void fir_mem2(float *x, float *num, float *y, int N, int ord, float *mem) {
  int i, j;
  float xi;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    xi = x[i];
    y[i] = num[0] * xi + mem[0];
    for (j = 0; j < ord - 1; j++) {
      mem[j] = mem[j + 1] + num[j + 1] * xi;
    }
    mem[ord - 1] = num[ord] * xi;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fir_mem2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1200 <fir_mem2+0x100>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  -0x34(%rbp),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ce <fir_mem2+0xce>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  -0x34(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1171 <fir_mem2+0x71>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mulss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1122 <fir_mem2+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fir_mem2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1343 <fir_mem2+0x243>
lea    -0x1(%r8),%eax
movslq %r8d,%r10
movslq %eax,%r11
mov    %ecx,%r13d
lea    (%r9,%rax,4),%r14
add    $0x4,%r14
lea    0x4(%rsi),%r15
lea    (%rsi,%rax,4),%rbx
add    $0x4,%rbx
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    -0x8(%rcx),%rbp
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
shr    $0x3,%rbp
add    $0x1,%rbp
cmp    %r9,%rbx
seta   %bl
cmp    %r14,%r15
setb   %cl
and    %bl,%cl
mov    %rbp,%rbx
mov    %rbp,-0x18(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
mov    %rax,%rbx
neg    %rbx
mov    %rbx,-0x8(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
mov    %cl,-0x29(%rsp)
jmp    11a9 <fir_mem2+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mulss  (%rsi,%r10,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r9,%r11,4)
add    $0x1,%r12
cmp    %r13,%r12
je     1343 <fir_mem2+0x243>
movss  (%rdi,%r12,4),%xmm0
movss  (%rsi),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%r9),%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx,%r12,4)
cmp    $0x2,%r8d
jl     1190 <fir_mem2+0x90>
cmp    $0x8,%eax
setb   %bl
or     %cl,%bl
je     11e0 <fir_mem2+0xe0>
xor    %ebx,%ebx
jmp    12bc <fir_mem2+0x1bc>
nopl   0x0(%rax)
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
cmpq   $0x0,-0x10(%rsp)
je     1330 <fir_mem2+0x230>
mov    -0x28(%rsp),%r15
xor    %r14d,%r14d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups 0x4(%rsi,%r14,4),%xmm2
movups 0x14(%rsi,%r14,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
movups 0x4(%r9,%r14,4),%xmm4
addps  %xmm2,%xmm4
movups 0x14(%r9,%r14,4),%xmm2
movups 0x24(%r9,%r14,4),%xmm5
movups 0x34(%r9,%r14,4),%xmm6
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm2,%xmm3
movups %xmm4,(%r9,%r14,4)
movups %xmm3,0x10(%r9,%r14,4)
movups 0x24(%rsi,%r14,4),%xmm2
movups 0x34(%rsi,%r14,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
addps  %xmm5,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
addps  %xmm6,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%r9,%r14,4)
movups %xmm3,0x30(%r9,%r14,4)
add    $0x10,%r14
add    $0xfffffffffffffffe,%r15
jne    1200 <fir_mem2+0x100>
testb  $0x1,-0x18(%rsp)
je     12a7 <fir_mem2+0x1a7>
lea    0x0(,%r14,4),%rbx
or     $0x4,%rbx
movups (%r9,%rbx,1),%xmm2
movups 0x10(%r9,%rbx,1),%xmm3
movups (%rsi,%rbx,1),%xmm4
movups 0x10(%rsi,%rbx,1),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm4
addps  %xmm2,%xmm4
mulps  %xmm1,%xmm5
addps  %xmm3,%xmm5
movups %xmm4,(%r9,%r14,4)
movups %xmm5,0x10(%r9,%r14,4)
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rbx
cmp    %rax,%rcx
mov    -0x29(%rsp),%cl
je     1190 <fir_mem2+0x90>
mov    %rbx,%rbp
test   $0x1,%al
je     12df <fir_mem2+0x1df>
mov    %rbx,%rbp
or     $0x1,%rbp
movss  (%rsi,%rbp,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  (%r9,%rbp,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%r9,%rbx,4)
not    %rbx
cmp    -0x8(%rsp),%rbx
je     1190 <fir_mem2+0x90>
nopl   (%rax)
movss  0x4(%rsi,%rbp,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0x4(%r9,%rbp,4),%xmm1
movss  %xmm1,(%r9,%rbp,4)
movss  0x8(%rsi,%rbp,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
addss  0x8(%r9,%rbp,4),%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%r9,%rbp,4)
lea    0x2(%rbp),%rbx
mov    %rbx,%rbp
cmp    %rbx,%rax
jne    12f0 <fir_mem2+0x1f0>
jmp    1190 <fir_mem2+0x90>
xor    %r14d,%r14d
testb  $0x1,-0x18(%rsp)
jne    1270 <fir_mem2+0x170>
jmp    12a7 <fir_mem2+0x1a7>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fir_mem2(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4, float* %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca float*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca float
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store float* %2, float** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store float* %5, float** %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %78, %6
