convert_si16_ps+0xf8>
movq   (%rsi,%rdx,2),%xmm2
movq   0x8(%rsi,%rdx,2),%xmm3
punpcklwd %xmm2,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
cvtdq2ps %xmm2,%xmm2
punpcklwd %xmm3,%xmm3
psrad  $0x10,%xmm3
cvtdq2ps %xmm3,%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,(%rdi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x10(%rdi,%rdx,4)
cmp    %r9,%rcx
je     121d <convert_si16_ps+0x11d>
nopl   (%rax)
movswl (%rsi,%rcx,2),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %eax,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1200 <convert_si16_ps+0x100>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    11c6 <convert_si16_ps+0xc6>
jmp    11f8 <convert_si16_ps+0xf8>

LLVM IR (-O0):
define void @convert_si16_ps(float* %0, i16* %1, float %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store i16* %1, i16** %6
store float %2, float* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %28, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %31
14: ; preds = %10
%15 = load i16*, i16** %6
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i16, i16* %15, i64 %17
%19 = load i16, i16* %18
%20 = sext i16 %19 to i32
%21 = sitofp i32 %20 to float
%22 = load float, float* %7
%23 = fmul float %21, %22
%24 = load float*, float** %5
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %26
store float %23, float* %27
br label %28
28: ; preds = %14
%29 = load i32, i32* %9
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %9
br label %10
31: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @convert_si16_ps(float* nocapture writeonly %0, i16* nocapture %1, float %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %79
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = icmp ult i32 %3, 8
br i1 %8, label %77, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967288
%11 = insertelement <4 x float> poison, float %2, i64 0
%12 = shufflevector <4 x float> %11, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%13 = insertelement <4 x float> poison, float %2, i64 0
%14 = shufflevector <4 x float> %13, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%15 = add nsw i64 %10, -8
%16 = lshr exact i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %19, label %57, label %20
20: ; preds = %9
%21 = and i64 %17, 4611686018427387902
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %54, %22 ]
%24 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %55, %22 ]
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %23
%26 = bitcast i16* %25 to <4 x i16>*
%27 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %26
%28 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 4
%29 = bitcast i16* %28 to <4 x i16>*
%30 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %29
%31 = sitofp <4 x i16> %27 to <4 x float>
%32 = sitofp <4 x i16> %30 to <4 x float>
%33 = fmul <4 x float> %12, %31
%34 = fmul <4 x float> %14, %32
%35 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %23
%36 = bitcast float* %35 to <4 x float>*
store <4 x float> %33, <4 x float>* %36
%37 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 4
%38 = bitcast float* %37 to <4 x float>*
store <4 x float> %34, <4 x float>* %38
%39 = or i64 %23, 8
%40 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %39
%41 = bitcast i16* %40 to <4 x i16>*
%42 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %41
%43 = getelementptr inbounds i16, i16* %40, i64 4
%44 = bitcast i16* %43 to <4 x i16>*
%45 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %44
%46 = sitofp <4 x i16> %42 to <4 x float>
%47 = sitofp <4 x i16> %45 to <4 x float>
%48 = fmul <4 x float> %12, %46
%49 = fmul <4 x float> %14, %47
%50 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %39
%51 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
store <4 x float> %48, <4 x float>* %51
%52 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 4
%53 = bitcast float* %52 to <4 x float>*
store <4 x float> %49, <4 x float>* %53
%54 = add nuw i64 %23, 16
%55 = add i64 %24, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %21
br i1 %56, label %57, label %22
57: ; preds = %22, %9
%58 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %54, %22 ]
%59 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %59, label %75, label %60
60: ; preds = %57
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %58
%62 = bitcast i16* %61 to <4 x i16>*
%63 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %62
%64 = getelementptr inbounds i16, i16* %61, i64 4
%65 = bitcast i16* %64 to <4 x i16>*
%66 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %65
%67 = sitofp <4 x i16> %63 to <4 x float>
%68 = sitofp <4 x i16> %66 to <4 x float>
%69 = fmul <4 x float> %12, %67
%70 = fmul <4 x float> %14, %68
%71 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %58
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
store <4 x float> %69, <4 x float>* %72
%73 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 4
%74 = bitcast float* %73 to <4 x float>*
store <4 x float> %70, <4 x float>* %74
br label %75
75: ; preds = %57, %60
%76 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %76, label %79, label %77
77: ; preds = %6, %75
%78 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %75 ]
br label %80
79: ; preds = %80, %75, %4
ret void
80: ; preds = %77, %80
%81 = phi i64 [ %87, %80 ], [ %78, %77 ]
%82 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %81
%83 = load i16, i16* %82
%84 = sitofp i16 %83 to float
%85 = fmul float %84, %2
%86 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %81
store float %85, float* %86
%87 = add nuw nsw i64 %81, 1
%88 = icmp eq i64 %87, %7
br i1 %88, label %79, label %80
}