void matrix_transpose_matrix_self_product_float(const float *a, double *product,
                                                int rows1, int cols1) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < rows1; ++i)
    for (j = 0; j < rows1; ++j) {
      double res = 0.0;
      for (k = 0; k < cols1; ++k)
        res += a[k * rows1 + i] * a[k * rows1 + j];
      product[i * rows1 + j] = res;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_transpose_matrix_self_product_float>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11d7 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0xd7>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c4 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0xc4>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    119b <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x9b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1147 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x47>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x2c>
jmp    11c9 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0xc9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_transpose_matrix_self_product_float>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    1223 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x123>
mov    %edx,%r10d
mov    %ecx,%r14d
mov    %r14,-0x8(%rsp)
and    $0xfffffffe,%r14d
lea    (%rdi,%r10,4),%rdx
lea    0x0(,%r10,8),%r12
xor    %r15d,%r15d
mov    %rdi,%r13
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
jmp    115a <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x5a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x18(%rsp),%r15
add    $0x1,%r15
add    $0x4,%rdx
add    $0x4,%r13
cmp    %r10,%r15
je     1223 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x123>
mov    %r15,%rax
mov    %r15,-0x18(%rsp)
imul   %r10,%r15
mov    %rdi,%rax
mov    -0x10(%rsp),%rbx
xor    %r8d,%r8d
jmp    119a <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x9a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%r8,%r15,1),%rbp
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
add    $0x1,%r8
add    $0x4,%rbx
add    $0x4,%rax
cmp    %r10,%r8
je     1140 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x40>
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %ecx,%ecx
jle    1180 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x80>
cmp    $0x1,%ecx
jne    11b0 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0xb0>
xor    %r9d,%r9d
jmp    11f5 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0xf5>
nopl   0x0(%rax)
xor    %r11d,%r11d
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  0x0(%r13,%r11,1),%xmm1
mulss  (%rax,%r11,1),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movss  (%rdx,%r11,1),%xmm0
mulss  (%rbx,%r11,1),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x2,%r9
add    %r12,%r11
cmp    %r9,%r14
jne    11c0 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0xc0>
testb  $0x1,-0x8(%rsp)
je     1180 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x80>
imul   %r10,%r9
mov    -0x18(%rsp),%rbp
add    %r9,%rbp
movss  (%rdi,%rbp,4),%xmm1
add    %r8,%r9
mulss  (%rdi,%r9,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    1180 <matrix_transpose_matrix_self_product_float+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrix_transpose_matrix_self_product_float(float* %0, double* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
store float* %0, float** %5
store double* %1, double** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %67, %4
%14 = load i32, i32* %9
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %70
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %63, %17
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %66
22: ; preds = %18
store double 0.000000e+00, double* %12
store i32 0, i32* %11
br label %23
23: ; preds = %50, %22
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %53
27: ; preds = %23
%28 = load float*, float** %5
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %7
%31 = mul nsw i32 %29, %30
%32 = load i32, i32* %9
%33 = add nsw i32 %31, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = load float*, float** %5
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %7
%40 = mul nsw i32 %38, %39
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %40, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds float, float* %37, i64 %43
%45 = load float, float* %44
%46 = fmul float %36, %45
%47 = fpext float %46 to double
%48 = load double, double* %12
%49 = fadd double %48, %47
store double %49, double* %12
br label %50
50: ; preds = %27
%51 = load i32, i32* %11
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %11
br label %23
53: ; preds = %23
%54 = load double, double* %12
%55 = load double*, double** %6
%56 = load i32, i32* %9
%57 = load i32, i32* %7
%58 = mul nsw i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %58, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %61
store double %54, double* %62
br label %63
63: ; preds = %53
%64 = load i32, i32* %10
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %10
br label %18
66: ; preds = %18
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %9
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %9
br label %13
70: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrix_transpose_matrix_self_product_float(float* nocapture %0, double* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %73
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = zext i32 %3 to i64
%11 = and i64 %10, 1
%12 = icmp eq i32 %3, 1
%13 = and i64 %10, 4294967294
%14 = icmp eq i64 %11, 0
br label %15
15: ; preds = %70, %6
%16 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %71, %70 ]
%17 = mul nsw i64 %16, %8
br label %18
18: ; preds = %15, %64
%19 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %68, %64 ]
br i1 %7, label %20, label %64
20: ; preds = %18
br i1 %12, label %49, label %21
21: ; preds = %20, %21
%22 = phi i64 [ %46, %21 ], [ 0, %20 ]
%23 = phi double [ %45, %21 ], [ 0.000000e+00, %20 ]
%24 = phi i64 [ %47, %21 ], [ 0, %20 ]
%25 = mul nsw i64 %22, %8
%26 = add nuw nsw i64 %25, %16
%27 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = add nuw nsw i64 %25, %19
%30 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %29
%31 = load float, float* %30
%32 = fmul float %28, %31
%33 = fpext float %32 to double
%34 = fadd double %23, %33
%35 = or i64 %22, 1
%36 = mul nsw i64 %35, %8
%37 = add nuw nsw i64 %36, %16
%38 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = add nuw nsw i64 %36, %19
%41 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = fmul float %39, %42
%44 = fpext float %43 to double
%45 = fadd double %34, %44
%46 = add nuw nsw i64 %22, 2
%47 = add i64 %24, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %13
br i1 %48, label %49, label %21
49: ; preds = %21, %20
%50 = phi double [ undef, %20 ], [ %45, %21 ]
%51 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %46, %21 ]
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %20 ], [ %45, %21 ]
br i1 %14, label %64, label %53
53: ; preds = %49
%54 = mul nsw i64 %51, %8
%55 = add nuw nsw i64 %54, %16
%56 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = add nuw nsw i64 %54, %19
%59 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = fmul float %57, %60
%62 = fpext float %61 to double
%63 = fadd double %52, %62
br label %64
64: ; preds = %53, %49, %18
%65 = phi double [ 0.000000e+00, %18 ], [ %50, %49 ], [ %63, %53 ]
%66 = add nuw nsw i64 %19, %17
%67 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %66
store double %65, double* %67
%68 = add nuw nsw i64 %19, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %9
br i1 %69, label %70, label %18
70: ; preds = %64
%71 = add nuw nsw i64 %16, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %9
br i1 %72, label %73, label %15
73: ; preds = %70, %4
ret void
}