void matxvec(double **a, int arows, int acols, double *x, int xrows,
             double *y) {
  int i, k;
  for (i = 0; i < arows; i++) {
    y[i] = 0;
    for (k = 0; k < acols; k++) {
      y[i] += a[i][k] * x[k];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matxvec>:
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    11ad <matxvec+0xad>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119a <matxvec+0x9a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1144 <matxvec+0x44>
jmp    119f <matxvec+0x9f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1121 <matxvec+0x21>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matxvec>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    119f <matxvec+0x9f>
mov    %esi,%r10d
mov    %edx,%r8d
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xor    %eax,%eax
jmp    1129 <matxvec+0x29>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    %r10,%rax
je     119f <matxvec+0x9f>
movq   $0x0,(%r9,%rax,8)
test   %edx,%edx
jle    1120 <matxvec+0x20>
mov    (%rdi,%rax,8),%rsi
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x1,%edx
je     1183 <matxvec+0x83>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rsi,%rbx,8),%xmm1
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%rax,8)
movsd  0x8(%rsi,%rbx,8),%xmm0
mulsd  0x8(%rcx,%rbx,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r9,%rax,8)
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%r11
jne    1150 <matxvec+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     1120 <matxvec+0x20>
movsd  (%rsi,%rbx,8),%xmm1
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%rax,8)
jmp    1120 <matxvec+0x20>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matxvec(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
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 %15
15: ; preds = %53, %6
%16 = load i32, i32* %13
%17 = load i32, i32* %8
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %56
19: ; preds = %15
%20 = load double*, double** %12
%21 = load i32, i32* %13
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %22
store double 0.000000e+00, double* %23
store i32 0, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %49, %19
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %52
28: ; preds = %24
%29 = load double**, double*** %7
%30 = load i32, i32* %13
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double*, double** %29, i64 %31
%33 = load double*, double** %32
%34 = load i32, i32* %14
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double*, double** %10
%39 = load i32, i32* %14
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = load double*, double** %12
%44 = load i32, i32* %13
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %42, double %47)
store double %48, double* %46
br label %49
49: ; preds = %28
%50 = load i32, i32* %14
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %14
br label %24
52: ; preds = %24
br label %53
53: ; preds = %52
%54 = load i32, i32* %13
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %13
br label %15
56: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matxvec(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 %52
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %2, 1
%14 = and i64 %11, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %8, %49
%17 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %50, %49 ]
%18 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %17
store double 0.000000e+00, double* %18
br i1 %9, label %19, label %49
19: ; preds = %16
%20 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %17
%21 = load double*, double** %20
br i1 %13, label %40, label %22
22: ; preds = %19, %22
%23 = phi double [ %36, %22 ], [ 0.000000e+00, %19 ]
%24 = phi i64 [ %37, %22 ], [ 0, %19 ]
%25 = phi i64 [ %38, %22 ], [ 0, %19 ]
%26 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %24
%27 = load double, double* %26
%28 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %24
%29 = load double, double* %28
%30 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %29, double %23)
store double %30, double* %18
%31 = or i64 %24, 1
%32 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %31
%35 = load double, double* %34
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %33, double %35, double %30)
store double %36, double* %18
%37 = add nuw nsw i64 %24, 2
%38 = add i64 %25, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %14
br i1 %39, label %40, label %22
40: ; preds = %22, %19
%41 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %36, %22 ]
%42 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %37, %22 ]
br i1 %15, label %49, label %43
43: ; preds = %40
%44 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %42
%45 = load double, double* %44
%46 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %42
%47 = load double, double* %46
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %47, double %41)
store double %48, double* %18
br label %49
49: ; preds = %43, %40, %16
%50 = add nuw nsw i64 %17, 1
%51 = icmp eq i64 %50, %10
br i1 %51, label %52, label %16
52: ; preds = %49, %6
ret void
}