void multiplica(int A[4][4], int B[4][4], int C[4][4], unsigned int n_iter) {
  int iter;
  int i, j, k;
  for (iter = 0; iter < n_iter; iter++) {
    for (i = 0; i < 4; i++) {
      for (j = 0; j < 4; j++) {
        for (k = 0; k < 4; k++) {
          C[i][j] = C[i][j] + A[i][k] * B[k][j];
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiplica>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    11fb <multiplica+0xfb>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x24(%rbp)
jge    11e8 <multiplica+0xe8>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x28(%rbp)
jge    11d5 <multiplica+0xd5>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x2c(%rbp)
jge    11c2 <multiplica+0xc2>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
shl    $0x4,%rsi
add    %rsi,%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
imul   (%rcx,%rsi,4),%eax
add    %eax,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114f <multiplica+0x4f>
jmp    11c7 <multiplica+0xc7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    113e <multiplica+0x3e>
jmp    11da <multiplica+0xda>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112d <multiplica+0x2d>
jmp    11ed <multiplica+0xed>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <multiplica+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiplica>:
test   %ecx,%ecx
je     1252 <multiplica+0x152>
xor    %r8d,%r8d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %r11d,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rsi),%r9d
imul   (%rdi,%r11,1),%r9d
add    (%rdx,%r11,1),%r9d
mov    %r9d,(%rdx,%r11,1)
mov    0x10(%rsi),%r10d
imul   0x4(%rdi,%r11,1),%r10d
add    %r9d,%r10d
mov    %r10d,(%rdx,%r11,1)
mov    0x20(%rsi),%r9d
imul   0x8(%rdi,%r11,1),%r9d
add    %r10d,%r9d
mov    %r9d,(%rdx,%r11,1)
mov    0x30(%rsi),%eax
imul   0xc(%rdi,%r11,1),%eax
add    %r9d,%eax
mov    %eax,(%rdx,%r11,1)
mov    0x4(%rsi),%eax
imul   (%rdi,%r11,1),%eax
add    0x4(%rdx,%r11,1),%eax
mov    %eax,0x4(%rdx,%r11,1)
mov    0x14(%rsi),%r9d
imul   0x4(%rdi,%r11,1),%r9d
add    %eax,%r9d
mov    %r9d,0x4(%rdx,%r11,1)
mov    0x24(%rsi),%r10d
imul   0x8(%rdi,%r11,1),%r10d
add    %r9d,%r10d
mov    %r10d,0x4(%rdx,%r11,1)
mov    0x34(%rsi),%eax
imul   0xc(%rdi,%r11,1),%eax
add    %r10d,%eax
mov    %eax,0x4(%rdx,%r11,1)
mov    0x8(%rsi),%eax
imul   (%rdi,%r11,1),%eax
add    0x8(%rdx,%r11,1),%eax
mov    %eax,0x8(%rdx,%r11,1)
mov    0x18(%rsi),%r9d
imul   0x4(%rdi,%r11,1),%r9d
add    %eax,%r9d
mov    %r9d,0x8(%rdx,%r11,1)
mov    0x28(%rsi),%r10d
imul   0x8(%rdi,%r11,1),%r10d
add    %r9d,%r10d
mov    %r10d,0x8(%rdx,%r11,1)
mov    0x38(%rsi),%eax
imul   0xc(%rdi,%r11,1),%eax
add    %r10d,%eax
mov    %eax,0x8(%rdx,%r11,1)
mov    0xc(%rsi),%eax
imul   (%rdi,%r11,1),%eax
add    0xc(%rdx,%r11,1),%eax
mov    %eax,0xc(%rdx,%r11,1)
mov    0x1c(%rsi),%r9d
imul   0x4(%rdi,%r11,1),%r9d
add    %eax,%r9d
mov    %r9d,0xc(%rdx,%r11,1)
mov    0x2c(%rsi),%r10d
imul   0x8(%rdi,%r11,1),%r10d
add    %r9d,%r10d
mov    %r10d,0xc(%rdx,%r11,1)
mov    0x3c(%rsi),%eax
imul   0xc(%rdi,%r11,1),%eax
add    %r10d,%eax
mov    %eax,0xc(%rdx,%r11,1)
add    $0x10,%r11
cmp    $0x40,%r11
jne    1120 <multiplica+0x20>
add    $0x1,%r8d
cmp    %ecx,%r8d
jne    1110 <multiplica+0x10>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @multiplica([4 x i32]* nocapture %0, [4 x i32]* nocapture %1, [4 x i32]* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %5, label %108, label %6
6: ; preds = %4
%7 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 0, i64 0
%8 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 1, i64 0
%9 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 2, i64 0
%10 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 3, i64 0
%11 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 0, i64 1
%12 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 1, i64 1
