void do_2D_filterF(float *src, float *dst, int w, int h, float **fmask, int mw,
                   float fnorm) {
  int i, j;
  int ii, jj;
  float sum;
  long offset;
  for (jj = 0; jj < h - mw; jj++) {
    for (ii = 0; ii < w - mw; ii++) {
      sum = 0;
      offset = (jj * w + ii);
      for (j = 0; j < mw; j++) {
        for (i = 0; i < mw; i++) {
          sum += fmask[j][i] * src[offset + j * w + i];
        }
      }
      dst[offset + w * (mw >> 1) + (mw >> 1)] = (0.5 * sum + 0.5);
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_2D_filterF>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    125f <do_2D_filterF+0x15f>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    124c <do_2D_filterF+0x14c>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
cltq
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11f6 <do_2D_filterF+0xf6>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11e3 <do_2D_filterF+0xe3>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x3c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1181 <do_2D_filterF+0x81>
jmp    11e8 <do_2D_filterF+0xe8>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    116e <do_2D_filterF+0x6e>
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xdf9(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x24(%rbp),%esi
sar    $0x1,%esi
imul   %esi,%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sar    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    113e <do_2D_filterF+0x3e>
jmp    1251 <do_2D_filterF+0x151>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1126 <do_2D_filterF+0x26>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_2D_filterF>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x20(%rsp)
mov    %rdi,-0x58(%rsp)
mov    %r9d,-0x5c(%rsp)
sub    %r9d,%ecx
test   %ecx,%ecx
jle    12ee <do_2D_filterF+0x1ee>
mov    %edx,%eax
mov    -0x5c(%rsp),%edi
sub    %edi,%eax
mov    %rax,-0x40(%rsp)
mov    %edi,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rsi
imul   %edx,%eax
cltq
add    %rsi,%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
movslq %edx,%rsi
mov    %ecx,%eax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
mov    %edi,%r10d
lea    -0x1(%r10),%r13
mov    %r10d,%edx
and    $0x3,%edx
mov    %r10d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
mov    -0x58(%rsp),%rax
add    $0xc,%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
mov    %rsi,-0x38(%rsp)
lea    0x0(,%rsi,4),%rbx
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x50(%rsp)
movsd  0xe74(%rip),%xmm0
jmp    11b6 <do_2D_filterF+0xb6>
xchg   %ax,%ax
mov    -0x50(%rsp),%rsi
add    $0x1,%rsi
add    %rbx,-0x48(%rsp)
add    %rbx,-0x58(%rsp)
mov    %rsi,%rax
mov    %rsi,-0x50(%rsp)
cmp    -0x30(%rsp),%rsi
je     12ee <do_2D_filterF+0x1ee>
cmpl   $0x0,-0x40(%rsp)
jle    1190 <do_2D_filterF+0x90>
mov    -0x50(%rsp),%rax
imul   -0x38(%rsp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    -0x58(%rsp),%rdi
mov    -0x48(%rsp),%r9
xor    %r14d,%r14d
jmp    1220 <do_2D_filterF+0x120>
nopl   0x0(%rax)
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
cvtsd2ss %xmm1,%xmm1
mov    -0x10(%rsp),%rsi
add    -0x28(%rsp),%rsi
mov    -0x20(%rsp),%rax
movss  %xmm1,(%rax,%rsi,4)
add    $0x1,%r14
add    $0x4,%r9
mov    -0x8(%rsp),%rdi
add    $0x4,%rdi
cmp    -0x40(%rsp),%r14
je     1190 <do_2D_filterF+0x90>
mov    -0x18(%rsp),%rax
add    %r14,%rax
cmpl   $0x0,-0x5c(%rsp)
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
mov    %rax,-0x10(%rsp)
xorps  %xmm1,%xmm1
jle    11e0 <do_2D_filterF+0xe0>
mov    %r9,%r12
xor    %esi,%esi
jmp    125f <do_2D_filterF+0x15f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rsi
add    %rbx,%r12
add    %rbx,%rdi
cmp    %r10,%rsi
je     11e0 <do_2D_filterF+0xe0>
mov    (%r8,%rsi,8),%r15
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3,%r13
jb     12bf <do_2D_filterF+0x1bf>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r15,%rbp,4),%xmm2
movss  0x4(%r15,%rbp,4),%xmm3
mulss  -0xc(%r12,%rbp,4),%xmm2
mulss  -0x8(%r12,%rbp,4),%xmm3
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0x8(%r15,%rbp,4),%xmm4
