void f(int *__restrict__ r, int a[__restrict__ 16][16],
       int b[__restrict__ 16][16], int i, int j) {
  int x;
  *r = 0;
  for (x = 1; x < 16; ++x)
    *r = *r + a[i][x] * b[x][j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f>:
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    -0x8(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x24(%rbp)
jge    117b <f+0x7b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
shl    $0x6,%rdx
add    %rdx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rdx
movslq -0x24(%rbp),%rsi
shl    $0x6,%rsi
add    %rsi,%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
imul   (%rdx,%rsi,4),%eax
add    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1128 <f+0x28>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f>:
movslq %ecx,%rax
movslq %r8d,%r10
shl    $0x6,%rax
mov    0x40(%rdx,%r10,4),%r8d
mov    0x80(%rdx,%r10,4),%r9d
imul   0x4(%rsi,%rax,1),%r8d
imul   0x8(%rsi,%rax,1),%r9d
add    %r8d,%r9d
mov    0xc0(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0xc(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r9d,%ecx
mov    0x100(%rdx,%r10,4),%r8d
imul   0x10(%rsi,%rax,1),%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    0x140(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0x14(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r8d,%ecx
mov    0x180(%rdx,%r10,4),%r8d
imul   0x18(%rsi,%rax,1),%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    0x1c0(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0x1c(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r8d,%ecx
mov    0x200(%rdx,%r10,4),%r8d
imul   0x20(%rsi,%rax,1),%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    0x240(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0x24(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r8d,%ecx
mov    0x280(%rdx,%r10,4),%r8d
imul   0x28(%rsi,%rax,1),%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    0x2c0(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0x2c(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r8d,%ecx
mov    0x300(%rdx,%r10,4),%r8d
imul   0x30(%rsi,%rax,1),%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    0x340(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0x34(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r8d,%ecx
mov    0x380(%rdx,%r10,4),%r8d
imul   0x38(%rsi,%rax,1),%r8d
add    %ecx,%r8d
mov    0x3c0(%rdx,%r10,4),%ecx
imul   0x3c(%rsi,%rax,1),%ecx
add    %r8d,%ecx
mov    %ecx,(%rdi)
ret

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

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