#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 /*<<< orphan*/ memset(double *, int /*<<< orphan*/, int);
void matrix_multiplication(double *a, double *b, double *c, int m, int n,
                           int q) {
  int im, in, iq;
  memset(c, 0, m * q * sizeof(double));
  for (im = 0; im < m; im++)
    for (iq = 0; iq < q; iq++)
      for (in = 0; in < n; in++)
        c[im * q + iq] += a[im * n + in] * b[in * q + iq];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_multiplication>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1205 <matrix_multiplication+0xf5>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11f2 <matrix_multiplication+0xe2>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11df <matrix_multiplication+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1176 <matrix_multiplication+0x66>
jmp    11e4 <matrix_multiplication+0xd4>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1163 <matrix_multiplication+0x53>
jmp    11f7 <matrix_multiplication+0xe7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1150 <matrix_multiplication+0x40>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_multiplication>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %r8d,%r13d
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    %rdi,0x18(%rsp)
mov    %ecx,%edx
mov    %r9d,0xc(%rsp)
imul   %r9d,%edx
shl    $0x3,%edx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    12a8 <matrix_multiplication+0x198>
movslq 0xc(%rsp),%rcx
movslq %r13d,%rsi
mov    %ebp,%eax
mov    %rax,0x38(%rsp)
mov    %ecx,%r11d
mov    %esi,%ebp
mov    %ebp,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    0x8(%rax),%rdx
mov    %rsi,0x28(%rsp)
lea    0x0(,%rsi,8),%rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
mov    %rcx,%rax
shl    $0x4,%rax
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,0x10(%rsp)
jmp    11c1 <matrix_multiplication+0xb1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    0x10(%rsp),%r8
add    $0x1,%r8
add    0x30(%rsp),%rdx
mov    %r8,%rsi
mov    %r8,0x10(%rsp)
cmp    0x38(%rsp),%r8
je     12a8 <matrix_multiplication+0x198>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    11a0 <matrix_multiplication+0x90>
mov    0x10(%rsp),%r8
mov    %r8,%rsi
imul   0x28(%rsp),%rsi
mov    %rsi,0x40(%rsp)
imul   %rcx,%r8
mov    0x20(%rsp),%r14
xor    %r9d,%r9d
jmp    11fd <matrix_multiplication+0xed>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r9
add    $0x8,%r14
cmp    %r11,%r9
je     11a0 <matrix_multiplication+0x90>
test   %r13d,%r13d
jle    11f0 <matrix_multiplication+0xe0>
lea    (%r9,%r8,1),%r10
movsd  (%rbx,%r10,8),%xmm0
cmp    $0x1,%r13d
jne    1220 <matrix_multiplication+0x110>
xor    %r12d,%r12d
jmp    1268 <matrix_multiplication+0x158>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%r15
xor    %r12d,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rdx,%r12,8),%xmm1
mulsd  (%r15),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%r10,8)
movsd  (%rdx,%r12,8),%xmm0
mulsd  (%r15,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%r10,8)
add    $0x2,%r12
add    %rax,%r15
cmp    %r12,%rdi
jne    1230 <matrix_multiplication+0x120>
test   $0x1,%bpl
je     11f0 <matrix_multiplication+0xe0>
mov    0x40(%rsp),%rsi
add    %r12,%rsi
mov    %rbp,%r15
mov    0x18(%rsp),%rbp
movsd  0x0(%rbp,%rsi,8),%xmm1
mov    %r15,%rbp
imul   %rcx,%r12
add    %r9,%r12
mov    0x20(%rsp),%rsi
mulsd  (%rsi,%r12,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%r10,8)
jmp    11f0 <matrix_multiplication+0xe0>
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrix_multiplication(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store double* %0, double** %7
store double* %1, double** %8
store double* %2, double** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%16 = load double*, double** %9
%17 = load i32, i32* %10
%18 = load i32, i32* %12
%19 = mul nsw i32 %17, %18
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = mul i64 %20, 8
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = call i32 @memset(double* %16, i32 0, i32 %22)
store i32 0, i32* %13
br label %24
24: ; preds = %75, %6
%25 = load i32, i32* %13
%26 = load i32, i32* %10
