void multiply(int m, int n, int p, double m1[m][n], double m2[n][p],
              double result[m][p]) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < m; i++)
    for (k = 0; k < p; k++) {
      result[i][k] = 0;
      for (j = 0; j < n; j++)
        result[i][k] += m1[i][j] * m2[j][k];
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply>:
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)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    122b <multiply+0x12b>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1218 <multiply+0x118>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1205 <multiply+0x105>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x48(%rbp),%rsi
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
imul   %rdi,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    117e <multiply+0x7e>
jmp    120a <multiply+0x10a>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1148 <multiply+0x48>
jmp    121d <multiply+0x11d>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1135 <multiply+0x35>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x18(%rsp)
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    %edx,-0x24(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    124e <multiply+0x14e>
mov    %r8,%r14
mov    %esi,%r10d
mov    -0x24(%rsp),%eax
mov    %edi,%ecx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
mov    %r10d,%r15d
and    $0xfffffffe,%r15d
mov    -0x20(%rsp),%rcx
lea    0x8(%rcx),%rbx
lea    0x0(,%r10,8),%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %rax,%r13
shl    $0x4,%r13
xor    %r12d,%r12d
jmp    1174 <multiply+0x74>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
add    -0x10(%rsp),%rbx
cmp    -0x8(%rsp),%r12
je     124e <multiply+0x14e>
cmpl   $0x0,-0x24(%rsp)
jle    1160 <multiply+0x60>
mov    %r12,%rcx
imul   %rax,%rcx
mov    -0x18(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rcx,8),%rdi
mov    %r12,%rcx
imul   %r10,%rcx
mov    -0x20(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rcx,8),%rbp
mov    %r14,%r11
xor    %r9d,%r9d
jmp    11bd <multiply+0xbd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r9
add    $0x8,%r11
cmp    %rax,%r9
je     1160 <multiply+0x60>
movq   $0x0,(%rdi,%r9,8)
test   %esi,%esi
jle    11b0 <multiply+0xb0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    $0x1,%esi
jne    11e0 <multiply+0xe0>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1226 <multiply+0x126>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11,%r8
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  -0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  (%r8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%r9,8)
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  (%r8,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%r9,8)
add    $0x2,%rcx
add    %r13,%r8
cmp    %rcx,%r15
jne    11f0 <multiply+0xf0>
test   $0x1,%r10b
je     11b0 <multiply+0xb0>
lea    (%r14,%r9,8),%rdx
movsd  0x0(%rbp,%rcx,8),%xmm1
imul   %rax,%rcx
mulsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%r9,8)
jmp    11b0 <multiply+0xb0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply(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
%16 = load i32, i32* %7
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = load i32, i32* %8
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = load i32, i32* %8
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = load i32, i32* %9
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = load i32, i32* %7
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = load i32, i32* %9
%27 = zext i32 %26 to i64
store i32 0, i32* %13
br label %28
28: ; preds = %87, %6
%29 = load i32, i32* %13
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %90
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %15
br label %33
33: ; preds = %83, %32
%34 = load i32, i32* %15
%35 = load i32, i32* %9
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %86
37: ; preds = %33
%38 = load double*, double** %12
%39 = load i32, i32* %13
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul nsw i64 %40, %27
%42 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %41
%43 = load i32, i32* %15
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
store double 0.000000e+00, double* %45
store i32 0, i32* %14
br label %46
46: ; preds = %79, %37
%47 = load i32, i32* %14
%48 = load i32, i32* %8
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %82
50: ; preds = %46
%51 = load double*, double** %10
%52 = load i32, i32* %13
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = mul nsw i64 %53, %19
%55 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %54
%56 = load i32, i32* %14
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %57
%59 = load double, double* %58
%60 = load double*, double** %11
%61 = load i32, i32* %14
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = mul nsw i64 %62, %23
%64 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %63
%65 = load i32, i32* %15
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = load double*, double** %12
%70 = load i32, i32* %13
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = mul nsw i64 %71, %27
%73 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %72
%74 = load i32, i32* %15
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %68, double %77)
store double %78, double* %76
br label %79
79: ; preds = %50
%80 = load i32, i32* %14
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %14
br label %46
82: ; preds = %46
br label %83
83: ; preds = %82
%84 = load i32, i32* %15
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %15
br label %33
86: ; preds = %33
br label %87
87: ; preds = %86
%88 = load i32, i32* %13
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %13
br label %28
90: ; preds = %28
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture %5) {
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %66
10: ; preds = %6
%11 = icmp sgt i32 %2, 0
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = and i64 %7, 1
%15 = icmp eq i32 %1, 1
%16 = and i64 %7, 4294967294
%17 = icmp eq i64 %14, 0
br label %18
18: ; preds = %10, %63
%19 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %64, %63 ]
br i1 %11, label %20, label %63
20: ; preds = %18
%21 = mul nuw nsw i64 %19, %8
%22 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %21
%23 = mul nuw nsw i64 %19, %7
%24 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %23
br label %25
25: ; preds = %20, %60
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %61, %60 ]
%27 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %26
store double 0.000000e+00, double* %27
br i1 %12, label %28, label %60
28: ; preds = %25
%29 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %26
br i1 %15, label %50, label %30
30: ; preds = %28, %30
%31 = phi double [ %46, %30 ], [ 0.000000e+00, %28 ]
%32 = phi i64 [ %47, %30 ], [ 0, %28 ]
%33 = phi i64 [ %48, %30 ], [ 0, %28 ]
%34 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %32
%35 = load double, double* %34
%36 = mul nuw nsw i64 %32, %8
%37 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %35, double %38, double %31)
store double %39, double* %27
%40 = or i64 %32, 1
%41 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = mul nuw nsw i64 %40, %8
%44 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %45, double %39)
store double %46, double* %27
%47 = add nuw nsw i64 %32, 2
%48 = add i64 %33, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %16
br i1 %49, label %50, label %30
50: ; preds = %30, %28
%51 = phi double [ 0.000000e+00, %28 ], [ %46, %30 ]
%52 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %47, %30 ]
br i1 %17, label %60, label %53
53: ; preds = %50
%54 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %52
%55 = load double, double* %54
%56 = mul nuw nsw i64 %52, %8
%57 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %58, double %51)
store double %59, double* %27
br label %60
60: ; preds = %53, %50, %25
%61 = add nuw nsw i64 %26, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %8
br i1 %62, label %63, label %25
63: ; preds = %60, %18
%64 = add nuw nsw i64 %19, 1
%65 = icmp eq i64 %64, %13
br i1 %65, label %66, label %18
66: ; preds = %63, %6
ret void
}