void mul_mat(float *c, float *a, float *b, int n, int m, int l) {
  int i, j, k;
  int idx;
  float sum;
  float *arow;
  float *bcol;
  for (k = 0; k < l; k++) {
    arow = a + k * m;
    for (i = 0; i < n; i++) {
      bcol = b + i;
      idx = 0;
      sum = 0.0;
      for (j = 0; j < m; j++) {
        sum += bcol[idx] * arow[j];
        idx += n;
      }
      c[i + k * n] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul_mat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1210 <mul_mat+0x110>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11fd <mul_mat+0xfd>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11d2 <mul_mat+0xd2>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1183 <mul_mat+0x83>
movss  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%edx
imul   -0x1c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    114e <mul_mat+0x4e>
jmp    1202 <mul_mat+0x102>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1122 <mul_mat+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul_mat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8d,-0x64(%rsp)
mov    %ecx,-0x68(%rsp)
mov    %rdx,-0x50(%rsp)
mov    %rsi,-0x58(%rsp)
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
test   %r9d,%r9d
jle    130e <mul_mat+0x20e>
movslq -0x68(%rsp),%rax
movslq -0x64(%rsp),%rsi
mov    %r9d,%ecx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    %esi,%r15d
lea    -0x1(%r15),%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    %r15d,%ebx
and    $0x3,%ebx
and    $0xfffffffc,%r15d
lea    (%rax,%rax,2),%rcx
mov    -0x50(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rcx,4),%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rsp)
lea    (%rdx,%rax,8),%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rsp)
lea    (%rdx,%rax,4),%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rsp)
mov    -0x58(%rsp),%rcx
lea    0xc(%rcx),%r12
shl    $0x2,%rsi
mov    %rsi,-0x28(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%r13
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x60(%rsp)
jmp    11d9 <mul_mat+0xd9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x60(%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x28(%rsp),%rcx
add    %rcx,%r12
add    %rcx,-0x58(%rsp)
mov    %rdx,%rcx
mov    %rdx,-0x60(%rsp)
cmp    -0x30(%rsp),%rdx
je     130e <mul_mat+0x20e>
cmpl   $0x0,-0x68(%rsp)
jle    11b0 <mul_mat+0xb0>
mov    -0x60(%rsp),%rcx
imul   %rax,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
mov    -0x48(%rsp),%rdx
mov    -0x40(%rsp),%r10
mov    -0x38(%rsp),%rcx
mov    -0x50(%rsp),%r9
xor    %r14d,%r14d
jmp    1244 <mul_mat+0x144>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    -0x8(%rsp),%rsi
add    %r14,%rsi
mov    -0x10(%rsp),%rdi
movss  %xmm0,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x1,%r14
add    $0x4,%r9
add    $0x4,%rcx
add    $0x4,%r10
add    $0x4,%rdx
cmp    -0x18(%rsp),%r14
je     11b0 <mul_mat+0xb0>
cmpl   $0x0,-0x64(%rsp)
jle    1210 <mul_mat+0x110>
cmpq   $0x3,-0x20(%rsp)
jae    1260 <mul_mat+0x160>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
xor    %r11d,%r11d
jmp    12cc <mul_mat+0x1cc>
nopl   (%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r8d,%r8d
xor    %r11d,%r11d
nopl   0x0(%rax)
movss  (%r9,%r8,4),%xmm1
mulss  -0xc(%r12,%r11,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
lea    (%r8,%rax,1),%rsi
movss  (%rdx,%r8,4),%xmm0
mulss  -0x8(%r12,%r11,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    %rax,%rsi
movss  (%r10,%r8,4),%xmm1
mulss  -0x4(%r12,%r11,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
add    %rax,%rsi
movss  (%rcx,%r8,4),%xmm0
mulss  (%r12,%r11,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    %rax,%rsi
add    $0x4,%r11
mov    %rsi,%r8
cmp    %r11,%r15
jne    1270 <mul_mat+0x170>
test   %rbx,%rbx
je     1213 <mul_mat+0x113>
lea    (%r9,%rsi,4),%rsi
mov    -0x58(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%r11,4),%rdi
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  (%rsi),%xmm1
mulss  (%rdi,%rbp,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rbp
add    %r13,%rsi
cmp    %rbp,%rbx
jne    12f0 <mul_mat+0x1f0>
jmp    1213 <mul_mat+0x113>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mul_mat(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca float
%18 = alloca float*
%19 = alloca float*
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store float* %2, float** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %15
br label %20
20: ; preds = %77, %6
%21 = load i32, i32* %15
%22 = load i32, i32* %12
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %80
24: ; preds = %20
%25 = load float*, float** %8
%26 = load i32, i32* %15
%27 = load i32, i32* %11
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %29
store float* %30, float** %18
store i32 0, i32* %13
br label %31
31: ; preds = %73, %24
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* %10
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %76
35: ; preds = %31
%36 = load float*, float** %9
%37 = load i32, i32* %13
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 %38
store float* %39, float** %19
store i32 0, i32* %16
store float 0.000000e+00, float* %17
store i32 0, i32* %14
br label %40
40: ; preds = %60, %35