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %10
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %81
20: ; preds = %16
%21 = load float*, float** %7
%22 = load i32, i32* %13
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %23
%25 = load float, float* %24
store float %25, float* %15
%26 = load float*, float** %8
%27 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 0
%28 = load float, float* %27
%29 = load float, float* %15
%30 = load float*, float** %12
%31 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 0
%32 = load float, float* %31
%33 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %29, float %32)
%34 = load float*, float** %9
%35 = load i32, i32* %13
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %36
store float %33, float* %37
store i32 0, i32* %14
br label %38
38: ; preds = %62, %20
%39 = load i32, i32* %14
%40 = load i32, i32* %11
%41 = sub nsw i32 %40, 1
%42 = icmp slt i32 %39, %41
br i1 %42, label %43, label %65
43: ; preds = %38
%44 = load float*, float** %12
%45 = load i32, i32* %14
%46 = add nsw i32 %45, 1
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = load float*, float** %8
%51 = load i32, i32* %14
%52 = add nsw i32 %51, 1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 %53
%55 = load float, float* %54
%56 = load float, float* %15
%57 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %56, float %49)
%58 = load float*, float** %12
%59 = load i32, i32* %14
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %58, i64 %60
store float %57, float* %61
br label %62
62: ; preds = %43
%63 = load i32, i32* %14
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %14
br label %38
65: ; preds = %38
%66 = load float*, float** %8
%67 = load i32, i32* %11
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 %68
%70 = load float, float* %69
%71 = load float, float* %15
%72 = fmul float %70, %71
%73 = load float*, float** %12
%74 = load i32, i32* %11
%75 = sub nsw i32 %74, 1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds float, float* %73, i64 %76
store float %72, float* %77
br label %78
78: ; preds = %65
%79 = load i32, i32* %13
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %13
br label %16
81: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fir_mem2(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture writeonly %2, i32 %3, i32 %4, float* nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %7, label %8, label %157
8: ; preds = %6
%9 = add i32 %4, -1
%10 = icmp sgt i32 %4, 1
%11 = sext i32 %4 to i64
%12 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %11
%13 = sext i32 %9 to i64
%14 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %13
%15 = zext i32 %3 to i64
%16 = zext i32 %9 to i64
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = getelementptr float, float* %5, i64 %17
%19 = getelementptr float, float* %1, i64 1
%20 = getelementptr float, float* %1, i64 %17
%21 = and i64 %16, 4294967288
%22 = add nsw i64 %21, -8
%23 = lshr exact i64 %22, 3
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = icmp ult i32 %9, 8
%26 = icmp ugt float* %20, %5
%27 = icmp ult float* %19, %18
%28 = and i1 %26, %27
%29 = and i64 %16, 4294967288
%30 = and i64 %24, 1
%31 = icmp eq i64 %22, 0
%32 = and i64 %24, 4611686018427387902
%33 = icmp eq i64 %30, 0
%34 = icmp eq i64 %29, %16
%35 = and i64 %16, 1
%36 = icmp eq i64 %35, 0
%37 = sub nsw i64 0, %16
br label %38
38: ; preds = %8, %152
%39 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %155, %152 ]
%40 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = load float, float* %1
%43 = load float, float* %5
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %41, float %43)
%45 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %39
store float %44, float* %45
br i1 %10, label %46, label %152
46: ; preds = %38
%47 = select i1 %25, i1 true, i1 %28
br i1 %47, label %121, label %48
48: ; preds = %46
%49 = insertelement <4 x float> poison, float %41, i64 0
%50 = shufflevector <4 x float> %49, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%51 = insertelement <4 x float> poison, float %41, i64 0
%52 = shufflevector <4 x float> %51, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %31, label %98, label %53
53: ; preds = %48, %53
%54 = phi i64 [ %95, %53 ], [ 0, %48 ]
%55 = phi i64 [ %96, %53 ], [ 0, %48 ]
%56 = or i64 %54, 1
%57 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %56
%58 = bitcast float* %57 to <4 x float>*
%59 = load <4 x float>, <4 x float>* %58
%60 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 4
%61 = bitcast float* %60 to <4 x float>*
%62 = load <4 x float>, <4 x float>* %61
%63 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %56
%64 = bitcast float* %63 to <4 x float>*
