void matrix_addition(float *A, float *B, int m, int n, float *C) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < m; i++)
    for (j = 0; j < n; j++)
      C[n * i + j] = A[n * i + j] + B[n * i + j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_addition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    119f <matrix_addition+0x9f>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    118c <matrix_addition+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1130 <matrix_addition+0x30>
jmp    1191 <matrix_addition+0x91>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111d <matrix_addition+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_addition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x58(%rsp)
mov    %rsi,-0x60(%rsp)
mov    %rdi,-0x68(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    13d8 <matrix_addition+0x2d8>
movslq %ecx,%rax
mov    %edx,%edi
mov    %eax,%r8d
mov    %r8d,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
mov    %rdx,-0x30(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,%rdx
mov    %rsi,-0x40(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %rsi,-0x48(%rsp)
mov    %r8,%rdx
neg    %rdx
mov    %rdx,-0x28(%rsp)
mov    -0x58(%rsp),%r9
lea    0x30(%r9),%rbx
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
mov    -0x60(%rsp),%rdx
lea    0x30(%rdx),%rbp
mov    -0x68(%rsp),%rax
lea    0x30(%rax),%r14
lea    0x4(%rax),%r11
lea    0x4(%rdx),%r15
lea    0x4(%r9),%r10
xor    %r12d,%r12d
mov    %ecx,-0x6c(%rsp)
mov    %rdi,-0x50(%rsp)
jmp    11cf <matrix_addition+0xcf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
add    %rsi,%rbx
add    %rsi,%rbp
add    %rsi,%r14
add    %rsi,%r11
add    %rsi,%r15
add    %rsi,%r10
cmp    %rdi,%r12
je     13d8 <matrix_addition+0x2d8>
test   %ecx,%ecx
jle    11b0 <matrix_addition+0xb0>
mov    %r12,%r9
imul   -0x8(%rsp),%r9
cmp    $0x8,%ecx
jae    11f0 <matrix_addition+0xf0>
xor    %eax,%eax
jmp    1340 <matrix_addition+0x240>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r9,%r8,1),%rax
mov    -0x58(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r9,4),%rdx
lea    (%rcx,%rax,4),%r13
mov    -0x68(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r9,4),%rdi
mov    %rdi,-0x18(%rsp)
lea    (%rcx,%rax,4),%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    -0x60(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r9,4),%rdi
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
cmp    -0x20(%rsp),%rdx
setb   %cl
cmp    %r13,-0x18(%rsp)
setb   %dil
cmp    %rax,%rdx
setb   %dl
cmp    %r13,-0x10(%rsp)
setb   %r13b
test   %dil,%cl
jne    1334 <matrix_addition+0x234>
mov    $0x0,%eax
and    %r13b,%dl
mov    -0x6c(%rsp),%ecx
mov    -0x50(%rsp),%rdi
jne    1340 <matrix_addition+0x240>
cmpq   $0x0,-0x38(%rsp)
je     13c5 <matrix_addition+0x2c5>
mov    -0x48(%rsp),%rdx
xor    %r13d,%r13d
xchg   %ax,%ax
movups -0x30(%r14,%r13,4),%xmm0
movups -0x20(%r14,%r13,4),%xmm1
movups -0x30(%rbp,%r13,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups -0x20(%rbp,%r13,4),%xmm0
addps  %xmm1,%xmm0
movups %xmm2,-0x30(%rbx,%r13,4)
movups %xmm0,-0x20(%rbx,%r13,4)
movups -0x10(%r14,%r13,4),%xmm0
movups (%r14,%r13,4),%xmm1
movups -0x10(%rbp,%r13,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups 0x0(%rbp,%r13,4),%xmm0
addps  %xmm1,%xmm0
movups %xmm2,-0x10(%rbx,%r13,4)
movups %xmm0,(%rbx,%r13,4)
add    $0x10,%r13
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    1280 <matrix_addition+0x180>
testb  $0x1,-0x40(%rsp)
je     131c <matrix_addition+0x21c>
add    %r9,%r13
mov    -0x68(%rsp),%rax
movups (%rax,%r13,4),%xmm0
movups 0x10(%rax,%r13,4),%xmm1
mov    -0x60(%rsp),%rax
movups (%rax,%r13,4),%xmm2
addps  %xmm0,%xmm2
movups 0x10(%rax,%r13,4),%xmm0
addps  %xmm1,%xmm0
mov    -0x58(%rsp),%rax
movups %xmm2,(%rax,%r13,4)
movups %xmm0,0x10(%rax,%r13,4)
