void mat_scal_mult(int n_row, int n_col, double *r, double k, double *a) {
  int row, col;
  for (row = 0; row < n_row; row++) {
    for (col = 0; col < n_col; col++) {
      int ridx = row * n_col + col;
      r[ridx] = k * a[ridx];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_scal_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    118a <mat_scal_mult+0x8a>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1177 <mat_scal_mult+0x77>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1131 <mat_scal_mult+0x31>
jmp    117c <mat_scal_mult+0x7c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <mat_scal_mult+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_scal_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1367 <mat_scal_mult+0x267>
mov    %rcx,%r8
movslq %esi,%rax
mov    %edi,%r14d
mov    %eax,%r12d
mov    %r12d,%edi
and    $0xfffffffc,%edi
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
mov    %rdi,-0x18(%rsp)
mov    %rdi,%rbp
shr    $0x2,%rbp
add    $0x1,%rbp
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
mov    %rbp,%rdi
mov    %rbp,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
mov    %r12d,%ecx
and    $0x3,%ecx
lea    0x30(%rdx),%rdi
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%r13
lea    0x30(%r8),%rbx
xor    %r11d,%r11d
mov    %r8,%r10
mov    %rdx,%r15
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
jmp    11a9 <mat_scal_mult+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r13,%rdi
add    %r13,%rbx
add    %r13,%r15
add    %r13,%r10
cmp    %r14,%r11
je     1367 <mat_scal_mult+0x267>
test   %esi,%esi
jle    1190 <mat_scal_mult+0x90>
cmp    $0x4,%esi
jae    11c0 <mat_scal_mult+0xc0>
xor    %r9d,%r9d
jmp    12b0 <mat_scal_mult+0x1b0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11,%r9
imul   -0x8(%rsp),%r9
lea    (%r9,%r12,1),%rax
mov    %r8,%rcx
lea    (%rdx,%r9,8),%r8
lea    (%rcx,%rax,8),%rbp
cmp    %rbp,%r8
jae    11fa <mat_scal_mult+0xfa>
mov    %rcx,%r8
lea    (%rdx,%rax,8),%rax
lea    (%rcx,%r9,8),%rbp
cmp    %rax,%rbp
jae    11fa <mat_scal_mult+0xfa>
xor    %r9d,%r9d
mov    -0x30(%rsp),%rcx
jmp    12b0 <mat_scal_mult+0x1b0>
cmpq   $0x0,-0x18(%rsp)
je     1354 <mat_scal_mult+0x254>
mov    -0x28(%rsp),%rbp
xor    %r8d,%r8d
xchg   %ax,%ax
movupd -0x30(%rbx,%r8,8),%xmm2
movupd -0x20(%rbx,%r8,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,-0x30(%rdi,%r8,8)
movupd %xmm3,-0x20(%rdi,%r8,8)
movupd -0x10(%rbx,%r8,8),%xmm2
movupd (%rbx,%r8,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%rdi,%r8,8)
movupd %xmm3,(%rdi,%r8,8)
add    $0x8,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    1210 <mat_scal_mult+0x110>
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
je     1292 <mat_scal_mult+0x192>
add    %r9,%r8
mov    %rcx,%rax
movupd (%rcx,%r8,8),%xmm2
movupd 0x10(%rcx,%r8,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
mov    %rdx,%rax
movupd %xmm2,(%rdx,%r8,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdx,%r8,8)
mov    -0x10(%rsp),%rax
mov    %rax,%r9
cmp    %r12,%rax
mov    %rcx,%r8
mov    -0x30(%rsp),%rcx
je     1190 <mat_scal_mult+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rbp
not    %rbp
add    %r12,%rbp
test   %rcx,%rcx
je     12ea <mat_scal_mult+0x1ea>
mov    %rcx,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r15,%r9,8)
add    $0x1,%r9
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    12d0 <mat_scal_mult+0x1d0>
cmp    $0x3,%rbp
jb     1190 <mat_scal_mult+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r15,%r9,8)
movsd  0x8(%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%r15,%r9,8)
movsd  0x10(%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x10(%r15,%r9,8)
movsd  0x18(%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x18(%r15,%r9,8)
add    $0x4,%r9
cmp    %r9,%r12
jne    1300 <mat_scal_mult+0x200>
jmp    1190 <mat_scal_mult+0x90>
xor    %r8d,%r8d
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
jne    1267 <mat_scal_mult+0x167>
jmp    1292 <mat_scal_mult+0x192>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @mat_scal_mult(i32 %0, i32 %1, double* nocapture writeonly %2, double %3, double* nocapture %4) {
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %142
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = and i64 %11, 4294967292
%13 = add nsw i64 %12, -4
%14 = lshr exact i64 %13, 2
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = icmp ult i32 %1, 4
%17 = and i64 %11, 4294967292
%18 = insertelement <2 x double> poison, double %3, i64 0
%19 = shufflevector <2 x double> %18, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%20 = insertelement <2 x double> poison, double %3, i64 0
%21 = shufflevector <2 x double> %20, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%22 = and i64 %15, 1
%23 = icmp eq i64 %13, 0
%24 = and i64 %15, 9223372036854775806
%25 = icmp eq i64 %22, 0
%26 = icmp eq i64 %17, %11
%27 = and i64 %11, 3
%28 = icmp eq i64 %27, 0
br label %29
29: ; preds = %7, %139
%30 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %140, %139 ]
%31 = mul i64 %30, %9