%41 = load i32, i32* %14
%42 = load i32, i32* %11
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %63
44: ; preds = %40
%45 = load float*, float** %19
%46 = load i32, i32* %16
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = load float*, float** %18
%51 = load i32, i32* %14
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = load float, float* %17
%56 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %49, float %54, float %55)
store float %56, float* %17
%57 = load i32, i32* %10
%58 = load i32, i32* %16
%59 = add nsw i32 %58, %57
store i32 %59, i32* %16
br label %60
60: ; preds = %44
%61 = load i32, i32* %14
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %14
br label %40
63: ; preds = %40
%64 = load float, float* %17
%65 = load float*, float** %7
%66 = load i32, i32* %13
%67 = load i32, i32* %15
%68 = load i32, i32* %10
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = add nsw i32 %66, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 %71
store float %64, float* %72
br label %73
73: ; preds = %63
%74 = load i32, i32* %13
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %13
br label %31
76: ; preds = %31
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %15
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %15
br label %20
80: ; preds = %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mul_mat(float* nocapture writeonly %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %7, label %8, label %94
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = icmp sgt i32 %4, 0
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = sext i32 %4 to i64
%13 = zext i32 %5 to i64
%14 = zext i32 %3 to i64
%15 = zext i32 %4 to i64
%16 = add nsw i64 %15, -1
%17 = and i64 %15, 3
%18 = icmp ult i64 %16, 3
%19 = and i64 %15, 4294967292
%20 = icmp eq i64 %17, 0
br label %21
21: ; preds = %8, %91
%22 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %92, %91 ]
%23 = mul nsw i64 %22, %12
%24 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %23
br i1 %9, label %25, label %91
25: ; preds = %21
%26 = mul nsw i64 %22, %11
br label %27
27: ; preds = %25, %85
%28 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %89, %85 ]
%29 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %28
br i1 %10, label %30, label %85
30: ; preds = %27
br i1 %18, label %66, label %31
31: ; preds = %30, %31
%32 = phi i64 [ %62, %31 ], [ 0, %30 ]
%33 = phi i64 [ %63, %31 ], [ 0, %30 ]
%34 = phi float [ %61, %31 ], [ 0.000000e+00, %30 ]
%35 = phi i64 [ %64, %31 ], [ 0, %30 ]
%36 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %32
%37 = load float, float* %36
%38 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %33
%39 = load float, float* %38
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %37, float %39, float %34)
%41 = add nsw i64 %32, %11
%42 = or i64 %33, 1
%43 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %41
%44 = load float, float* %43
%45 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %42
%46 = load float, float* %45
%47 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %46, float %40)
%48 = add nsw i64 %41, %11
%49 = or i64 %33, 2
%50 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %48
%51 = load float, float* %50
%52 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %49
%53 = load float, float* %52
%54 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %51, float %53, float %47)
%55 = add nsw i64 %48, %11
%56 = or i64 %33, 3
%57 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %55
%58 = load float, float* %57
%59 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %56
%60 = load float, float* %59
%61 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %58, float %60, float %54)
%62 = add nsw i64 %55, %11
%63 = add nuw nsw i64 %33, 4
%64 = add i64 %35, 4
%65 = icmp eq i64 %64, %19
br i1 %65, label %66, label %31
66: ; preds = %31, %30
%67 = phi float [ undef, %30 ], [ %61, %31 ]
%68 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %62, %31 ]
%69 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %63, %31 ]
%70 = phi float [ 0.000000e+00, %30 ], [ %61, %31 ]
br i1 %20, label %85, label %71
71: ; preds = %66, %71
%72 = phi i64 [ %81, %71 ], [ %68, %66 ]
%73 = phi i64 [ %82, %71 ], [ %69, %66 ]
%74 = phi float [ %80, %71 ], [ %70, %66 ]
%75 = phi i64 [ %83, %71 ], [ 0, %66 ]
%76 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %72
%77 = load float, float* %76
%78 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %73
%79 = load float, float* %78
%80 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %77, float %79, float %74)
%81 = add nsw i64 %72, %11
%82 = add nuw nsw i64 %73, 1
%83 = add i64 %75, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %17
br i1 %84, label %85, label %71
85: ; preds = %66, %71, %27
%86 = phi float [ 0.000000e+00, %27 ], [ %67, %66 ], [ %80, %71 ]
%87 = add nsw i64 %28, %26
%88 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %87
store float %86, float* %88
%89 = add nuw nsw i64 %28, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %14
br i1 %90, label %91, label %27
91: ; preds = %85, %21
%92 = add nuw nsw i64 %22, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %13
br i1 %93, label %94, label %21
94: ; preds = %91, %6
ret void
}