mov    -0x30(%rsp),%rdx
mov    %rdx,%rax
cmp    %r8,%rdx
mov    -0x50(%rsp),%rdi
je     11b0 <matrix_addition+0xb0>
jmp    1340 <matrix_addition+0x240>
xor    %eax,%eax
mov    -0x6c(%rsp),%ecx
mov    -0x50(%rsp),%rdi
nop
mov    %rax,%rdx
test   $0x1,%r8b
je     1374 <matrix_addition+0x274>
add    %rax,%r9
mov    -0x68(%rsp),%rdx
movss  (%rdx,%r9,4),%xmm0
mov    -0x60(%rsp),%rdx
addss  (%rdx,%r9,4),%xmm0
mov    -0x58(%rsp),%rdx
movss  %xmm0,(%rdx,%r9,4)
mov    %rax,%rdx
or     $0x1,%rdx
not    %rax
cmp    -0x28(%rsp),%rax
je     11b0 <matrix_addition+0xb0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  -0x4(%r11,%rdx,4),%xmm0
addss  -0x4(%r15,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%r10,%rdx,4)
movss  (%r11,%rdx,4),%xmm0
addss  (%r15,%rdx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r10,%rdx,4)
add    $0x2,%rdx
cmp    %rdx,%r8
jne    1390 <matrix_addition+0x290>
jmp    11b0 <matrix_addition+0xb0>
xor    %r13d,%r13d
testb  $0x1,-0x40(%rsp)
jne    12e3 <matrix_addition+0x1e3>
jmp    131c <matrix_addition+0x21c>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @matrix_addition(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, float* nocapture writeonly %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %152
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
%9 = sext i32 %3 to i64
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = and i64 %11, 4294967288
%13 = add nsw i64 %12, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = icmp ult i32 %3, 8
%17 = and i64 %11, 4294967288
%18 = and i64 %15, 1
%19 = icmp eq i64 %13, 0
%20 = and i64 %15, 4611686018427387902
%21 = icmp eq i64 %18, 0
%22 = icmp eq i64 %17, %11
%23 = and i64 %11, 1
%24 = icmp eq i64 %23, 0
%25 = sub nsw i64 0, %11
br label %26
26: ; preds = %7, %149
%27 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %150, %149 ]
%28 = mul i64 %27, %9
%29 = getelementptr float, float* %4, i64 %28
%30 = add i64 %28, %11
%31 = getelementptr float, float* %4, i64 %30
%32 = getelementptr float, float* %0, i64 %28
%33 = getelementptr float, float* %0, i64 %30
%34 = getelementptr float, float* %1, i64 %28
%35 = getelementptr float, float* %1, i64 %30
br i1 %8, label %36, label %149
36: ; preds = %26
%37 = mul nsw i64 %27, %9
br i1 %16, label %115, label %38
38: ; preds = %36
%39 = icmp ult float* %29, %33
%40 = icmp ult float* %32, %31
%41 = and i1 %39, %40
%42 = icmp ult float* %29, %35
%43 = icmp ult float* %34, %31
%44 = and i1 %42, %43
%45 = or i1 %41, %44
br i1 %45, label %115, label %46
46: ; preds = %38
br i1 %19, label %92, label %47
47: ; preds = %46, %47
%48 = phi i64 [ %89, %47 ], [ 0, %46 ]
%49 = phi i64 [ %90, %47 ], [ 0, %46 ]
%50 = add nsw i64 %48, %37
%51 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %50
%52 = bitcast float* %51 to <4 x float>*
%53 = load <4 x float>, <4 x float>* %52
%54 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 4
%55 = bitcast float* %54 to <4 x float>*
%56 = load <4 x float>, <4 x float>* %55
%57 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %50
%58 = bitcast float* %57 to <4 x float>*
%59 = load <4 x float>, <4 x float>* %58
%60 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 4
%61 = bitcast float* %60 to <4 x float>*
%62 = load <4 x float>, <4 x float>* %61
%63 = fadd <4 x float> %53, %59
%64 = fadd <4 x float> %56, %62
%65 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %50
%66 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
store <4 x float> %63, <4 x float>* %66
%67 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 4
%68 = bitcast float* %67 to <4 x float>*
store <4 x float> %64, <4 x float>* %68
%69 = or i64 %48, 8
%70 = add nsw i64 %69, %37
%71 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %70
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