%13 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 2, i64 1
%14 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 3, i64 1
%15 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 0, i64 2
%16 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 1, i64 2
%17 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 2, i64 2
%18 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 3, i64 2
%19 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 0, i64 3
%20 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 1, i64 3
%21 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 2, i64 3
%22 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %1, i64 3, i64 3
br label %23
23: ; preds = %6, %105
%24 = phi i32 [ %106, %105 ], [ 0, %6 ]
br label %25
25: ; preds = %23, %25
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %103, %25 ]
%27 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %2, i64 %26, i64 0
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %26, i64 0
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32, i32* %7
%32 = mul nsw i32 %31, %30
%33 = add nsw i32 %32, %28
store i32 %33, i32* %27
%34 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %26, i64 1
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = mul nsw i32 %36, %35
%38 = add nsw i32 %37, %33
store i32 %38, i32* %27
%39 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %26, i64 2
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %9
%42 = mul nsw i32 %41, %40
%43 = add nsw i32 %42, %38
store i32 %43, i32* %27
%44 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %26, i64 3
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %10
%47 = mul nsw i32 %46, %45
%48 = add nsw i32 %47, %43
store i32 %48, i32* %27
%49 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %2, i64 %26, i64 1
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %29
%52 = load i32, i32* %11
%53 = mul nsw i32 %52, %51
%54 = add nsw i32 %53, %50
store i32 %54, i32* %49
%55 = load i32, i32* %34
%56 = load i32, i32* %12
%57 = mul nsw i32 %56, %55
%58 = add nsw i32 %57, %54
store i32 %58, i32* %49
%59 = load i32, i32* %39
%60 = load i32, i32* %13
%61 = mul nsw i32 %60, %59
%62 = add nsw i32 %61, %58
store i32 %62, i32* %49
%63 = load i32, i32* %44
%64 = load i32, i32* %14
%65 = mul nsw i32 %64, %63
%66 = add nsw i32 %65, %62
store i32 %66, i32* %49
%67 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %2, i64 %26, i64 2
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32, i32* %29
%70 = load i32, i32* %15
%71 = mul nsw i32 %70, %69
%72 = add nsw i32 %71, %68
store i32 %72, i32* %67
%73 = load i32, i32* %34
%74 = load i32, i32* %16
%75 = mul nsw i32 %74, %73
%76 = add nsw i32 %75, %72
store i32 %76, i32* %67
%77 = load i32, i32* %39
%78 = load i32, i32* %17
%79 = mul nsw i32 %78, %77
%80 = add nsw i32 %79, %76
store i32 %80, i32* %67
%81 = load i32, i32* %44
%82 = load i32, i32* %18
%83 = mul nsw i32 %82, %81
%84 = add nsw i32 %83, %80
store i32 %84, i32* %67
%85 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %2, i64 %26, i64 3
%86 = load i32, i32* %85
%87 = load i32, i32* %29
%88 = load i32, i32* %19
%89 = mul nsw i32 %88, %87
%90 = add nsw i32 %89, %86
store i32 %90, i32* %85
%91 = load i32, i32* %34
%92 = load i32, i32* %20
%93 = mul nsw i32 %92, %91
%94 = add nsw i32 %93, %90
store i32 %94, i32* %85
%95 = load i32, i32* %39
%96 = load i32, i32* %21
%97 = mul nsw i32 %96, %95
%98 = add nsw i32 %97, %94
store i32 %98, i32* %85
%99 = load i32, i32* %44
%100 = load i32, i32* %22
%101 = mul nsw i32 %100, %99
%102 = add nsw i32 %101, %98
store i32 %102, i32* %85
%103 = add nuw nsw i64 %26, 1
%104 = icmp eq i64 %103, 4
br i1 %104, label %105, label %25
105: ; preds = %25
%106 = add nuw nsw i32 %24, 1
%107 = icmp eq i32 %106, %3
br i1 %107, label %108, label %23
108: ; preds = %105, %4
ret void
}