void fir_no_red_ld(const short x[], const short h[], short y[]) {
  int i, j;
  long sum0, sum1;
  short x0, x1, h0, h1;
  for (j = 0; j < 100; j += 2) {
    sum0 = 0;
    sum1 = 0;
    x0 = x[j];
    for (i = 0; i < 32; i += 2) {
      x1 = x[j + i + 1];
      h0 = h[i];
      sum0 += x0 * h0;
      sum1 += x1 * h0;
      x0 = x[j + i + 2];
      h1 = h[i + 1];
      sum0 += x1 * h1;
      sum1 += x0 * h1;
    }
    y[j] = sum0 >> 15;
    y[j + 1] = sum1 >> 15;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir_no_red_ld>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x20(%rbp)
jge    124a <fir_no_red_ld+0x14a>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x1c(%rbp)
jge    1209 <fir_no_red_ld+0x109>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x36(%rbp)
movswl -0x32(%rbp),%eax
movswl -0x36(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
cltq
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movswl -0x34(%rbp),%eax
movswl -0x36(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
cltq
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x38(%rbp)
movswl -0x34(%rbp),%eax
movswl -0x38(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
cltq
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movswl -0x32(%rbp),%eax
movswl -0x38(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
cltq
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1148 <fir_no_red_ld+0x48>
mov    -0x28(%rbp),%rax
sar    $0xf,%rax
mov    %ax,%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xf,%rax
mov    %ax,%dx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1117 <fir_no_red_ld+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir_no_red_ld>:
lea    0x2(%rdi),%rax
xor    %r8d,%r8d
pxor   %xmm8,%xmm8
nopl   0x0(%rax)
movzwl (%rdi,%r8,2),%ecx
movd   %ecx,%xmm3
pslld  $0x10,%xmm3
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movq   (%rax,%rcx,4),%xmm5
pshuflw $0xe8,%xmm5,%xmm10
pshuflw $0xed,%xmm5,%xmm9
movq   (%rsi,%rcx,4),%xmm4
pshuflw $0xed,%xmm4,%xmm7
movdqa %xmm4,%xmm6
pslld  $0x10,%xmm6
psrad  $0x10,%xmm6
movdqa %xmm7,%xmm0
pmulhw %xmm10,%xmm0
pmullw %xmm10,%xmm7
punpcklwd %xmm8,%xmm10
pmaddwd %xmm6,%xmm10
punpckldq %xmm8,%xmm10
psrld  $0x10,%xmm3
punpcklwd %xmm9,%xmm3
punpcklwd %xmm8,%xmm3
pmaddwd %xmm6,%xmm3
punpckldq %xmm8,%xmm3
psrld  $0x10,%xmm4
punpcklwd %xmm0,%xmm7
punpckldq %xmm8,%xmm7
paddq  %xmm7,%xmm1
paddq  %xmm3,%xmm1
psrld  $0x10,%xmm5
pmaddwd %xmm4,%xmm5
punpckldq %xmm8,%xmm5
paddq  %xmm5,%xmm2
paddq  %xmm10,%xmm2
add    $0x2,%rcx
movdqa %xmm9,%xmm3
cmp    $0x10,%rcx
jne    1130 <fir_no_red_ld+0x30>
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
paddq  %xmm2,%xmm0
movq   %xmm0,%r9
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddq  %xmm1,%xmm0
movq   %xmm0,%rcx
shr    $0xf,%rcx
lea    (%r8,%r8,1),%r10
mov    %cx,(%rdx,%r8,2)
shr    $0xf,%r9
or     $0x2,%r10
mov    %r9w,(%rdx,%r10,1)
lea    0x2(%r8),%rcx
add    $0x4,%rax
cmp    $0x62,%r8
mov    %rcx,%r8
jb     1110 <fir_no_red_ld+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fir_no_red_ld(i16* %0, i16* %1, i16* %2) {
%4 = alloca i16*
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i16
%12 = alloca i16
%13 = alloca i16
%14 = alloca i16
store i16* %0, i16** %4
store i16* %1, i16** %5
store i16* %2, i16** %6
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %106, %3
%16 = load i32, i32* %8
%17 = icmp slt i32 %16, 100
br i1 %17, label %18, label %109
18: ; preds = %15
store i64 0, i64* %9
store i64 0, i64* %10
%19 = load i16*, i16** %4
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i64 %21
%23 = load i16, i16* %22
store i16 %23, i16* %11
store i32 0, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %87, %18
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp slt i32 %25, 32
br i1 %26, label %27, label %90
27: ; preds = %24
%28 = load i16*, i16** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %29, %30
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i16, i16* %28, i64 %33
%35 = load i16, i16* %34
store i16 %35, i16* %12
%36 = load i16*, i16** %5
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i16, i16* %36, i64 %38
%40 = load i16, i16* %39
store i16 %40, i16* %13
%41 = load i16, i16* %11
%42 = sext i16 %41 to i32
%43 = load i16, i16* %13
%44 = sext i16 %43 to i32
%45 = mul nsw i32 %42, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = load i64, i64* %9
%48 = add nsw i64 %47, %46
store i64 %48, i64* %9
%49 = load i16, i16* %12
%50 = sext i16 %49 to i32
%51 = load i16, i16* %13
%52 = sext i16 %51 to i32