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %78
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %15
br label %29
29: ; preds = %71, %28
%30 = load i32, i32* %15
%31 = load i32, i32* %12
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %74
33: ; preds = %29
store i32 0, i32* %14
br label %34
34: ; preds = %67, %33
%35 = load i32, i32* %14
%36 = load i32, i32* %11
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %70
38: ; preds = %34
%39 = load double*, double** %7
%40 = load i32, i32* %13
%41 = load i32, i32* %11
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %14
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double*, double** %8
%49 = load i32, i32* %14
%50 = load i32, i32* %12
%51 = mul nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %15
%53 = add nsw i32 %51, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %9
%58 = load i32, i32* %13
%59 = load i32, i32* %12
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %15
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %56, double %65)
store double %66, double* %64
br label %67
67: ; preds = %38
%68 = load i32, i32* %14
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %14
br label %34
70: ; preds = %34
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %15
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %15
br label %29
74: ; preds = %29
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %13
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %13
br label %24
78: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrix_multiplication(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = shl i32 %3, 3
%8 = mul i32 %7, %5
%9 = tail call i32 @memset(double* %2, i32 0, i32 %8)
%10 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %10, label %11, label %76
11: ; preds = %6
%12 = icmp sgt i32 %5, 0
%13 = icmp sgt i32 %4, 0
%14 = sext i32 %5 to i64
%15 = sext i32 %4 to i64
%16 = zext i32 %3 to i64
%17 = zext i32 %5 to i64
%18 = zext i32 %4 to i64
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i32 %4, 1
%21 = and i64 %18, 4294967294
%22 = icmp eq i64 %19, 0
br label %23
23: ; preds = %11, %73
%24 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %74, %73 ]
br i1 %12, label %25, label %73
25: ; preds = %23
%26 = mul nsw i64 %24, %15
%27 = mul nsw i64 %24, %14
br label %28
28: ; preds = %25, %70
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %71, %70 ]
br i1 %13, label %30, label %70
30: ; preds = %28
%31 = add nsw i64 %29, %27
%32 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %31
%33 = load double, double* %32
br i1 %20, label %58, label %34
34: ; preds = %30, %34
%35 = phi double [ %54, %34 ], [ %33, %30 ]
%36 = phi i64 [ %55, %34 ], [ 0, %30 ]
%37 = phi i64 [ %56, %34 ], [ 0, %30 ]
%38 = add nsw i64 %36, %26
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = mul nsw i64 %36, %14
%42 = add nsw i64 %41, %29
%43 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %44, double %35)
store double %45, double* %32
%46 = or i64 %36, 1
%47 = add nsw i64 %46, %26
%48 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = mul nsw i64 %46, %14
%51 = add nsw i64 %50, %29
%52 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %53, double %45)
store double %54, double* %32
%55 = add nuw nsw i64 %36, 2
%56 = add i64 %37, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %21
br i1 %57, label %58, label %34
58: ; preds = %34, %30
%59 = phi double [ %33, %30 ], [ %54, %34 ]
%60 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %55, %34 ]
br i1 %22, label %70, label %61
61: ; preds = %58
%62 = add nsw i64 %60, %26
%63 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = mul nsw i64 %60, %14
%66 = add nsw i64 %65, %29
%67 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %64, double %68, double %59)
store double %69, double* %32
br label %70
70: ; preds = %61, %58, %28
%71 = add nuw nsw i64 %29, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %17
br i1 %72, label %73, label %28
73: ; preds = %70, %23
%74 = add nuw nsw i64 %24, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %16
br i1 %75, label %76, label %23
76: ; preds = %73, %6
ret void
}