#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int int16_t;

/* Variables and functions */
int16_t calc_filter3x3(const int16_t a11, const int16_t a12, const int16_t a13,
                       const int16_t a21, const int16_t a22, const int16_t a23,
                       const int16_t a31, const int16_t a32, const int16_t a33,
                       const int16_t p11, const int16_t p12, const int16_t p13,
                       const int16_t p21, const int16_t p22, const int16_t p23,
                       const int16_t p31, const int16_t p32, const int16_t p33,
                       const int shift_fact) {
  int16_t out;
  out = (a11 * p11 + a12 * p12 + a13 * p13 + a21 * p21 + a22 * p22 + a23 * p23 +
         a31 * p31 + a32 * p32 + a33 * p33) >>
        shift_fact;
  return out;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_filter3x3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x70(%rbp),%eax
mov    0x68(%rbp),%eax
mov    0x60(%rbp),%eax
mov    0x58(%rbp),%eax
mov    0x50(%rbp),%eax
mov    0x48(%rbp),%eax
mov    0x40(%rbp),%eax
mov    0x38(%rbp),%eax
mov    0x30(%rbp),%eax
mov    0x28(%rbp),%eax
mov    0x20(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8d,-0x14(%rbp)
mov    %r9d,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   0x28(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
imul   0x30(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   0x38(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   0x40(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   0x48(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   0x50(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    0x10(%rbp),%ecx
imul   0x58(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    0x18(%rbp),%ecx
imul   0x60(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    0x20(%rbp),%ecx
imul   0x68(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    0x70(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_filter3x3>:
push   %rbx
mov    %ecx,%r10d
mov    0x70(%rsp),%cl
mov    0x68(%rsp),%eax
mov    0x60(%rsp),%r11d
imul   0x28(%rsp),%edi
mov    0x58(%rsp),%ebx
imul   0x30(%rsp),%esi
add    %edi,%esi
imul   0x38(%rsp),%edx
imul   0x40(%rsp),%r10d
add    %edx,%esi
add    %r10d,%esi
imul   0x48(%rsp),%r8d
add    %r8d,%esi
imul   0x50(%rsp),%r9d
add    %r9d,%esi
imul   0x10(%rsp),%ebx
imul   0x18(%rsp),%r11d
add    %esi,%ebx
add    %ebx,%r11d
imul   0x20(%rsp),%eax
add    %r11d,%eax
sar    %cl,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @calc_filter3x3(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8, i32 %9, i32 %10, i32 %11, i32 %12, i32 %13, i32 %14, i32 %15, i32 %16, i32 %17, i32 %18) {
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
%26 = alloca i32
%27 = alloca i32
%28 = alloca i32
%29 = alloca i32
%30 = alloca i32
%31 = alloca i32
%32 = alloca i32
%33 = alloca i32
%34 = alloca i32
%35 = alloca i32
%36 = alloca i32
%37 = alloca i32
%38 = alloca i32
%39 = alloca i32
store i32 %0, i32* %20
store i32 %1, i32* %21
store i32 %2, i32* %22
store i32 %3, i32* %23
store i32 %4, i32* %24
store i32 %5, i32* %25
store i32 %6, i32* %26
store i32 %7, i32* %27
store i32 %8, i32* %28
store i32 %9, i32* %29
store i32 %10, i32* %30
store i32 %11, i32* %31
store i32 %12, i32* %32
store i32 %13, i32* %33
store i32 %14, i32* %34
store i32 %15, i32* %35
store i32 %16, i32* %36
store i32 %17, i32* %37
store i32 %18, i32* %38
%40 = load i32, i32* %20
%41 = load i32, i32* %29
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %21
%44 = load i32, i32* %30
%45 = mul nsw i32 %43, %44
%46 = add nsw i32 %42, %45
%47 = load i32, i32* %22
%48 = load i32, i32* %31
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = add nsw i32 %46, %49
%51 = load i32, i32* %23
%52 = load i32, i32* %32
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = add nsw i32 %50, %53
%55 = load i32, i32* %24
%56 = load i32, i32* %33
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = add nsw i32 %54, %57
%59 = load i32, i32* %25
%60 = load i32, i32* %34
%61 = mul nsw i32 %59, %60
%62 = add nsw i32 %58, %61
%63 = load i32, i32* %26
%64 = load i32, i32* %35
%65 = mul nsw i32 %63, %64
%66 = add nsw i32 %62, %65
%67 = load i32, i32* %27
%68 = load i32, i32* %36
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = add nsw i32 %66, %69
%71 = load i32, i32* %28
%72 = load i32, i32* %37
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = add nsw i32 %70, %73
%75 = load i32, i32* %38
%76 = ashr i32 %74, %75
store i32 %76, i32* %39
%77 = load i32, i32* %39
ret i32 %77
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @calc_filter3x3(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8, i32 %9, i32 %10, i32 %11, i32 %12, i32 %13, i32 %14, i32 %15, i32 %16, i32 %17, i32 %18) {
%20 = mul nsw i32 %9, %0
%21 = mul nsw i32 %10, %1
%22 = add nsw i32 %21, %20
%23 = mul nsw i32 %11, %2
%24 = add nsw i32 %22, %23
%25 = mul nsw i32 %12, %3
%26 = add nsw i32 %24, %25
%27 = mul nsw i32 %13, %4
%28 = add nsw i32 %26, %27
%29 = mul nsw i32 %14, %5
%30 = add nsw i32 %28, %29
%31 = mul nsw i32 %15, %6
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = mul nsw i32 %16, %7
%34 = add nsw i32 %32, %33
%35 = mul nsw i32 %17, %8
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = ashr i32 %36, %18
ret i32 %37
}