void mat_multm(int m, int n, int q, double **A, double **B, double **C) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < m; i++) {
    for (k = 0; k < q; k++) {
      C[i][k] = 0.0;
    }
    for (j = 0; j < n; j++) {
      for (k = 0; k < q; k++) {
        C[i][k] += A[i][j] * B[j][k];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_multm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    120b <mat_multm+0x10b>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1165 <mat_multm+0x65>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1133 <mat_multm+0x33>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11f8 <mat_multm+0xf8>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e5 <mat_multm+0xe5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    117f <mat_multm+0x7f>
jmp    11ea <mat_multm+0xea>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    116c <mat_multm+0x6c>
jmp    11fd <mat_multm+0xfd>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1120 <mat_multm+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_multm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rcx,0x30(%rsp)
mov    %esi,0x4(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1327 <mat_multm+0x217>
mov    %edx,%r12d
mov    %edx,%r13d
lea    0x0(,%r13,8),%r14
mov    %edi,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    0x4(%rsp),%r10d
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
mov    %r13,%rax
neg    %rax
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %r14,0x10(%rsp)
and    $0xffffffffffffffe0,%r14
xor    %r15d,%r15d
mov    %r10,0x8(%rsp)
jmp    118f <mat_multm+0x7f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
cmp    0x18(%rsp),%r15
je     1327 <mat_multm+0x217>
test   %r12d,%r12d
jle    11b5 <mat_multm+0xa5>
mov    (%r9,%r15,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    %r9,%rbx
mov    %r8,%rbp
call   1030 <memset@plt>
mov    0x8(%rsp),%r10
mov    %rbp,%r8
mov    %rbx,%r9
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
jle    1180 <mat_multm+0x70>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11c5 <mat_multm+0xb5>
cmp    %r10,%rbp
je     1180 <mat_multm+0x70>
mov    %rbp,%rax
add    $0x1,%rbp
test   %r12d,%r12d
jle    11c0 <mat_multm+0xb0>
mov    0x30(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%r15,8),%rdi
lea    (%rdi,%rax,8),%rcx
mov    (%r8,%rax,8),%rdx
mov    (%r9,%r15,8),%rsi
cmp    $0x4,%r12d
jae    1200 <mat_multm+0xf0>
xor    %ebx,%ebx
jmp    12b0 <mat_multm+0x1a0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%rsi,%r13,8),%rbx
lea    (%rdi,%rbp,8),%rax
lea    (%rdx,%r13,8),%rdi
cmp    %rax,%rsi
setb   %r11b
cmp    %rbx,%rcx
setb   %r10b
cmp    %rdi,%rsi
setb   %al
cmp    %rbx,%rdx
setb   %dil
test   %r10b,%r11b
jne    129d <mat_multm+0x18d>
mov    $0x0,%ebx
and    %dil,%al
mov    0x8(%rsp),%r10
jne    12b0 <mat_multm+0x1a0>
movsd  (%rcx),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movupd (%rdx,%rdi,1),%xmm1
movupd 0x10(%rdx,%rdi,1),%xmm2
movupd (%rsi,%rdi,1),%xmm3
movupd 0x10(%rsi,%rdi,1),%xmm4
mulpd  %xmm0,%xmm1
addpd  %xmm3,%xmm1
mulpd  %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
movupd %xmm1,(%rsi,%rdi,1)
movupd %xmm2,0x10(%rsi,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r14
jne    1250 <mat_multm+0x140>
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    %rax,%rbx
cmp    %r13,%rax
je     11c0 <mat_multm+0xb0>
jmp    12b0 <mat_multm+0x1a0>
xor    %ebx,%ebx
mov    0x8(%rsp),%r10
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rbx,%rdi
test   $0x1,%r13b
je     12d3 <mat_multm+0x1c3>
movsd  (%rcx),%xmm0
mulsd  (%rdx,%rbx,8),%xmm0
addsd  (%rsi,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbx,8)
mov    %rbx,%rdi
or     $0x1,%rdi
not    %rbx
cmp    0x28(%rsp),%rbx
je     11c0 <mat_multm+0xb0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx),%xmm0
mulsd  (%rdx,%rdi,8),%xmm0
addsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rdi,8)
movsd  (%rcx),%xmm0
mulsd  0x8(%rdx,%rdi,8),%xmm0
addsd  0x8(%rsi,%rdi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsi,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r13
jne    12f0 <mat_multm+0x1e0>
jmp    11c0 <mat_multm+0xb0>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat_multm(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double** %3, double** %4, double** %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double**
%11 = alloca double**
%12 = alloca double**
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store double** %3, double*** %10
store double** %4, double*** %11
store double** %5, double*** %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %84, %6
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %87
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %15
br label %21
21: ; preds = %34, %20
%22 = load i32, i32* %15
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %37
25: ; preds = %21
%26 = load double**, double*** %12
%27 = load i32, i32* %13
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double*, double** %26, i64 %28
%30 = load double*, double** %29
%31 = load i32, i32* %15
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %32
store double 0.000000e+00, double* %33
br label %34
34: ; preds = %25
%35 = load i32, i32* %15
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %15
br label %21
37: ; preds = %21
store i32 0, i32* %14
br label %38
38: ; preds = %80, %37
%39 = load i32, i32* %14
%40 = load i32, i32* %8
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %83
42: ; preds = %38
store i32 0, i32* %15
br label %43
43: ; preds = %76, %42
%44 = load i32, i32* %15
%45 = load i32, i32* %9
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %79
47: ; preds = %43
%48 = load double**, double*** %10
%49 = load i32, i32* %13
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double*, double** %48, i64 %50
%52 = load double*, double** %51
%53 = load i32, i32* %14
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double**, double*** %11
