void dot333(const float m[3][3], const float v[3], float out[3]) {
  int i;
  for (i = 0; i < 3; i++)
    out[i] = v[0] * m[i][0] + v[1] * m[i][1] + v[2] * m[i][2];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dot333>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jge    11a1 <dot333+0xa1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   $0xc,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   $0xc,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   $0xc,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <dot333+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dot333>:
movss  (%rsi),%xmm0
movss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  0x4(%rdi),%xmm1
mulss  (%rdi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x8(%rsi),%xmm1
mulss  0x8(%rdi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx)
movss  (%rsi),%xmm0
movss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  0x10(%rdi),%xmm1
mulss  0xc(%rdi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x8(%rsi),%xmm1
mulss  0x14(%rdi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdx)
movss  (%rsi),%xmm0
movss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  0x1c(%rdi),%xmm1
mulss  0x18(%rdi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x8(%rsi),%xmm1
mulss  0x20(%rdi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dot333([3 x float]* %0, float* %1, float* %2) {
%4 = alloca [3 x float]*
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
store [3 x float]* %0, [3 x float]** %4
store float* %1, float** %5
store float* %2, float** %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %46, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = icmp slt i32 %9, 3
br i1 %10, label %11, label %49
11: ; preds = %8
%12 = load float*, float** %5
%13 = getelementptr inbounds float, float* %12, i64 0
%14 = load float, float* %13
%15 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %15, i64 %17
%19 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %18, i64 0, i64 0
%20 = load float, float* %19
%21 = load float*, float** %5
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 1
%23 = load float, float* %22
%24 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %24, i64 %26
%28 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %27, i64 0, i64 1
%29 = load float, float* %28
%30 = fmul float %23, %29
%31 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %14, float %20, float %30)
%32 = load float*, float** %5
%33 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 2
%34 = load float, float* %33
%35 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %35, i64 %37
%39 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %38, i64 0, i64 2
%40 = load float, float* %39
%41 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %40, float %31)
%42 = load float*, float** %6
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %44
store float %41, float* %45
br label %46
46: ; preds = %11
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %7
br label %8
49: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dot333([3 x float]* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture writeonly %2) {
%4 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%5 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%6 = load float, float* %1
%7 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 0, i64 0
%8 = load float, float* %7
%9 = load float, float* %4
%10 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 0, i64 1
%11 = load float, float* %10
%12 = fmul float %9, %11
%13 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %6, float %8, float %12)
%14 = load float, float* %5
%15 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 0, i64 2
%16 = load float, float* %15
%17 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %14, float %16, float %13)
store float %17, float* %2
%18 = load float, float* %1
%19 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 1, i64 0
%20 = load float, float* %19
%21 = load float, float* %4
%22 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 1, i64 1
%23 = load float, float* %22
%24 = fmul float %21, %23
%25 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %20, float %24)
%26 = load float, float* %5
%27 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 1, i64 2
%28 = load float, float* %27
%29 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %28, float %25)
%30 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 1
store float %29, float* %30
%31 = load float, float* %1
%32 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 2, i64 0
%33 = load float, float* %32
%34 = load float, float* %4
%35 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 2, i64 1
%36 = load float, float* %35
%37 = fmul float %34, %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %33, float %37)
%39 = load float, float* %5
%40 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 2, i64 2
%41 = load float, float* %40
%42 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %39, float %41, float %38)
%43 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 2
store float %42, float* %43
ret void
}