mulss  -0x4(%r12,%rbp,4),%xmm4
addss  %xmm2,%xmm3
movss  0xc(%r15,%rbp,4),%xmm1
mulss  (%r12,%rbp,4),%xmm1
addss  %xmm3,%xmm4
addss  %xmm4,%xmm1
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,%rcx
jne    1270 <do_2D_filterF+0x170>
test   %rdx,%rdx
je     1250 <do_2D_filterF+0x150>
lea    (%rdi,%rbp,4),%r11
lea    (%r15,%rbp,4),%rbp
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
movss  0x0(%rbp,%rax,4),%xmm2
mulss  (%r11,%rax,4),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rdx
jne    12d0 <do_2D_filterF+0x1d0>
jmp    1250 <do_2D_filterF+0x150>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @do_2D_filterF(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, float** %4, i32 %5, float %6) {
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca float**
%13 = alloca i32
%14 = alloca float
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca float
%20 = alloca i64
store float* %0, float** %8
store float* %1, float** %9
store i32 %2, i32* %10
store i32 %3, i32* %11
store float** %4, float*** %12
store i32 %5, i32* %13
store float %6, float* %14
store i32 0, i32* %18
br label %21
21: ; preds = %103, %7
%22 = load i32, i32* %18
%23 = load i32, i32* %11
%24 = load i32, i32* %13
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = icmp slt i32 %22, %25
br i1 %26, label %27, label %106
27: ; preds = %21
store i32 0, i32* %17
br label %28
28: ; preds = %99, %27
%29 = load i32, i32* %17
%30 = load i32, i32* %10
%31 = load i32, i32* %13
%32 = sub nsw i32 %30, %31
%33 = icmp slt i32 %29, %32
br i1 %33, label %34, label %102
34: ; preds = %28
store float 0.000000e+00, float* %19
%35 = load i32, i32* %18
%36 = load i32, i32* %10
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %17
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
store i64 %40, i64* %20
store i32 0, i32* %16
br label %41
41: ; preds = %78, %34
%42 = load i32, i32* %16
%43 = load i32, i32* %13
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %81
45: ; preds = %41
store i32 0, i32* %15
br label %46
46: ; preds = %74, %45
%47 = load i32, i32* %15
%48 = load i32, i32* %13
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %77
50: ; preds = %46
%51 = load float**, float*** %12
%52 = load i32, i32* %16
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float*, float** %51, i64 %53
%55 = load float*, float** %54
%56 = load i32, i32* %15
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %57
%59 = load float, float* %58
%60 = load float*, float** %8
%61 = load i64, i64* %20
%62 = load i32, i32* %16
%63 = load i32, i32* %10
%64 = mul nsw i32 %62, %63
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = add nsw i64 %61, %65
%67 = load i32, i32* %15
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = add nsw i64 %66, %68
%70 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = load float, float* %19
%73 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %59, float %71, float %72)
store float %73, float* %19
br label %74
74: ; preds = %50
%75 = load i32, i32* %15
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %15
br label %46
77: ; preds = %46
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %16
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %16
br label %41
81: ; preds = %41
%82 = load float, float* %19
%83 = fpext float %82 to double
%84 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 5.000000e-01, double %83, double 5.000000e-01)
%85 = fptrunc double %84 to float
%86 = load float*, float** %9
%87 = load i64, i64* %20
%88 = load i32, i32* %10
%89 = load i32, i32* %13
%90 = ashr i32 %89, 1
%91 = mul nsw i32 %88, %90
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = add nsw i64 %87, %92
%94 = load i32, i32* %13
%95 = ashr i32 %94, 1
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = add nsw i64 %93, %96
%98 = getelementptr inbounds float, float* %86, i64 %97
store float %85, float* %98
br label %99
99: ; preds = %81
%100 = load i32, i32* %17
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %17
br label %28
102: ; preds = %28
br label %103
