void matmatkij(int LD, float A[][LD], float B[][LD], float C[][LD], int N) {
  int i = 0, j = 0, k = 0;
  for (k = 0; k < N; k++)
    for (i = 0; i < N; i++)
      for (j = 0; j < N; j++)
        C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmatkij>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    121b <matmatkij+0x11b>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1208 <matmatkij+0x108>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11f5 <matmatkij+0xf5>
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x40(%rbp),%rsi
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
imul   %rdi,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    116e <matmatkij+0x6e>
jmp    11fa <matmatkij+0xfa>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    115b <matmatkij+0x5b>
jmp    120d <matmatkij+0x10d>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1148 <matmatkij+0x48>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmatkij>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x70(%rsp)
mov    %rsi,-0x58(%rsp)
test   %r8d,%r8d
jle    1387 <matmatkij+0x287>
mov    %edi,%r11d
mov    %r8d,%eax
cmp    $0x8,%r8d
setae  %dl
cmp    $0x1,%edi
sete   %r15b
and    %dl,%r15b
mov    %eax,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
mov    %rdx,-0x30(%rsp)
mov    %rax,%rdx
neg    %rdx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
mov    -0x70(%rsp),%rbx
lea    0x10(%rbx),%rdi
lea    0x0(,%r11,4),%rdx
mov    %rdx,-0x48(%rsp)
lea    0x10(%rcx),%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%r13
and    $0xffffffffffffffe0,%r13
lea    0x4(%rcx),%rdx
mov    %rdx,-0x40(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
mov    %rcx,-0x60(%rsp)
mov    %r11,-0x68(%rsp)
mov    %r15b,-0x71(%rsp)
jmp    11ac <matmatkij+0xac>
mov    -0x48(%rsp),%rdx
add    %rdx,%rdi
add    %rdx,%rbx
mov    -0x50(%rsp),%rdx
mov    %rdx,%rbp
cmp    %rax,%rdx
je     1387 <matmatkij+0x287>
lea    0x1(%rbp),%rdx
mov    %rdx,-0x50(%rsp)
mov    -0x70(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rbp,4),%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
lea    0x0(%rbp,%rax,1),%rdx
lea    (%rsi,%rdx,4),%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
mov    %rbp,%rdx
imul   %r11,%rdx
lea    (%rsi,%rdx,4),%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rsp)
mov    -0x58(%rsp),%rdx
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
lea    (%rdx,%rbp,4),%rdx
mov    -0x40(%rsp),%r12
mov    -0x38(%rsp),%r8
xor    %r10d,%r10d
jmp    1218 <matmatkij+0x118>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r10
mov    -0x48(%rsp),%rsi
add    %rsi,%r8
add    %rsi,%r12
cmp    %rax,%r10
je     1190 <matmatkij+0x90>
mov    %r10,%r14
imul   %r11,%r14
lea    (%rcx,%r14,4),%rbp
test   %r15b,%r15b
je     12f0 <matmatkij+0x1f0>
lea    (%r14,%rax,1),%rsi
lea    (%rcx,%rsi,4),%r11
mov    -0x50(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r10,1),%rsi
mov    -0x58(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rsi,4),%r9
mov    -0x10(%rsp),%rsi
add    %r10,%rsi
lea    (%rcx,%rsi,4),%rsi
cmp    %r9,%rbp
setb   %r15b
cmp    %r11,%rsi
setb   %cl
cmp    -0x20(%rsp),%rbp
setb   %r9b
cmp    %r11,-0x18(%rsp)
setb   %r11b
test   %cl,%r15b
jne    1371 <matmatkij+0x271>
mov    $0x0,%esi
and    %r11b,%r9b
mov    -0x60(%rsp),%rcx
mov    -0x68(%rsp),%r11
mov    -0x71(%rsp),%r15b
jne    12f2 <matmatkij+0x1f2>
movss  (%rdx,%r14,4),%xmm0
shufps $0x0,%xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
nop
movups -0x10(%rdi,%rsi,1),%xmm1
movups (%rdi,%rsi,1),%xmm2
movups -0x10(%r8,%rsi,1),%xmm3
movups (%r8,%rsi,1),%xmm4
mulps  %xmm0,%xmm1
addps  %xmm3,%xmm1
mulps  %xmm0,%xmm2
addps  %xmm4,%xmm2
movups %xmm1,-0x10(%r8,%rsi,1)
movups %xmm2,(%r8,%rsi,1)
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%r13
jne    12a0 <matmatkij+0x1a0>
mov    -0x30(%rsp),%r9
mov    %r9,%rsi
cmp    %rax,%r9
je     1200 <matmatkij+0x100>
jmp    12f2 <matmatkij+0x1f2>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,%r9
test   $0x1,%al
je     1320 <matmatkij+0x220>
movss  (%rdx,%r14,4),%xmm0
mov    %rbp,%r9
mov    -0x28(%rsp),%rbp
mulss  0x0(%rbp,%rsi,4),%xmm0
addss  (%r9,%rsi,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r9,%rsi,4)
mov    %rsi,%r9
or     $0x1,%r9
not    %rsi
cmp    -0x8(%rsp),%rsi
je     1200 <matmatkij+0x100>
xchg   %ax,%ax
movss  (%rdx,%r14,4),%xmm0
mulss  (%rbx,%r9,4),%xmm0
addss  -0x4(%r12,%r9,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%r12,%r9,4)
movss  (%rdx,%r14,4),%xmm0
mulss  0x4(%rbx,%r9,4),%xmm0
addss  (%r12,%r9,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12,%r9,4)
add    $0x2,%r9
cmp    %r9,%rax
jne    1330 <matmatkij+0x230>
jmp    1200 <matmatkij+0x100>
xor    %esi,%esi
mov    -0x60(%rsp),%rcx
mov    -0x68(%rsp),%r11
mov    -0x71(%rsp),%r15b
