double fir_double_z(double input, int ntaps, double h[], double z[],
                    int *p_state) {
  double accum;
  int ii, state = *p_state;
  double *p_h, *p_z;
  z[state] = z[state + ntaps] = input;
  p_h = h;
  p_z = z + state;
  accum = 0;
  for (ii = 0; ii < ntaps; ii++) {
    accum += *p_h++ * *p_z++;
  }
  if (--state < 0) {
    state += ntaps;
  }
  *p_state = state;
  return accum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir_double_z>:
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,-0x38(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c1 <fir_double_z+0xc1>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    116f <fir_double_z+0x6f>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jge    11dc <fir_double_z+0xdc>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir_double_z>:
movslq (%rcx),%r9
lea    (%r9,%rdi,1),%eax
cltq
movsd  %xmm0,(%rdx,%rax,8)
movsd  %xmm0,(%rdx,%r9,8)
test   %edi,%edi
jle    11db <fir_double_z+0xdb>
movapd %xmm0,%xmm1
mulsd  (%rsi),%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cmp    $0x1,%edi
je     11df <fir_double_z+0xdf>
lea    (%rdx,%r9,8),%r11
lea    -0x1(%rdi),%r8d
lea    -0x2(%rdi),%eax
cmp    $0x3,%eax
jb     11a7 <fir_double_z+0xa7>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffc,%r10d
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
movsd  0x8(%rsi,%rdx,8),%xmm1
mulsd  0x8(%r11,%rdx,8),%xmm1
movsd  0x10(%rsi,%rdx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x10(%r11,%rdx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%rsi,%rdx,8),%xmm1
mulsd  0x18(%r11,%rdx,8),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x20(%rsi,%rdx,8),%xmm0
mulsd  0x20(%r11,%rdx,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffffffffffe0,%rax
add    $0x4,%rdx
cmp    %edx,%r10d
jne    1150 <fir_double_z+0x50>
sub    %rax,%r11
sub    %rax,%rsi
test   $0x3,%r8b
je     11df <fir_double_z+0xdf>
lea    -0x1(%rdi),%eax
movzbl %al,%eax
and    $0x3,%eax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  0x8(%rsi,%rdx,8),%xmm1
mulsd  0x8(%r11,%rdx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %edx,%eax
jne    11c0 <fir_double_z+0xc0>
jmp    11df <fir_double_z+0xdf>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
test   %r9d,%r9d
cmovg  %eax,%edi
lea    (%r9,%rdi,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define double @fir_double_z(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 double
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double*
%15 = 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
%16 = load i32*, i32** %10
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %13
%18 = load double, double* %6
%19 = load double*, double** %9
%20 = load i32, i32* %13
%21 = load i32, i32* %7
%22 = add nsw i32 %20, %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %23
store double %18, double* %24
%25 = load double*, double** %9
%26 = load i32, i32* %13
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %27
store double %18, double* %28
%29 = load double*, double** %8
store double* %29, double** %14
%30 = load double*, double** %9
%31 = load i32, i32* %13
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %32
store double* %33, double** %15
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %12
br label %34
34: ; preds = %47, %5
%35 = load i32, i32* %12
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %50
38: ; preds = %34
%39 = load double*, double** %14
%40 = getelementptr inbounds double, double* %39, i32 1
store double* %40, double** %14
%41 = load double, double* %39
%42 = load double*, double** %15
%43 = getelementptr inbounds double, double* %42, i32 1
store double* %43, double** %15
%44 = load double, double* %42
%45 = load double, double* %11
%46 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %44, double %45)
store double %46, double* %11
br label %47
47: ; preds = %38
%48 = load i32, i32* %12
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %12
br label %34
50: ; preds = %34
%51 = load i32, i32* %13
%52 = add nsw i32 %51, -1
store i32 %52, i32* %13
%53 = icmp slt i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %58
54: ; preds = %50
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %13
%57 = add nsw i32 %56, %55
store i32 %57, i32* %13
br label %58
58: ; preds = %54, %50
%59 = load i32, i32* %13
%60 = load i32*, i32** %10
store i32 %59, i32* %60
%61 = load double, double* %11
ret double %61
}

LLVM IR (-O2):
define double @fir_double_z(double %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = load i32, i32* %4
%7 = add nsw i32 %6, %1
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %8
store double %0, double* %9
%10 = sext i32 %6 to i64
%11 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %10
store double %0, double* %11
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %12, label %13, label %69
13: ; preds = %5
%14 = load double, double* %2
%15 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %14, double %0, double 0.000000e+00)
%16 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %16, label %69, label %17
17: ; preds = %13
%18 = add i32 %1, -1
%19 = add i32 %1, -2
%20 = and i32 %18, 3
%21 = icmp ult i32 %19, 3
br i1 %21, label %51, label %22
22: ; preds = %17
%23 = and i32 %18, -4
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi double [ %15, %22 ], [ %48, %24 ]
%26 = phi double* [ %11, %22 ], [ %44, %24 ]
%27 = phi double* [ %2, %22 ], [ %45, %24 ]
%28 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %49, %24 ]
%29 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 1
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 1
%31 = load double, double* %29
%32 = load double, double* %30
%33 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %31, double %25)
%34 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 2
%35 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 2
%36 = load double, double* %34
%37 = load double, double* %35
%38 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %36, double %33)
%39 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 3
%40 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 3
%41 = load double, double* %39
%42 = load double, double* %40
%43 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %41, double %38)
%44 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 4
%45 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 4
%46 = load double, double* %44
%47 = load double, double* %45
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %46, double %43)
%49 = add i32 %28, 4
%50 = icmp eq i32 %49, %23
br i1 %50, label %51, label %24
51: ; preds = %24, %17
%52 = phi double [ undef, %17 ], [ %48, %24 ]
%53 = phi double [ %15, %17 ], [ %48, %24 ]
%54 = phi double* [ %11, %17 ], [ %44, %24 ]
%55 = phi double* [ %2, %17 ], [ %45, %24 ]
%56 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %56, label %69, label %57
57: ; preds = %51, %57
%58 = phi double [ %66, %57 ], [ %53, %51 ]
%59 = phi double* [ %62, %57 ], [ %54, %51 ]
%60 = phi double* [ %63, %57 ], [ %55, %51 ]
%61 = phi i32 [ %67, %57 ], [ 0, %51 ]
%62 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 1
%63 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 1
%64 = load double, double* %62
%65 = load double, double* %63
%66 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %64, double %58)
%67 = add i32 %61, 1
%68 = icmp eq i32 %67, %20
br i1 %68, label %69, label %57
69: ; preds = %51, %57, %13, %5
%70 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %15, %13 ], [ %52, %51 ], [ %66, %57 ]
%71 = add nsw i32 %6, -1
%72 = icmp sgt i32 %6, 0
%73 = select i1 %72, i32 0, i32 %1
%74 = add nsw i32 %71, %73
store i32 %74, i32* %4
ret double %70
}