%32 = getelementptr double, double* %2, i64 %31
%33 = add i64 %31, %11
%34 = getelementptr double, double* %2, i64 %33
%35 = getelementptr double, double* %4, i64 %31
%36 = getelementptr double, double* %4, i64 %33
br i1 %8, label %37, label %139
37: ; preds = %29
%38 = mul nsw i64 %30, %9
br i1 %16, label %94, label %39
39: ; preds = %37
%40 = icmp ult double* %32, %36
%41 = icmp ult double* %35, %34
%42 = and i1 %40, %41
br i1 %42, label %94, label %43
43: ; preds = %39
br i1 %23, label %77, label %44
44: ; preds = %43, %44
%45 = phi i64 [ %74, %44 ], [ 0, %43 ]
%46 = phi i64 [ %75, %44 ], [ 0, %43 ]
%47 = add nsw i64 %45, %38
%48 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %47
%49 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
%50 = load <2 x double>, <2 x double>* %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 2
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = fmul <2 x double> %50, %19
%55 = fmul <2 x double> %53, %21
%56 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %47
%57 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
store <2 x double> %54, <2 x double>* %57
%58 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 2
%59 = bitcast double* %58 to <2 x double>*
store <2 x double> %55, <2 x double>* %59
%60 = or i64 %45, 4
%61 = add nsw i64 %60, %38
%62 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %61
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 2
%66 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
%67 = load <2 x double>, <2 x double>* %66
%68 = fmul <2 x double> %64, %19
%69 = fmul <2 x double> %67, %21
%70 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %61
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %68, <2 x double>* %71
%72 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 2
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
store <2 x double> %69, <2 x double>* %73
%74 = add nuw i64 %45, 8
%75 = add i64 %46, 2
%76 = icmp eq i64 %75, %24
br i1 %76, label %77, label %44
77: ; preds = %44, %43
%78 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %74, %44 ]
br i1 %25, label %93, label %79
79: ; preds = %77
%80 = add nsw i64 %78, %38
%81 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %80
%82 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
%83 = load <2 x double>, <2 x double>* %82
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 2
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = fmul <2 x double> %83, %19
%88 = fmul <2 x double> %86, %21
%89 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %80
%90 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
store <2 x double> %87, <2 x double>* %90
%91 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 2
%92 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
store <2 x double> %88, <2 x double>* %92
br label %93
93: ; preds = %77, %79
br i1 %26, label %139, label %94
94: ; preds = %39, %37, %93
%95 = phi i64 [ 0, %39 ], [ 0, %37 ], [ %17, %93 ]
%96 = xor i64 %95, -1
%97 = add nsw i64 %96, %11
br i1 %28, label %109, label %98
98: ; preds = %94, %98
%99 = phi i64 [ %106, %98 ], [ %95, %94 ]
%100 = phi i64 [ %107, %98 ], [ 0, %94 ]
%101 = add nsw i64 %99, %38
%102 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = fmul double %103, %3
%105 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %101
store double %104, double* %105
%106 = add nuw nsw i64 %99, 1
%107 = add i64 %100, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %27
br i1 %108, label %109, label %98
109: ; preds = %98, %94
%110 = phi i64 [ %95, %94 ], [ %106, %98 ]
%111 = icmp ult i64 %97, 3
br i1 %111, label %139, label %112
112: ; preds = %109, %112
%113 = phi i64 [ %137, %112 ], [ %110, %109 ]
%114 = add nsw i64 %113, %38
%115 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %114
%116 = load double, double* %115
%117 = fmul double %116, %3
%118 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %114
store double %117, double* %118
%119 = add nuw nsw i64 %113, 1
%120 = add nsw i64 %119, %38
%121 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %120
%122 = load double, double* %121
%123 = fmul double %122, %3
%124 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %120
store double %123, double* %124
%125 = add nuw nsw i64 %113, 2
%126 = add nsw i64 %125, %38
%127 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %126
%128 = load double, double* %127
%129 = fmul double %128, %3
%130 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %126
store double %129, double* %130
%131 = add nuw nsw i64 %113, 3
%132 = add nsw i64 %131, %38
%133 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %132
%134 = load double, double* %133
%135 = fmul double %134, %3
%136 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %132
store double %135, double* %136
%137 = add nuw nsw i64 %113, 4
%138 = icmp eq i64 %137, %11
br i1 %138, label %139, label %112
139: ; preds = %109, %112, %93, %29
%140 = add nuw nsw i64 %30, 1
%141 = icmp eq i64 %140, %10
br i1 %141, label %142, label %29
142: ; preds = %139, %5
ret void
}