%73 = load <4 x float>, <4 x float>* %72
%74 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 4
%75 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
%76 = load <4 x float>, <4 x float>* %75
%77 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %70
%78 = bitcast float* %77 to <4 x float>*
%79 = load <4 x float>, <4 x float>* %78
%80 = getelementptr inbounds float, float* %77, i64 4
%81 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
%82 = load <4 x float>, <4 x float>* %81
%83 = fadd <4 x float> %73, %79
%84 = fadd <4 x float> %76, %82
%85 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %70
%86 = bitcast float* %85 to <4 x float>*
store <4 x float> %83, <4 x float>* %86
%87 = getelementptr inbounds float, float* %85, i64 4
%88 = bitcast float* %87 to <4 x float>*
store <4 x float> %84, <4 x float>* %88
%89 = add nuw i64 %48, 16
%90 = add i64 %49, 2
%91 = icmp eq i64 %90, %20
br i1 %91, label %92, label %47
92: ; preds = %47, %46
%93 = phi i64 [ 0, %46 ], [ %89, %47 ]
br i1 %21, label %114, label %94
94: ; preds = %92
%95 = add nsw i64 %93, %37
%96 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %95
%97 = bitcast float* %96 to <4 x float>*
%98 = load <4 x float>, <4 x float>* %97
%99 = getelementptr inbounds float, float* %96, i64 4
%100 = bitcast float* %99 to <4 x float>*
%101 = load <4 x float>, <4 x float>* %100
%102 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %95
%103 = bitcast float* %102 to <4 x float>*
%104 = load <4 x float>, <4 x float>* %103
%105 = getelementptr inbounds float, float* %102, i64 4
%106 = bitcast float* %105 to <4 x float>*
%107 = load <4 x float>, <4 x float>* %106
%108 = fadd <4 x float> %98, %104
%109 = fadd <4 x float> %101, %107
%110 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %95
%111 = bitcast float* %110 to <4 x float>*
store <4 x float> %108, <4 x float>* %111
%112 = getelementptr inbounds float, float* %110, i64 4
%113 = bitcast float* %112 to <4 x float>*
store <4 x float> %109, <4 x float>* %113
br label %114
114: ; preds = %92, %94
br i1 %22, label %149, label %115
115: ; preds = %38, %36, %114
%116 = phi i64 [ 0, %38 ], [ 0, %36 ], [ %17, %114 ]
%117 = xor i64 %116, -1
br i1 %24, label %127, label %118
118: ; preds = %115
%119 = add nsw i64 %116, %37
%120 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %119
%121 = load float, float* %120
%122 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %119
%123 = load float, float* %122
%124 = fadd float %121, %123
%125 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %119
store float %124, float* %125
%126 = or i64 %116, 1
br label %127
127: ; preds = %118, %115
%128 = phi i64 [ %116, %115 ], [ %126, %118 ]
%129 = icmp eq i64 %117, %25
br i1 %129, label %149, label %130
130: ; preds = %127, %130
%131 = phi i64 [ %147, %130 ], [ %128, %127 ]
%132 = add nsw i64 %131, %37
%133 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %132
%134 = load float, float* %133
%135 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %132
%136 = load float, float* %135
%137 = fadd float %134, %136
%138 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %132
store float %137, float* %138
%139 = add nuw nsw i64 %131, 1
%140 = add nsw i64 %139, %37
%141 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %140
%142 = load float, float* %141
%143 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %140
%144 = load float, float* %143
%145 = fadd float %142, %144
%146 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %140
store float %145, float* %146
%147 = add nuw nsw i64 %131, 2
%148 = icmp eq i64 %147, %11
br i1 %148, label %149, label %130
149: ; preds = %127, %130, %114, %26
%150 = add nuw nsw i64 %27, 1
%151 = icmp eq i64 %150, %10
br i1 %151, label %152, label %26
152: ; preds = %149, %5
ret void
}