void matmat(double **a, int nra, int nca, double **b, int ncb, double **prod) {
  int i, j, k;
  double sum;
  for (i = 0; i < nra; i++) {
    for (j = 0; j < ncb; j++) {
      sum = 0.0;
      for (k = 0; k < nca; k++) {
        sum += a[i][k] * b[k][j];
      }
      prod[i][j] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e0 <matmat+0xe0>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11cd <matmat+0xcd>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11a5 <matmat+0xa5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    114f <matmat+0x4f>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1134 <matmat+0x34>
jmp    11d2 <matmat+0xd2>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1121 <matmat+0x21>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x10(%rsp)
mov    %r8d,-0x14(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    1230 <matmat+0x130>
mov    %esi,%eax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    -0x14(%rsp),%r14d
mov    %edx,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r11
mov    %r9d,%r13d
and    $0x3,%r13d
and    $0xfffffffc,%r9d
xor    %r15d,%r15d
jmp    114f <matmat+0x4f>
nop
add    $0x1,%r15
cmp    -0x8(%rsp),%r15
je     1230 <matmat+0x130>
cmpl   $0x0,-0x14(%rsp)
jle    1140 <matmat+0x40>
mov    -0x10(%rsp),%rax
mov    (%rax,%r15,8),%r12
xor    %esi,%esi
jmp    1183 <matmat+0x83>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorpd  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%rsi,8)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r14,%rsi
je     1140 <matmat+0x40>
test   %edx,%edx
jle    1170 <matmat+0x70>
mov    (%rdi,%r15,8),%r8
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3,%r11
jb     11fb <matmat+0xfb>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r8,%rbp,8),%xmm1
movsd  0x8(%r8,%rbp,8),%xmm2
mov    (%rcx,%rbp,8),%rbx
mov    0x8(%rcx,%rbp,8),%rax
mulsd  (%rbx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  (%rax,%rsi,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%r8,%rbp,8),%xmm1
mov    0x10(%rcx,%rbp,8),%rax
mulsd  (%rax,%rsi,8),%xmm1
movsd  0x18(%r8,%rbp,8),%xmm0
mov    0x18(%rcx,%rbp,8),%rax
mulsd  (%rax,%rsi,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,%r9
jne    11a0 <matmat+0xa0>
test   %r13,%r13
je     1174 <matmat+0x74>
lea    (%rcx,%rbp,8),%r10
lea    (%r8,%rbp,8),%rax
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rax,%rbp,8),%xmm1
mov    (%r10,%rbp,8),%rbx
mulsd  (%rbx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r13
jne    1210 <matmat+0x110>
jmp    1174 <matmat+0x74>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matmat(double** %0, i32 %1, i32 %2, double** %3, i32 %4, double** %5) {
%7 = alloca double**
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double**
%11 = alloca i32
%12 = alloca double**
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
store double** %0, double*** %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store double** %3, double*** %10
store i32 %4, i32* %11
store double** %5, double*** %12
store i32 0, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %69, %6
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %72
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %14
br label %22
22: ; preds = %65, %21
%23 = load i32, i32* %14
%24 = load i32, i32* %11
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %68
26: ; preds = %22
store double 0.000000e+00, double* %16
store i32 0, i32* %15
br label %27
27: ; preds = %52, %26
%28 = load i32, i32* %15
%29 = load i32, i32* %9
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %55
31: ; preds = %27
%32 = load double**, double*** %7
%33 = load i32, i32* %13
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double*, double** %32, i64 %34
%36 = load double*, double** %35
%37 = load i32, i32* %15
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = load double**, double*** %10
%42 = load i32, i32* %15
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double*, double** %41, i64 %43
%45 = load double*, double** %44
%46 = load i32, i32* %14
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double, double* %16
%51 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %49, double %50)
store double %51, double* %16
br label %52
52: ; preds = %31
%53 = load i32, i32* %15
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %15
br label %27
55: ; preds = %27
%56 = load double, double* %16
%57 = load double**, double*** %12
%58 = load i32, i32* %13
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double*, double** %57, i64 %59
%61 = load double*, double** %60
%62 = load i32, i32* %14
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %63
store double %56, double* %64
br label %65
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %14
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %14
br label %22
68: ; preds = %22
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %13
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %13
br label %17
72: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matmat(double** nocapture %0, i32 %1, i32 %2, double** nocapture %3, i32 %4, double** nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %93
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %4, 0
%10 = icmp sgt i32 %2, 0
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = zext i32 %4 to i64
%13 = zext i32 %2 to i64
%14 = add nsw i64 %13, -1
%15 = and i64 %13, 3
%16 = icmp ult i64 %14, 3
%17 = and i64 %13, 4294967292
%18 = icmp eq i64 %15, 0
br label %19
19: ; preds = %8, %90
%20 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %91, %90 ]
br i1 %9, label %21, label %90
21: ; preds = %19
%22 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %20
%23 = getelementptr inbounds double*, double** %5, i64 %20
%24 = load double*, double** %23
br label %25
25: ; preds = %21, %85
%26 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %88, %85 ]
br i1 %10, label %27, label %85
27: ; preds = %25
%28 = load double*, double** %22
br i1 %16, label %67, label %29
29: ; preds = %27, %29
%30 = phi i64 [ %64, %29 ], [ 0, %27 ]
%31 = phi double [ %63, %29 ], [ 0.000000e+00, %27 ]
%32 = phi i64 [ %65, %29 ], [ 0, %27 ]
%33 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %30
%34 = load double, double* %33
%35 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %30
%36 = load double*, double** %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %26
%38 = load double, double* %37
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %38, double %31)
%40 = or i64 %30, 1
%41 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %40
%44 = load double*, double** %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %26
%46 = load double, double* %45
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %46, double %39)
%48 = or i64 %30, 2
%49 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %48
%52 = load double*, double** %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %26
%54 = load double, double* %53
%55 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %50, double %54, double %47)
%56 = or i64 %30, 3
%57 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %56
%60 = load double*, double** %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %26
%62 = load double, double* %61
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %62, double %55)
%64 = add nuw nsw i64 %30, 4
%65 = add i64 %32, 4
%66 = icmp eq i64 %65, %17
br i1 %66, label %67, label %29
67: ; preds = %29, %27
%68 = phi double [ undef, %27 ], [ %63, %29 ]
%69 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %64, %29 ]
%70 = phi double [ 0.000000e+00, %27 ], [ %63, %29 ]
br i1 %18, label %85, label %71
71: ; preds = %67, %71
%72 = phi i64 [ %82, %71 ], [ %69, %67 ]
%73 = phi double [ %81, %71 ], [ %70, %67 ]
%74 = phi i64 [ %83, %71 ], [ 0, %67 ]
%75 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %72
%76 = load double, double* %75
%77 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %72
%78 = load double*, double** %77
%79 = getelementptr inbounds double, double* %78, i64 %26
%80 = load double, double* %79
%81 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %76, double %80, double %73)
%82 = add nuw nsw i64 %72, 1
%83 = add i64 %74, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %15
br i1 %84, label %85, label %71
85: ; preds = %67, %71, %25
%86 = phi double [ 0.000000e+00, %25 ], [ %68, %67 ], [ %81, %71 ]
%87 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
store double %86, double* %87
%88 = add nuw nsw i64 %26, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %12
br i1 %89, label %90, label %25
90: ; preds = %85, %19
%91 = add nuw nsw i64 %20, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %11
br i1 %92, label %93, label %19
93: ; preds = %90, %6
ret void
}