%58 = load i32, i32* %14
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double*, double** %57, i64 %59
%61 = load double*, double** %60
%62 = load i32, i32* %15
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = load double**, double*** %12
%67 = load i32, i32* %13
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double*, double** %66, i64 %68
%70 = load double*, double** %69
%71 = load i32, i32* %15
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %65, double %74)
store double %75, double* %73
br label %76
76: ; preds = %47
%77 = load i32, i32* %15
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %15
br label %43
79: ; preds = %43
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %14
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %14
br label %38
83: ; preds = %38
br label %84
84: ; preds = %83
%85 = load i32, i32* %13
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %13
br label %16
87: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat_multm(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double** nocapture %3, double** nocapture %4, double** nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %115
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = shl nuw nsw i64 %11, 3
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %1 to i64
%15 = icmp ult i32 %2, 4
%16 = and i64 %11, 4294967292
%17 = icmp eq i64 %16, %11
%18 = and i64 %11, 1
%19 = icmp eq i64 %18, 0
%20 = sub nsw i64 0, %11
br label %21
21: ; preds = %8, %112
%22 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %113, %112 ]
br i1 %9, label %23, label %27
23: ; preds = %21
%24 = getelementptr inbounds double*, double** %5, i64 %22
%25 = bitcast double** %24 to i8**
%26 = load i8*, i8** %25
br label %27
27: ; preds = %23, %21
br i1 %10, label %28, label %112
28: ; preds = %27
%29 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %22
%30 = getelementptr inbounds double*, double** %5, i64 %22
br label %31
31: ; preds = %28, %109
%32 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %110, %109 ]
%33 = add nuw i64 %32, 1
br i1 %9, label %34, label %109
34: ; preds = %31
%35 = load double*, double** %29
%36 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %32
%37 = getelementptr inbounds double*, double** %4, i64 %32
%38 = load double*, double** %37
%39 = load double*, double** %30
br i1 %15, label %78, label %40
40: ; preds = %34
%41 = getelementptr double, double* %39, i64 %11
%42 = getelementptr double, double* %35, i64 %33
%43 = getelementptr double, double* %38, i64 %11
%44 = icmp ult double* %39, %42
%45 = icmp ult double* %36, %41
%46 = and i1 %44, %45
%47 = icmp ult double* %39, %43
%48 = icmp ult double* %38, %41
%49 = and i1 %47, %48
%50 = or i1 %46, %49
br i1 %50, label %78, label %51
51: ; preds = %40
%52 = load double, double* %36
%53 = insertelement <2 x double> poison, double %52, i64 0
%54 = shufflevector <2 x double> %53, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%55 = insertelement <2 x double> poison, double %52, i64 0
%56 = shufflevector <2 x double> %55, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %57
57: ; preds = %57, %51
%58 = phi i64 [ 0, %51 ], [ %75, %57 ]
%59 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %58
%60 = bitcast double* %59 to <2 x double>*
%61 = load <2 x double>, <2 x double>* %60
%62 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 2
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %58
%66 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
%67 = load <2 x double>, <2 x double>* %66
%68 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 2
%69 = bitcast double* %68 to <2 x double>*
%70 = load <2 x double>, <2 x double>* %69
%71 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %54, <2 x double> %61, <2 x double> %67)
%72 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %56, <2 x double> %64, <2 x double> %70)
%73 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %73
%74 = bitcast double* %68 to <2 x double>*
store <2 x double> %72, <2 x double>* %74
%75 = add nuw i64 %58, 4
%76 = icmp eq i64 %75, %16
br i1 %76, label %77, label %57
77: ; preds = %57
br i1 %17, label %109, label %78
78: ; preds = %40, %34, %77
%79 = phi i64 [ 0, %40 ], [ 0, %34 ], [ %16, %77 ]
%80 = xor i64 %79, -1
br i1 %19, label %89, label %81
81: ; preds = %78
%82 = load double, double* %36
%83 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %79
%84 = load double, double* %83
%85 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %79
%86 = load double, double* %85
%87 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %82, double %84, double %86)
store double %87, double* %85
%88 = or i64 %79, 1
br label %89
89: ; preds = %81, %78
%90 = phi i64 [ %79, %78 ], [ %88, %81 ]
%91 = icmp eq i64 %80, %20
br i1 %91, label %109, label %92
92: ; preds = %89, %92
%93 = phi i64 [ %107, %92 ], [ %90, %89 ]
%94 = load double, double* %36
%95 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %93
%96 = load double, double* %95
%97 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %93
%98 = load double, double* %97
%99 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %94, double %96, double %98)
store double %99, double* %97
%100 = add nuw nsw i64 %93, 1
%101 = load double, double* %36
%102 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %100
%103 = load double, double* %102
%104 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %100
%105 = load double, double* %104
%106 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %101, double %103, double %105)
store double %106, double* %104
%107 = add nuw nsw i64 %93, 2
%108 = icmp eq i64 %107, %11
br i1 %108, label %109, label %92
109: ; preds = %89, %92, %77, %31
%110 = add nuw nsw i64 %32, 1
%111 = icmp eq i64 %110, %14
br i1 %111, label %112, label %31
112: ; preds = %109, %27
%113 = add nuw nsw i64 %22, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %13
br i1 %114, label %115, label %21
115: ; preds = %112, %6
ret void
}