#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 */

/* Variables and functions */
int sat_25bits(int);
int IIR_2ndOrder_directII(int x, int w[], const short C[]) {
  int y;
  int memA, memB, memC;
  long lmem;
  x = sat_25bits(x);
  lmem = (long)C[3] * (long)x;
  memA = (int)(lmem >> 13);
  lmem = (long)C[4] * (long)w[1];
  memB = (int)(lmem >> 13);
  memC = memA - memB;
  lmem = (long)C[5] * (long)w[2];
  memB = (int)(lmem >> 13);
  memA = memC - memB;
  memB = sat_25bits(memA);
  w[0] = memB;
  lmem = (long)C[0] * (long)w[0];
  memA = (int)(lmem >> 13);
  lmem = (long)C[1] * (long)w[1];
  memB = (int)(lmem >> 13);
  memC = memA + memB;
  lmem = (long)C[2] * (long)w[2];
  memA = (int)(lmem >> 13);
  y = memC + memA;
  w[2] = w[1];
  w[1] = w[0];
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<IIR_2ndOrder_directII>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1030 <sat_25bits@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movswq 0x6(%rax),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xd,%rax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movswq 0x8(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq 0x4(%rcx),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xd,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movswq 0xa(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq 0x8(%rcx),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xd,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
call   1030 <sat_25bits@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movswq (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xd,%rax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movswq 0x2(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq 0x4(%rcx),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xd,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movswq 0x4(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq 0x8(%rcx),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0xd,%rax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<IIR_2ndOrder_directII>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rbx
call   1030 <sat_25bits@plt>
movswq 0x6(%r14),%rcx
movslq %eax,%rdi
imul   %rcx,%rdi
shr    $0xd,%rdi
movswq 0x8(%r14),%rax
movslq 0x4(%rbx),%rcx
imul   %rax,%rcx
shr    $0xd,%rcx
movswq 0xa(%r14),%rax
movslq 0x8(%rbx),%rdx
imul   %rax,%rdx
shr    $0xd,%rdx
add    %ecx,%edx
sub    %edx,%edi
call   1030 <sat_25bits@plt>
mov    %eax,(%rbx)
movswq (%r14),%rcx
movslq %eax,%rdx
imul   %rdx,%rcx
shr    $0xd,%rcx
movswq 0x2(%r14),%rsi
movslq 0x4(%rbx),%rdi
imul   %rdi,%rsi
shr    $0xd,%rsi
add    %ecx,%esi
movswq 0x4(%r14),%rcx
movslq 0x8(%rbx),%rax
imul   %rcx,%rax
shr    $0xd,%rax
add    %esi,%eax
mov    %edi,0x8(%rbx)
mov    %edx,0x4(%rbx)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @IIR_2ndOrder_directII(i32 %0, i32* %1, i16* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i64
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store i16* %2, i16** %6
%12 = load i32, i32* %4
%13 = call i32 @sat_25bits(i32 %12)
store i32 %13, i32* %4
%14 = load i16*, i16** %6
%15 = getelementptr inbounds i16, i16* %14, i64 3
%16 = load i16, i16* %15
%17 = sext i16 %16 to i64
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = mul nsw i64 %17, %19
store i64 %20, i64* %11
%21 = load i64, i64* %11
%22 = ashr i64 %21, 13
%23 = trunc i64 %22 to i32
store i32 %23, i32* %8
%24 = load i16*, i16** %6
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %24, i64 4
%26 = load i16, i16* %25
%27 = sext i16 %26 to i64
%28 = load i32*, i32** %5
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 1
%30 = load i32, i32* %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = mul nsw i64 %27, %31
store i64 %32, i64* %11
%33 = load i64, i64* %11
%34 = ashr i64 %33, 13
%35 = trunc i64 %34 to i32
store i32 %35, i32* %9
%36 = load i32, i32* %8
%37 = load i32, i32* %9
%38 = sub nsw i32 %36, %37
store i32 %38, i32* %10
%39 = load i16*, i16** %6
%40 = getelementptr inbounds i16, i16* %39, i64 5
%41 = load i16, i16* %40
%42 = sext i16 %41 to i64
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 2
%45 = load i32, i32* %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = mul nsw i64 %42, %46
store i64 %47, i64* %11
