void form_cmatrix(int n, double *cm, const double *xm, double *wm) {
  register int i, j, k;
  register double sum;
  double *wr, *wc;
  const double *xi, *wj;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    xi = xm + i * n;
    for (j = 0; j < n; ++j) {
      sum = 0.0;
      for (k = 0; k < n; ++k) {
        sum += xi[k] * wm[k * n + j];
      }
      cm[i * n + j] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<form_cmatrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11ec <form_cmatrix+0xec>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d9 <form_cmatrix+0xd9>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b0 <form_cmatrix+0xb0>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1161 <form_cmatrix+0x61>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1146 <form_cmatrix+0x46>
jmp    11de <form_cmatrix+0xde>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <form_cmatrix+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<form_cmatrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1202 <form_cmatrix+0x102>
mov    %rcx,%r14
mov    %edi,%r8d
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
mov    -0x8(%rsp),%rax
add    $0x8,%rax
lea    0x0(,%r8,8),%r10
mov    %r8,%r11
shl    $0x4,%r11
xor    %edx,%edx
jmp    1150 <form_cmatrix+0x50>
add    $0x1,%rdx
add    %r10,%rax
cmp    %r8,%rdx
je     1202 <form_cmatrix+0x102>
mov    %rdx,%r12
imul   %r8,%r12
mov    -0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r12,8),%r15
mov    %r14,%rcx
xor    %ebx,%ebx
jmp    1186 <form_cmatrix+0x86>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rbx,%r12,1),%rbp
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
add    $0x1,%rbx
add    $0x8,%rcx
cmp    %r8,%rbx
je     1140 <form_cmatrix+0x40>
cmp    $0x1,%edi
jne    11a0 <form_cmatrix+0xa0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ebp,%ebp
jmp    11e0 <form_cmatrix+0xe0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    %rcx,%r13
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x8(%rax,%rbp,8),%xmm2
mulsd  0x0(%r13),%xmm2
movsd  (%rax,%rbp,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  0x0(%r13,%r10,1),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rbp
add    %r11,%r13
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %rbp,%r9
jne    11b0 <form_cmatrix+0xb0>
test   $0x1,%r8b
je     1170 <form_cmatrix+0x70>
movsd  (%r15,%rbp,8),%xmm1
imul   %r8,%rbp
add    %rbx,%rbp
mulsd  (%r14,%rbp,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    1170 <form_cmatrix+0x70>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @form_cmatrix(i32 %0, double* %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca double*
%14 = alloca double*
%15 = alloca double*
%16 = alloca double*
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
store i32 0, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %71, %4
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %5
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %74
21: ; preds = %17
%22 = load double*, double** %7
%23 = load i32, i32* %9
%24 = load i32, i32* %5
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %26
store double* %27, double** %15
store i32 0, i32* %10
br label %28
28: ; preds = %67, %21
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32, i32* %5
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %70
32: ; preds = %28
store double 0.000000e+00, double* %12
store i32 0, i32* %11
br label %33
33: ; preds = %54, %32
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %5
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %57
37: ; preds = %33
%38 = load double*, double** %15
%39 = load i32, i32* %11
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = load double*, double** %8
%44 = load i32, i32* %11
%45 = load i32, i32* %5
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %10
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = load double, double* %12
%53 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %51, double %52)
store double %53, double* %12
br label %54
54: ; preds = %37
%55 = load i32, i32* %11
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %11
br label %33
57: ; preds = %33
%58 = load double, double* %12
%59 = load double*, double** %6
%60 = load i32, i32* %9
%61 = load i32, i32* %5
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %65
store double %58, double* %66
br label %67
67: ; preds = %57
%68 = load i32, i32* %10
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %10
br label %28
70: ; preds = %28
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
br label %17
74: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @form_cmatrix(i32 %0, double* nocapture writeonly %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %62
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %0, 1
%11 = and i64 %8, 4294967294
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %59, %6
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %60, %59 ]
%15 = mul nsw i64 %14, %7
%16 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %15
br label %17
17: ; preds = %53, %13
%18 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %57, %53 ]
br i1 %10, label %41, label %19
19: ; preds = %17, %19
%20 = phi i64 [ %38, %19 ], [ 0, %17 ]
%21 = phi double [ %37, %19 ], [ 0.000000e+00, %17 ]
%22 = phi i64 [ %39, %19 ], [ 0, %17 ]
%23 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %20
%24 = load double, double* %23
%25 = mul nsw i64 %20, %7
%26 = add nuw nsw i64 %25, %18
%27 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %28, double %21)
%30 = or i64 %20, 1
%31 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = mul nsw i64 %30, %7
%34 = add nuw nsw i64 %33, %18
%35 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %36, double %29)
%38 = add nuw nsw i64 %20, 2
%39 = add i64 %22, 2
%40 = icmp eq i64 %39, %11
br i1 %40, label %41, label %19
41: ; preds = %19, %17
%42 = phi double [ undef, %17 ], [ %37, %19 ]
%43 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %38, %19 ]
%44 = phi double [ 0.000000e+00, %17 ], [ %37, %19 ]
br i1 %12, label %53, label %45
45: ; preds = %41
%46 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %43
%47 = load double, double* %46
%48 = mul nsw i64 %43, %7
%49 = add nuw nsw i64 %48, %18
%50 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %51, double %44)
br label %53
53: ; preds = %41, %45
%54 = phi double [ %42, %41 ], [ %52, %45 ]
%55 = add nuw nsw i64 %18, %15
%56 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %55
store double %54, double* %56
%57 = add nuw nsw i64 %18, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %8
br i1 %58, label %59, label %17
59: ; preds = %53
%60 = add nuw nsw i64 %14, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %8
br i1 %61, label %62, label %13
62: ; preds = %59, %4
ret void
}