void fillmat(double **mat, int size, int *arr) {
  int i, j;
  int tmp = 0;
  for (i = 0; i < size; i++) {
    for (j = 0; j < size; j++) {
      mat[i][j] = arr[tmp];
      tmp++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fillmat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1188 <fillmat+0x88>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1175 <fillmat+0x75>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cvtsi2sdl (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1130 <fillmat+0x30>
jmp    117a <fillmat+0x7a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111d <fillmat+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fillmat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1229 <fillmat+0x129>
mov    %esi,%r15d
mov    %r15d,%r14d
and    $0xfffffffc,%r14d
lea    -0x4(%r14),%r8
mov    %r8,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
lea    0x18(%rdx),%r11
xor    %r13d,%r13d
xor    %r12d,%r12d
jmp    114d <fillmat+0x4d>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r13
cmp    %r15,%r13
je     1229 <fillmat+0x129>
mov    (%rdi,%r13,8),%rax
movslq %r12d,%r12
cmp    $0x4,%esi
jae    1160 <fillmat+0x60>
xor    %ebx,%ebx
jmp    11e3 <fillmat+0xe3>
test   %r8,%r8
je     121f <fillmat+0x11f>
lea    (%r11,%r12,4),%rbx
mov    %r10,%rbp
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cvtdq2pd -0x18(%rbx,%rcx,4),%xmm0
cvtdq2pd -0x10(%rbx,%rcx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rcx,8)
cvtdq2pd -0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm0
cvtdq2pd (%rbx,%rcx,4),%xmm1
movupd %xmm0,0x20(%rax,%rcx,8)
movups %xmm1,0x30(%rax,%rcx,8)
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    1180 <fillmat+0x80>
test   $0x1,%r9b
je     11d4 <fillmat+0xd4>
lea    (%r12,%rcx,1),%rbx
cvtdq2pd (%rdx,%rbx,4),%xmm0
cvtdq2pd 0x8(%rdx,%rbx,4),%xmm1
movupd %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rcx,8)
add    %r14,%r12
mov    %r14,%rbx
cmp    %r15,%r14
je     1140 <fillmat+0x40>
lea    (%rax,%rbx,8),%rax
mov    %r15,%rcx
sub    %rbx,%rcx
lea    (%rdx,%r12,4),%rbp
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdl 0x0(%rbp,%rbx,4),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rcx
jne    1200 <fillmat+0x100>
add    %rbx,%r12
jmp    1140 <fillmat+0x40>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r9b
jne    11bb <fillmat+0xbb>
jmp    11d4 <fillmat+0xd4>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fillmat(double** %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca double**
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store double** %0, double*** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %40, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %43
14: ; preds = %10
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %36, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %39
19: ; preds = %15
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %9
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = load double**, double*** %4
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double*, double** %26, i64 %28
%30 = load double*, double** %29
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %32
store double %25, double* %33
%34 = load i32, i32* %9
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %9
br label %36
36: ; preds = %19
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %15
39: ; preds = %15
br label %40
40: ; preds = %39
%41 = load i32, i32* %7
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %7
br label %10
43: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fillmat(double** nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %94
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = and i64 %6, 4294967292
%8 = add nsw i64 %7, -4
%9 = lshr exact i64 %8, 2
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ult i32 %1, 4
%12 = and i64 %6, 4294967292
%13 = and i64 %10, 1
%14 = icmp eq i64 %8, 0
%15 = and i64 %10, 9223372036854775806
%16 = icmp eq i64 %13, 0
%17 = icmp eq i64 %12, %6
br label %18
18: ; preds = %90, %5
%19 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %92, %90 ]
%20 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %91, %90 ]
%21 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %19
%22 = load double*, double** %21
%23 = shl i64 %20, 32
%24 = ashr exact i64 %23, 32
br i1 %11, label %77, label %25
25: ; preds = %18
%26 = add nsw i64 %24, %12
br i1 %14, label %60, label %27
27: ; preds = %25, %27
%28 = phi i64 [ %57, %27 ], [ 0, %25 ]
%29 = phi i64 [ %58, %27 ], [ 0, %25 ]
%30 = add i64 %24, %28
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %30
%32 = bitcast i32* %31 to <2 x i32>*
%33 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 2
%35 = bitcast i32* %34 to <2 x i32>*
%36 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %35
%37 = sitofp <2 x i32> %33 to <2 x double>
%38 = sitofp <2 x i32> %36 to <2 x double>
%39 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %28
%40 = bitcast double* %39 to <2 x double>*
store <2 x double> %37, <2 x double>* %40
%41 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 2
%42 = bitcast double* %41 to <2 x double>*
store <2 x double> %38, <2 x double>* %42
%43 = or i64 %28, 4
%44 = add i64 %24, %43
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %44
%46 = bitcast i32* %45 to <2 x i32>*
%47 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 2
%49 = bitcast i32* %48 to <2 x i32>*
%50 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %49
%51 = sitofp <2 x i32> %47 to <2 x double>
%52 = sitofp <2 x i32> %50 to <2 x double>
%53 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %43
%54 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
store <2 x double> %51, <2 x double>* %54
%55 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 2
%56 = bitcast double* %55 to <2 x double>*
store <2 x double> %52, <2 x double>* %56
%57 = add nuw i64 %28, 8
%58 = add i64 %29, 2
%59 = icmp eq i64 %58, %15
br i1 %59, label %60, label %27
60: ; preds = %27, %25
%61 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %57, %27 ]
br i1 %16, label %76, label %62
62: ; preds = %60
%63 = add i64 %24, %61
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %63
%65 = bitcast i32* %64 to <2 x i32>*
%66 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %65
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 2
%68 = bitcast i32* %67 to <2 x i32>*
%69 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %68
%70 = sitofp <2 x i32> %66 to <2 x double>
%71 = sitofp <2 x i32> %69 to <2 x double>
%72 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %61
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
store <2 x double> %70, <2 x double>* %73
%74 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 2
%75 = bitcast double* %74 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %75
br label %76
76: ; preds = %60, %62
br i1 %17, label %90, label %77
77: ; preds = %18, %76
%78 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %12, %76 ]
%79 = phi i64 [ %24, %18 ], [ %26, %76 ]
br label %80
80: ; preds = %77, %80
%81 = phi i64 [ %88, %80 ], [ %78, %77 ]
%82 = phi i64 [ %87, %80 ], [ %79, %77 ]
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = sitofp i32 %84 to double
%86 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %81
store double %85, double* %86
%87 = add nsw i64 %82, 1
%88 = add nuw nsw i64 %81, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %6
br i1 %89, label %90, label %80
90: ; preds = %80, %76
%91 = phi i64 [ %26, %76 ], [ %87, %80 ]
%92 = add nuw nsw i64 %19, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %6
br i1 %93, label %94, label %18
94: ; preds = %90, %3
ret void
}