jmp    12f2 <matmatkij+0x1f2>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @matmatkij(i32 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %7, label %8, label %112
8: ; preds = %5
%9 = zext i32 %4 to i64
%10 = icmp ugt i32 %4, 7
%11 = icmp eq i32 %0, 1
%12 = and i1 %10, %11
%13 = and i64 %9, 4294967288
%14 = icmp eq i64 %13, %9
%15 = and i64 %9, 1
%16 = icmp eq i64 %15, 0
%17 = sub nsw i64 0, %9
br label %18
18: ; preds = %109, %8
%19 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %110, %109 ]
%20 = add nuw i64 %19, 1
%21 = getelementptr float, float* %2, i64 %19
%22 = add nuw i64 %19, %9
%23 = getelementptr float, float* %2, i64 %22
%24 = mul nuw nsw i64 %19, %6
%25 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %24
%26 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %19
br label %27
27: ; preds = %106, %18
%28 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %107, %106 ]
%29 = mul i64 %28, %6
%30 = getelementptr float, float* %3, i64 %29
%31 = add i64 %29, %9
%32 = getelementptr float, float* %3, i64 %31
%33 = mul nuw nsw i64 %28, %6
%34 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %33
%35 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %33
br i1 %12, label %36, label %75
36: ; preds = %27
%37 = add i64 %20, %28
%38 = getelementptr float, float* %1, i64 %37
%39 = add nuw i64 %19, %28
%40 = getelementptr float, float* %1, i64 %39
%41 = icmp ult float* %30, %38
%42 = icmp ult float* %40, %32
%43 = and i1 %41, %42
%44 = icmp ult float* %30, %23
%45 = icmp ult float* %21, %32
%46 = and i1 %44, %45
%47 = or i1 %43, %46
br i1 %47, label %75, label %48
48: ; preds = %36
%49 = load float, float* %34
%50 = insertelement <4 x float> poison, float %49, i64 0
%51 = shufflevector <4 x float> %50, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%52 = insertelement <4 x float> poison, float %49, i64 0
%53 = shufflevector <4 x float> %52, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %54
54: ; preds = %54, %48
%55 = phi i64 [ 0, %48 ], [ %72, %54 ]
%56 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %55
%57 = bitcast float* %56 to <4 x float>*
%58 = load <4 x float>, <4 x float>* %57
%59 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 4
%60 = bitcast float* %59 to <4 x float>*
%61 = load <4 x float>, <4 x float>* %60
%62 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %55
%63 = bitcast float* %62 to <4 x float>*
%64 = load <4 x float>, <4 x float>* %63
%65 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 4
%66 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
%67 = load <4 x float>, <4 x float>* %66
%68 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %51, <4 x float> %58, <4 x float> %64)
%69 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %53, <4 x float> %61, <4 x float> %67)
%70 = bitcast float* %62 to <4 x float>*
store <4 x float> %68, <4 x float>* %70
%71 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
store <4 x float> %69, <4 x float>* %71
%72 = add nuw i64 %55, 8
%73 = icmp eq i64 %72, %13
br i1 %73, label %74, label %54
74: ; preds = %54
br i1 %14, label %106, label %75
75: ; preds = %36, %27, %74
%76 = phi i64 [ 0, %36 ], [ 0, %27 ], [ %13, %74 ]
%77 = xor i64 %76, -1
br i1 %16, label %86, label %78
78: ; preds = %75
%79 = load float, float* %34
%80 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %76
%81 = load float, float* %80
%82 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %76
%83 = load float, float* %82
%84 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %79, float %81, float %83)
store float %84, float* %82
%85 = or i64 %76, 1
br label %86
86: ; preds = %78, %75
%87 = phi i64 [ %76, %75 ], [ %85, %78 ]
%88 = icmp eq i64 %77, %17
br i1 %88, label %106, label %89
89: ; preds = %86, %89
%90 = phi i64 [ %104, %89 ], [ %87, %86 ]
%91 = load float, float* %34
%92 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %90
%93 = load float, float* %92
%94 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %90
%95 = load float, float* %94
%96 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %91, float %93, float %95)
store float %96, float* %94
%97 = add nuw nsw i64 %90, 1
%98 = load float, float* %34
%99 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %97
%100 = load float, float* %99
%101 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %97
%102 = load float, float* %101
%103 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %98, float %100, float %102)
store float %103, float* %101
%104 = add nuw nsw i64 %90, 2
%105 = icmp eq i64 %104, %9
br i1 %105, label %106, label %89
106: ; preds = %86, %89, %74
%107 = add nuw nsw i64 %28, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %9
br i1 %108, label %109, label %27
109: ; preds = %106
%110 = add nuw nsw i64 %19, 1
%111 = icmp eq i64 %110, %9
br i1 %111, label %112, label %18
112: ; preds = %109, %5
ret void
}