%65 = load <4 x float>, <4 x float>* %64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 4
%67 = bitcast float* %66 to <4 x float>*
%68 = load <4 x float>, <4 x float>* %67
%69 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %65, <4 x float> %50, <4 x float> %59)
%70 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %68, <4 x float> %52, <4 x float> %62)
%71 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %54
%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
%75 = or i64 %54, 8
%76 = or i64 %54, 9
%77 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %76
%78 = bitcast float* %77 to <4 x float>*
%79 = load <4 x float>, <4 x float>* %78
%80 = getelementptr inbounds float, float* %77, i64 4
%81 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
%82 = load <4 x float>, <4 x float>* %81
%83 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %76
%84 = bitcast float* %83 to <4 x float>*
%85 = load <4 x float>, <4 x float>* %84
%86 = getelementptr inbounds float, float* %83, i64 4
%87 = bitcast float* %86 to <4 x float>*
%88 = load <4 x float>, <4 x float>* %87
%89 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %85, <4 x float> %50, <4 x float> %79)
%90 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %88, <4 x float> %52, <4 x float> %82)
%91 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %75
%92 = bitcast float* %91 to <4 x float>*
store <4 x float> %89, <4 x float>* %92
%93 = getelementptr inbounds float, float* %91, i64 4
%94 = bitcast float* %93 to <4 x float>*
store <4 x float> %90, <4 x float>* %94
%95 = add nuw i64 %54, 16
%96 = add i64 %55, 2
%97 = icmp eq i64 %96, %32
br i1 %97, label %98, label %53
98: ; preds = %53, %48
%99 = phi i64 [ 0, %48 ], [ %95, %53 ]
br i1 %33, label %120, label %100
100: ; preds = %98
%101 = or i64 %99, 1
%102 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %101
%103 = bitcast float* %102 to <4 x float>*
%104 = load <4 x float>, <4 x float>* %103
%105 = getelementptr inbounds float, float* %102, i64 4
%106 = bitcast float* %105 to <4 x float>*
%107 = load <4 x float>, <4 x float>* %106
%108 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %101
%109 = bitcast float* %108 to <4 x float>*
%110 = load <4 x float>, <4 x float>* %109
%111 = getelementptr inbounds float, float* %108, i64 4
%112 = bitcast float* %111 to <4 x float>*
%113 = load <4 x float>, <4 x float>* %112
%114 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %110, <4 x float> %50, <4 x float> %104)
%115 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %113, <4 x float> %52, <4 x float> %107)
%116 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %99
%117 = bitcast float* %116 to <4 x float>*
store <4 x float> %114, <4 x float>* %117
%118 = getelementptr inbounds float, float* %116, i64 4
%119 = bitcast float* %118 to <4 x float>*
store <4 x float> %115, <4 x float>* %119
br label %120
120: ; preds = %98, %100
br i1 %34, label %152, label %121
121: ; preds = %46, %120
%122 = phi i64 [ 0, %46 ], [ %29, %120 ]
%123 = xor i64 %122, -1
br i1 %36, label %132, label %124
124: ; preds = %121
%125 = or i64 %122, 1
%126 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %125
%127 = load float, float* %126
%128 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %125
%129 = load float, float* %128
%130 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %129, float %41, float %127)
%131 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %122
store float %130, float* %131
br label %132
132: ; preds = %124, %121
%133 = phi i64 [ %122, %121 ], [ %125, %124 ]
%134 = icmp eq i64 %123, %37
br i1 %134, label %152, label %135
135: ; preds = %132, %135
%136 = phi i64 [ %144, %135 ], [ %133, %132 ]
%137 = add nuw nsw i64 %136, 1
%138 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %137
%139 = load float, float* %138
%140 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %137
%141 = load float, float* %140
%142 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %141, float %41, float %139)
%143 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %136
store float %142, float* %143
%144 = add nuw nsw i64 %136, 2
%145 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %144
%146 = load float, float* %145
%147 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %144
%148 = load float, float* %147
%149 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %148, float %41, float %146)
%150 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %137
store float %149, float* %150
%151 = icmp eq i64 %144, %16
br i1 %151, label %152, label %135
152: ; preds = %132, %135, %120, %38
%153 = load float, float* %12
%154 = fmul float %41, %153
store float %154, float* %14
%155 = add nuw nsw i64 %39, 1
%156 = icmp eq i64 %155, %15
br i1 %156, label %157, label %38
157: ; preds = %152, %6
ret void
}