103: ; preds = %102
%104 = load i32, i32* %18
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %18
br label %21
106: ; preds = %21
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @do_2D_filterF(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3, float** nocapture %4, i32 %5, float %6) {
%8 = sub i32 %3, %5
%9 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %109
10: ; preds = %7
%11 = sub i32 %2, %5
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
%13 = icmp sgt i32 %5, 0
%14 = ashr i32 %5, 1
%15 = mul nsw i32 %14, %2
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = sext i32 %14 to i64
%18 = add nsw i64 %16, %17
%19 = sext i32 %2 to i64
%20 = zext i32 %8 to i64
%21 = zext i32 %11 to i64
%22 = zext i32 %5 to i64
%23 = add nsw i64 %22, -1
%24 = and i64 %22, 3
%25 = icmp ult i64 %23, 3
%26 = and i64 %22, 4294967292
%27 = icmp eq i64 %24, 0
br label %28
28: ; preds = %10, %106
%29 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %107, %106 ]
br i1 %12, label %30, label %106
30: ; preds = %28
%31 = mul nsw i64 %29, %19
br label %32
32: ; preds = %30, %97
%33 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %104, %97 ]
%34 = add nsw i64 %33, %31
br i1 %13, label %35, label %97
35: ; preds = %32, %93
%36 = phi i64 [ %95, %93 ], [ 0, %32 ]
%37 = phi float [ %94, %93 ], [ 0.000000e+00, %32 ]
%38 = getelementptr inbounds float*, float** %4, i64 %36
%39 = load float*, float** %38
%40 = mul nsw i64 %36, %19
%41 = add nsw i64 %40, %34
br i1 %25, label %76, label %42
42: ; preds = %35, %42
%43 = phi i64 [ %73, %42 ], [ 0, %35 ]
%44 = phi float [ %72, %42 ], [ %37, %35 ]
%45 = phi i64 [ %74, %42 ], [ 0, %35 ]
%46 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 %43
%47 = load float, float* %46
%48 = add nsw i64 %41, %43
%49 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %50, float %44)
%52 = or i64 %43, 1
%53 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = add nsw i64 %41, %52
%56 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %54, float %57, float %51)
%59 = or i64 %43, 2
%60 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = add nsw i64 %41, %59
%63 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %61, float %64, float %58)
%66 = or i64 %43, 3
%67 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = add nsw i64 %41, %66
%70 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %68, float %71, float %65)
%73 = add nuw nsw i64 %43, 4
%74 = add i64 %45, 4
%75 = icmp eq i64 %74, %26
br i1 %75, label %76, label %42
76: ; preds = %42, %35
%77 = phi float [ undef, %35 ], [ %72, %42 ]
%78 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %73, %42 ]
%79 = phi float [ %37, %35 ], [ %72, %42 ]
br i1 %27, label %93, label %80
80: ; preds = %76, %80
%81 = phi i64 [ %90, %80 ], [ %78, %76 ]
%82 = phi float [ %89, %80 ], [ %79, %76 ]
%83 = phi i64 [ %91, %80 ], [ 0, %76 ]
%84 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 %81
%85 = load float, float* %84
%86 = add nsw i64 %41, %81
%87 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %86
%88 = load float, float* %87
%89 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %85, float %88, float %82)
%90 = add nuw nsw i64 %81, 1
%91 = add i64 %83, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %24
br i1 %92, label %93, label %80
93: ; preds = %80, %76
%94 = phi float [ %77, %76 ], [ %89, %80 ]
%95 = add nuw nsw i64 %36, 1
%96 = icmp eq i64 %95, %22
br i1 %96, label %97, label %35
97: ; preds = %93, %32
%98 = phi float [ 0.000000e+00, %32 ], [ %94, %93 ]
%99 = fpext float %98 to double
%100 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %99, double 5.000000e-01, double 5.000000e-01)
%101 = fptrunc double %100 to float
%102 = add nsw i64 %18, %34
%103 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %102
store float %101, float* %103
%104 = add nuw nsw i64 %33, 1
%105 = icmp eq i64 %104, %21
br i1 %105, label %106, label %32
106: ; preds = %97, %28
%107 = add nuw nsw i64 %29, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %20
br i1 %108, label %109, label %28
109: ; preds = %106, %7
ret void
}