void mm_kernel(int s, double a[][s], double b[][s], double c[][s], int i, int j,
               int k) {
  a[i][k] += b[i][j] * c[j][k];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mm_kernel>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    %r9d,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%edi
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%esi
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
imul   %rdi,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq 0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq 0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mm_kernel>:
movslq 0x8(%rsp),%rax
mov    %edi,%r10d
movslq %r8d,%rdi
imul   %r10,%rdi
lea    (%rdx,%rdi,8),%r8
movslq %r9d,%rdx
movsd  (%r8,%rdx,8),%xmm0
imul   %r10,%rdx
lea    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mulsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
lea    (%rsi,%rdi,8),%rcx
addsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mm_kernel(i32 %0, double* %1, double* %2, double* %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store double* %1, double** %9
store double* %2, double** %10
store double* %3, double** %11
store i32 %4, i32* %12
store i32 %5, i32* %13
store i32 %6, i32* %14
%15 = load i32, i32* %8
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = load i32, i32* %8
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = load i32, i32* %8
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = load double*, double** %10
%22 = load i32, i32* %12
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = mul nsw i64 %23, %18
%25 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %24
%26 = load i32, i32* %13
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = load double*, double** %11
%31 = load i32, i32* %13
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = mul nsw i64 %32, %20
%34 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %33
%35 = load i32, i32* %14
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = load double*, double** %9
%40 = load i32, i32* %12
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = mul nsw i64 %41, %16
%43 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %42
%44 = load i32, i32* %14
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double %38, double %47)
store double %48, double* %46
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mm_kernel(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = mul nsw i64 %9, %8
%11 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %10
%12 = sext i32 %5 to i64
%13 = getelementptr inbounds double, double* %11, i64 %12
%14 = load double, double* %13
%15 = mul nsw i64 %12, %8
%16 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %15
%17 = sext i32 %6 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %10
%21 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %17
%22 = load double, double* %21
%23 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %14, double %19, double %22)
store double %23, double* %21
ret void
}