void matrix_multiply(int *m1, int *m2, register int *r, int x, int y, int z) {
  register int *m1p;
  register int *m2p;
  register int k;
  int row;
  int column;
  for (row = 0; row < x; row += 1) {
    for (column = 0; column < z; column += 1) {
      m1p = m1 + row * y;
      m2p = m2 + column;
      *r = 0;
      for (k = 0; k < y; k += 1) {
        *r += *m1p * *m2p;
        m1p += 1;
        m2p += z;
      }
      r++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11fb <matrix_multiply+0xfb>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11e8 <matrix_multiply+0xe8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11ce <matrix_multiply+0xce>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
imul   (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    117e <matrix_multiply+0x7e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1135 <matrix_multiply+0x35>
jmp    11ed <matrix_multiply+0xed>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1122 <matrix_multiply+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9d,-0x40(%rsp)
mov    %rsi,-0x38(%rsp)
mov    %rdi,-0x20(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    126d <matrix_multiply+0x16d>
movslq -0x40(%rsp),%rax
movslq %r8d,%rbp
mov    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    %eax,%r12d
lea    -0x1(%rbp),%r11d
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
shl    $0x2,%rax
mov    %ebp,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
mov    %ecx,-0x3c(%rsp)
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
and    $0x3,%ebp
xor    %ecx,%ecx
jmp    1174 <matrix_multiply+0x74>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x10(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
cmp    -0x18(%rsp),%rcx
je     126d <matrix_multiply+0x16d>
cmpl   $0x0,-0x40(%rsp)
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
jle    1160 <matrix_multiply+0x60>
imul   -0x28(%rsp),%rcx
mov    -0x20(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rcx,4),%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    -0x38(%rsp),%r13
xor    %edi,%edi
jmp    11b1 <matrix_multiply+0xb1>
nopl   (%rax)
add    $0x4,%rdx
add    $0x1,%rdi
add    $0x4,%r13
cmp    %r12,%rdi
je     1160 <matrix_multiply+0x60>
movl   $0x0,(%rdx)
test   %r8d,%r8d
jle    11a0 <matrix_multiply+0xa0>
xor    %r14d,%r14d
cmp    $0x3,%r11d
jae    11e0 <matrix_multiply+0xe0>
mov    -0x38(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rdi,4),%r10
mov    -0x30(%rsp),%rbx
test   $0x3,%r8b
jne    124a <matrix_multiply+0x14a>
jmp    11a0 <matrix_multiply+0xa0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x3c(%rsp),%r15d
mov    %r13,%r9
mov    -0x30(%rsp),%rbx
nopl   (%rax)
mov    %r9,%r10
mov    (%r9),%ecx
imul   (%rbx),%ecx
add    %r14d,%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
add    %rax,%r9
mov    (%r10,%rax,1),%esi
imul   0x4(%rbx),%esi
add    %ecx,%esi
mov    %esi,(%rdx)
mov    (%rax,%r9,1),%ecx
imul   0x8(%rbx),%ecx
add    %rax,%r9
add    %esi,%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
mov    (%rax,%r9,1),%r14d
add    %rax,%r9
imul   0xc(%rbx),%r14d
add    %ecx,%r14d
mov    %r14d,(%rdx)
add    $0x10,%rbx
add    %rax,%r9
add    $0xfffffffc,%r15d
jne    11f0 <matrix_multiply+0xf0>
add    -0x8(%rsp),%r10
test   $0x3,%r8b
je     11a0 <matrix_multiply+0xa0>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r10),%esi
imul   (%rbx,%rcx,4),%esi
add    %esi,%r14d
mov    %r14d,(%rdx)
add    %rax,%r10
add    $0x1,%rcx
cmp    %ecx,%ebp
jne    1250 <matrix_multiply+0x150>
jmp    11a0 <matrix_multiply+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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