%48 = load i64, i64* %11
%49 = ashr i64 %48, 13
%50 = trunc i64 %49 to i32
store i32 %50, i32* %9
%51 = load i32, i32* %10
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sub nsw i32 %51, %52
store i32 %53, i32* %8
%54 = load i32, i32* %8
%55 = call i32 @sat_25bits(i32 %54)
store i32 %55, i32* %9
%56 = load i32, i32* %9
%57 = load i32*, i32** %5
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 0
store i32 %56, i32* %58
%59 = load i16*, i16** %6
%60 = getelementptr inbounds i16, i16* %59, i64 0
%61 = load i16, i16* %60
%62 = sext i16 %61 to i64
%63 = load i32*, i32** %5
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 0
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = mul nsw i64 %62, %66
store i64 %67, i64* %11
%68 = load i64, i64* %11
%69 = ashr i64 %68, 13
%70 = trunc i64 %69 to i32
store i32 %70, i32* %8
%71 = load i16*, i16** %6
%72 = getelementptr inbounds i16, i16* %71, i64 1
%73 = load i16, i16* %72
%74 = sext i16 %73 to i64
%75 = load i32*, i32** %5
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 1
%77 = load i32, i32* %76
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = mul nsw i64 %74, %78
store i64 %79, i64* %11
%80 = load i64, i64* %11
%81 = ashr i64 %80, 13
%82 = trunc i64 %81 to i32
store i32 %82, i32* %9
%83 = load i32, i32* %8
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %83, %84
store i32 %85, i32* %10
%86 = load i16*, i16** %6
%87 = getelementptr inbounds i16, i16* %86, i64 2
%88 = load i16, i16* %87
%89 = sext i16 %88 to i64
%90 = load i32*, i32** %5
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 2
%92 = load i32, i32* %91
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = mul nsw i64 %89, %93
store i64 %94, i64* %11
%95 = load i64, i64* %11
%96 = ashr i64 %95, 13
%97 = trunc i64 %96 to i32
store i32 %97, i32* %8
%98 = load i32, i32* %10
%99 = load i32, i32* %8
%100 = add nsw i32 %98, %99
store i32 %100, i32* %7
%101 = load i32*, i32** %5
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 1
%103 = load i32, i32* %102
%104 = load i32*, i32** %5
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 2
store i32 %103, i32* %105
%106 = load i32*, i32** %5
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 0
%108 = load i32, i32* %107
%109 = load i32*, i32** %5
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 1
store i32 %108, i32* %110
%111 = load i32, i32* %7
ret i32 %111
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @IIR_2ndOrder_directII(i32 %0, i32* nocapture %1, i16* nocapture %2) {
%4 = tail call i32 @sat_25bits(i32 %0)
%5 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 3
%6 = load i16, i16* %5
%7 = sext i16 %6 to i64
%8 = sext i32 %4 to i64
%9 = mul nsw i64 %7, %8
%10 = lshr i64 %9, 13
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 4
%13 = load i16, i16* %12
%14 = sext i16 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%16 = load i32, i32* %15
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul nsw i64 %17, %14
%19 = lshr i64 %18, 13
%20 = trunc i64 %19 to i32
%21 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 5
%22 = load i16, i16* %21
%23 = sext i16 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%25 = load i32, i32* %24
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul nsw i64 %26, %23
%28 = lshr i64 %27, 13
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = add i32 %20, %29
%31 = sub i32 %11, %30
%32 = tail call i32 @sat_25bits(i32 %31)
store i32 %32, i32* %1
%33 = load i16, i16* %2
%34 = sext i16 %33 to i64
%35 = sext i32 %32 to i64
%36 = mul nsw i64 %34, %35
%37 = lshr i64 %36, 13
%38 = trunc i64 %37 to i32
%39 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 1
%40 = load i16, i16* %39
%41 = sext i16 %40 to i64
%42 = load i32, i32* %15
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = mul nsw i64 %43, %41
%45 = lshr i64 %44, 13
%46 = trunc i64 %45 to i32
%47 = add nsw i32 %46, %38
%48 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 2
%49 = load i16, i16* %48
%50 = sext i16 %49 to i64
%51 = load i32, i32* %24
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = mul nsw i64 %52, %50
%54 = lshr i64 %53, 13
%55 = trunc i64 %54 to i32
%56 = add nsw i32 %47, %55
store i32 %42, i32* %24
store i32 %32, i32* %15
ret i32 %56
}