float *mul(float *__restrict dst, const float *const __restrict lhs,
           const unsigned nrows_lhs, const unsigned ncols_lhs,
           const float *const __restrict rhs, const unsigned ncols_rhs) {
  unsigned i, j, k;
  for (k = 0; k < nrows_lhs; ++k) {
    for (j = 0; j < ncols_rhs; ++j) {
      float s = 0.0f;
      for (i = 0; i < ncols_lhs; ++i) {
        s += lhs[ncols_lhs * k + i] * rhs[ncols_rhs * i + j];
      }
      dst[ncols_rhs * k + j] = s;
    }
  }
  return dst;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul>:
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)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    11e0 <mul+0xe0>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jae    11cd <mul+0xcd>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jae    11a5 <mul+0xa5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x34(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    114f <mul+0x4f>
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1134 <mul+0x34>
jmp    11d2 <mul+0xd2>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1121 <mul+0x21>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,%rax
mov    %edx,-0xc(%rsp)
test   %edx,%edx
je     1223 <mul+0x123>
mov    %r9d,%r11d
mov    %ecx,%r10d
mov    %r10d,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
lea    (%r9,%r9,1),%ebx
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
movl   $0x1,-0x1c(%rsp)
jmp    115b <mul+0x5b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x18(%rsp),%rdx
add    $0x1,%edx
add    %ecx,-0x1c(%rsp)
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
cmp    -0xc(%rsp),%edx
je     1223 <mul+0x123>
test   %r9d,%r9d
je     1140 <mul+0x40>
mov    -0x18(%rsp),%rdx
mov    %edx,%ebp
imul   %ecx,%ebp
mov    %rbp,-0x8(%rsp)
mov    %edx,%r13d
imul   %r9d,%r13d
xor    %r12d,%r12d
jmp    1194 <mul+0x94>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12d,%edx
add    %r13d,%edx
movss  %xmm0,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%r12
cmp    %r11,%r12
je     1140 <mul+0x40>
xorps  %xmm0,%xmm0
test   %ecx,%ecx
je     1180 <mul+0x80>
cmp    $0x1,%ecx
jne    11b0 <mul+0xb0>
xor    %r14d,%r14d
jmp    11fa <mul+0xfa>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    %r12d,%ebp
mov    -0x1c(%rsp),%edx
mov    %edx,%r15d
xor    %r14d,%r14d
lea    -0x1(%r15),%edx
movss  (%rsi,%rdx,4),%xmm1
mov    %ebp,%edx
mulss  (%r8,%rdx,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    %r15d,%edx
movss  (%rsi,%rdx,4),%xmm0
lea    (%r9,%rbp,1),%edx
mulss  (%r8,%rdx,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x2,%r14
add    $0x2,%r15d
add    %ebx,%ebp
cmp    %r14,%rdi
jne    11c0 <mul+0xc0>
test   $0x1,%r10b
je     1180 <mul+0x80>
mov    -0x8(%rsp),%rdx
add    %r14d,%edx
movss  (%rsi,%rdx,4),%xmm1
imul   %r9d,%r14d
add    %r12d,%r14d
mulss  (%r8,%r14,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    1180 <mul+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float* @mul(float* noalias %0, float* noalias %1, i32 %2, i32 %3, float* noalias %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca float
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store float* %4, float** %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %15
br label %17
17: ; preds = %69, %6
%18 = load i32, i32* %15
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp ult 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* %12
%25 = icmp ult i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %68
26: ; preds = %22
store float 0.000000e+00, float* %16
store i32 0, i32* %13
br label %27
27: ; preds = %52, %26
%28 = load i32, i32* %13
%29 = load i32, i32* %10
%30 = icmp ult i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %55
31: ; preds = %27
%32 = load float*, float** %8
%33 = load i32, i32* %10
%34 = load i32, i32* %15
%35 = mul i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %13
%37 = add i32 %35, %36
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = load float*, float** %11
%42 = load i32, i32* %12
%43 = load i32, i32* %13
%44 = mul i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %14
%46 = add i32 %44, %45
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %41, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = load float, float* %16
%51 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %49, float %50)
store float %51, float* %16
br label %52
52: ; preds = %31
%53 = load i32, i32* %13
%54 = add i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %13
br label %27
55: ; preds = %27
%56 = load float, float* %16
%57 = load float*, float** %7
%58 = load i32, i32* %12
%59 = load i32, i32* %15
%60 = mul i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %14
%62 = add i32 %60, %61
%63 = zext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %63
store float %56, float* %64
br label %65
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %14
%67 = add i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %14
br label %22
68: ; preds = %22
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %15
%71 = add i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %15
br label %17
72: ; preds = %17
%73 = load float*, float** %7
ret float* %73
}

LLVM IR (-O2):
define float* @mul(float* noalias returned writeonly %0, float* noalias nocapture %1, i32 %2, i32 %3, float* noalias nocapture %4, i32 %5) {
%7 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %7, label %84, label %8
8: ; preds = %6
%9 = icmp eq i32 %5, 0
%10 = zext i32 %5 to i64
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %3, 1
%14 = and i64 %11, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %8, %81
%17 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %82, %81 ]
br i1 %9, label %81, label %18
18: ; preds = %16
%19 = mul i32 %17, %3
%20 = mul i32 %17, %5
br label %21
21: ; preds = %18, %73
%22 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %79, %73 ]
%23 = trunc i64 %22 to i32
switch i32 %3, label %24 [
i32 0, label %73
i32 1, label %54
]
24: ; preds = %21, %24
%25 = phi i64 [ %51, %24 ], [ 0, %21 ]
%26 = phi float [ %50, %24 ], [ 0.000000e+00, %21 ]
%27 = phi i64 [ %52, %24 ], [ 0, %21 ]
%28 = trunc i64 %25 to i32
%29 = add i32 %19, %28
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %30
%32 = load float, float* %31
%33 = mul i32 %28, %5
%34 = add i32 %33, %23
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %35
%37 = load float, float* %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %37, float %26)
%39 = trunc i64 %25 to i32
%40 = or i32 %39, 1
%41 = add i32 %19, %40
%42 = zext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = mul i32 %40, %5
%46 = add i32 %45, %23
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %49, float %38)
%51 = add nuw nsw i64 %25, 2
%52 = add i64 %27, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %14
br i1 %53, label %54, label %24
54: ; preds = %24, %21
%55 = phi float [ undef, %21 ], [ %50, %24 ]
%56 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %51, %24 ]
%57 = phi float [ 0.000000e+00, %21 ], [ %50, %24 ]
br i1 %15, label %70, label %58
58: ; preds = %54
%59 = trunc i64 %56 to i32
%60 = add i32 %19, %59
%61 = zext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %61
%63 = load float, float* %62
%64 = mul i32 %59, %5
%65 = add i32 %64, %23
%66 = zext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %63, float %68, float %57)
br label %70
70: ; preds = %54, %58
%71 = phi float [ %55, %54 ], [ %69, %58 ]
%72 = trunc i64 %22 to i32
br label %73
73: ; preds = %21, %70
%74 = phi i32 [ %72, %70 ], [ %23, %21 ]
%75 = phi float [ %71, %70 ], [ 0.000000e+00, %21 ]
%76 = add i32 %74, %20
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %77
store float %75, float* %78
%79 = add nuw nsw i64 %22, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %10
br i1 %80, label %81, label %21
81: ; preds = %73, %16
%82 = add nuw i32 %17, 1
%83 = icmp eq i32 %82, %2
br i1 %83, label %84, label %16
84: ; preds = %81, %6
ret float* %0
}