%53 = mul nsw i32 %50, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = load i64, i64* %10
%56 = add nsw i64 %55, %54
store i64 %56, i64* %10
%57 = load i16*, i16** %4
%58 = load i32, i32* %8
%59 = load i32, i32* %7
%60 = add nsw i32 %58, %59
%61 = add nsw i32 %60, 2
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i16, i16* %57, i64 %62
%64 = load i16, i16* %63
store i16 %64, i16* %11
%65 = load i16*, i16** %5
%66 = load i32, i32* %7
%67 = add nsw i32 %66, 1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i16, i16* %65, i64 %68
%70 = load i16, i16* %69
store i16 %70, i16* %14
%71 = load i16, i16* %12
%72 = sext i16 %71 to i32
%73 = load i16, i16* %14
%74 = sext i16 %73 to i32
%75 = mul nsw i32 %72, %74
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = load i64, i64* %9
%78 = add nsw i64 %77, %76
store i64 %78, i64* %9
%79 = load i16, i16* %11
%80 = sext i16 %79 to i32
%81 = load i16, i16* %14
%82 = sext i16 %81 to i32
%83 = mul nsw i32 %80, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = load i64, i64* %10
%86 = add nsw i64 %85, %84
store i64 %86, i64* %10
br label %87
87: ; preds = %27
%88 = load i32, i32* %7
%89 = add nsw i32 %88, 2
store i32 %89, i32* %7
br label %24
90: ; preds = %24
%91 = load i64, i64* %9
%92 = ashr i64 %91, 15
%93 = trunc i64 %92 to i16
%94 = load i16*, i16** %6
%95 = load i32, i32* %8
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i16, i16* %94, i64 %96
store i16 %93, i16* %97
%98 = load i64, i64* %10
%99 = ashr i64 %98, 15
%100 = trunc i64 %99 to i16
%101 = load i16*, i16** %6
%102 = load i32, i32* %8
%103 = add nsw i32 %102, 1
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i16, i16* %101, i64 %104
store i16 %100, i16* %105
br label %106
106: ; preds = %90
%107 = load i32, i32* %8
%108 = add nsw i32 %107, 2
store i32 %108, i32* %8
br label %15
109: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fir_no_red_ld(i16* nocapture %0, i16* nocapture %1, i16* nocapture writeonly %2) {
br label %4
4: ; preds = %47, %3
%5 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %57, %47 ]
%6 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %5
%7 = load i16, i16* %6
%8 = insertelement <2 x i16> poison, i16 %7, i64 1
br label %9
9: ; preds = %9, %4
%10 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %45, %9 ]
%11 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %4 ], [ %40, %9 ]
%12 = phi <2 x i16> [ %8, %4 ], [ %21, %9 ]
%13 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %4 ], [ %44, %9 ]
%14 = shl i64 %10, 1
%15 = add nuw nsw i64 %14, %5
%16 = or i64 %15, 1
%17 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %16
%18 = bitcast i16* %17 to <4 x i16>*
%19 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %18
%20 = shufflevector <4 x i16> %19, <4 x i16> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%21 = shufflevector <4 x i16> %19, <4 x i16> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %14
%23 = bitcast i16* %22 to <4 x i16>*
%24 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %23
%25 = shufflevector <4 x i16> %24, <4 x i16> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%26 = shufflevector <4 x i16> %24, <4 x i16> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%27 = sext <2 x i16> %25 to <2 x i32>
%28 = sext <2 x i16> %20 to <2 x i32>
%29 = mul nsw <2 x i32> %27, %28
%30 = zext <2 x i32> %29 to <2 x i64>
%31 = add <2 x i64> %13, %30
%32 = shufflevector <2 x i16> %12, <2 x i16> %21, <2 x i32> <i32 1, i32 2>
%33 = sext <2 x i16> %32 to <2 x i32>
%34 = mul nsw <2 x i32> %27, %33
%35 = zext <2 x i32> %34 to <2 x i64>
%36 = add <2 x i64> %11, %35
%37 = sext <2 x i16> %26 to <2 x i32>
%38 = mul nsw <2 x i32> %37, %28
%39 = zext <2 x i32> %38 to <2 x i64>
%40 = add <2 x i64> %36, %39
%41 = sext <2 x i16> %21 to <2 x i32>
%42 = mul nsw <2 x i32> %37, %41
%43 = zext <2 x i32> %42 to <2 x i64>
%44 = add <2 x i64> %31, %43
%45 = add nuw i64 %10, 2
%46 = icmp eq i64 %45, 16
br i1 %46, label %47, label %9
47: ; preds = %9
%48 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %44)
%49 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %40)
%50 = lshr i64 %49, 15
%51 = trunc i64 %50 to i16
%52 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %5
store i16 %51, i16* %52
%53 = lshr i64 %48, 15
%54 = trunc i64 %53 to i16
%55 = or i64 %5, 1
%56 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %55
store i16 %54, i16* %56
%57 = add nuw nsw i64 %5, 2
%58 = icmp ult i64 %5, 98
br i1 %58, label %4, label %59
59: ; preds = %47
ret void
}