void dct_matrix_mult(int a_matrix[][8], int b_matrix[][8],
                     int output_matrix[][8]) {
  int row, col, k;
  int accum;
  for (row = 0; row < 8; row++) {
    for (col = 0; col < 8; col++) {
      accum = 0;
      for (k = 0; k < 8; k++) {
        accum = accum + (int)(a_matrix[row][k] * b_matrix[k][col]);
      }
      output_matrix[row][col] = accum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dct_matrix_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x1c(%rbp)
jge    11c7 <dct_matrix_mult+0xc7>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x20(%rbp)
jge    11b4 <dct_matrix_mult+0xb4>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x24(%rbp)
jge    118d <dct_matrix_mult+0x8d>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
shl    $0x5,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x24(%rbp),%rsi
shl    $0x5,%rsi
add    %rsi,%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
imul   (%rdx,%rsi,4),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1140 <dct_matrix_mult+0x40>
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1128 <dct_matrix_mult+0x28>
jmp    11b9 <dct_matrix_mult+0xb9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <dct_matrix_mult+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dct_matrix_mult>:
push   %rbx
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r8,%rax
shl    $0x5,%rax
lea    (%rdi,%rax,1),%r9
lea    (%rdi,%rax,1),%r10
add    $0x4,%r10
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rsi,%rcx,4),%r11d
mov    0x20(%rsi,%rcx,4),%ebx
imul   (%r9),%r11d
imul   (%r10),%ebx
add    %r11d,%ebx
mov    0x40(%rsi,%rcx,4),%eax
imul   0x4(%r10),%eax
add    %ebx,%eax
mov    0x60(%rsi,%rcx,4),%ebx
imul   0x8(%r10),%ebx
add    %eax,%ebx
mov    0x80(%rsi,%rcx,4),%eax
imul   0xc(%r10),%eax
add    %ebx,%eax
mov    0xa0(%rsi,%rcx,4),%ebx
imul   0x10(%r10),%ebx
add    %eax,%ebx
mov    0xc0(%rsi,%rcx,4),%eax
imul   0x14(%r10),%eax
add    %ebx,%eax
mov    0xe0(%rsi,%rcx,4),%ebx
imul   0x18(%r10),%ebx
add    %eax,%ebx
mov    %ebx,(%rdx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    $0x8,%rcx
jne    1130 <dct_matrix_mult+0x30>
add    $0x1,%r8
add    $0x20,%rdx
cmp    $0x8,%r8
jne    1110 <dct_matrix_mult+0x10>
pop    %rbx
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @dct_matrix_mult([8 x i32]* nocapture %0, [8 x i32]* nocapture %1, [8 x i32]* nocapture writeonly %2) {
br label %4
4: ; preds = %3, %58
%5 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %59, %58 ]
%6 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 0
%7 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 1
%8 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 2
%9 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 3
%10 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 4
%11 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 5
%12 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 6
%13 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %0, i64 %5, i64 7
br label %14
14: ; preds = %4, %14
%15 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %56, %14 ]
%16 = load i32, i32* %6
%17 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 0, i64 %15
%18 = load i32, i32* %17
%19 = mul nsw i32 %18, %16
%20 = load i32, i32* %7
%21 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 1, i64 %15
%22 = load i32, i32* %21
%23 = mul nsw i32 %22, %20
%24 = add nsw i32 %23, %19
%25 = load i32, i32* %8
%26 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 2, i64 %15
%27 = load i32, i32* %26
%28 = mul nsw i32 %27, %25
%29 = add nsw i32 %28, %24
%30 = load i32, i32* %9
%31 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 3, i64 %15
%32 = load i32, i32* %31
%33 = mul nsw i32 %32, %30
%34 = add nsw i32 %33, %29
%35 = load i32, i32* %10
%36 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 4, i64 %15
%37 = load i32, i32* %36
%38 = mul nsw i32 %37, %35
%39 = add nsw i32 %38, %34
%40 = load i32, i32* %11
%41 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 5, i64 %15
%42 = load i32, i32* %41
%43 = mul nsw i32 %42, %40
%44 = add nsw i32 %43, %39
%45 = load i32, i32* %12
%46 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 6, i64 %15
%47 = load i32, i32* %46
%48 = mul nsw i32 %47, %45
%49 = add nsw i32 %48, %44
%50 = load i32, i32* %13
%51 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %1, i64 7, i64 %15
%52 = load i32, i32* %51
%53 = mul nsw i32 %52, %50
%54 = add nsw i32 %53, %49
%55 = getelementptr inbounds [8 x i32], [8 x i32]* %2, i64 %5, i64 %15
store i32 %54, i32* %55
%56 = add nuw nsw i64 %15, 1
%57 = icmp eq i64 %56, 8
br i1 %57, label %58, label %14
58: ; preds = %14
%59 = add nuw nsw i64 %5, 1
%60 = icmp eq i64 %59, 8
br i1 %60, label %61, label %4
61: ; preds = %58
ret void
}