void multiplyMat(long long int A[][2], long long int B[][2],
                 long long int C[][2], int mod) {
  C[0][0] = ((A[0][0] * B[0][0]) % mod + (A[0][1] * B[1][0]) % mod) % mod;
  C[0][1] = ((A[0][0] * B[0][1]) % mod + (A[0][1] * B[1][1]) % mod) % mod;
  C[1][0] = ((A[1][0] * B[0][0]) % mod + (A[1][1] * B[1][0]) % mod) % mod;
  C[1][1] = ((A[1][0] * B[0][1]) % mod + (A[1][1] * B[1][1]) % mod) % mod;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiplyMat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   (%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   0x10(%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rdx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   0x8(%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   0x18(%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rdx,0x8(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   (%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   0x10(%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rdx,0x10(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   0x8(%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   0x18(%rcx),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rdx,0x18(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiplyMat>:
mov    (%rsi),%rax
imul   (%rdi),%rax
mov    %rdx,%r8
movslq %ecx,%r10
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1123 <multiplyMat+0x23>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%r9
jmp    112a <multiplyMat+0x2a>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r9d
mov    0x10(%rsi),%rax
imul   0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1149 <multiplyMat+0x49>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%rax
jmp    114f <multiplyMat+0x4f>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%eax
add    %r9,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1165 <multiplyMat+0x65>
cqto
idiv   %r10
jmp    1169 <multiplyMat+0x69>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %rdx,(%r8)
mov    0x8(%rsi),%rax
imul   (%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     118a <multiplyMat+0x8a>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%r9
jmp    1191 <multiplyMat+0x91>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r9d
mov    0x18(%rsi),%rax
imul   0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     11b0 <multiplyMat+0xb0>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%rax
jmp    11b6 <multiplyMat+0xb6>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%eax
add    %r9,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     11cc <multiplyMat+0xcc>
cqto
idiv   %r10
jmp    11d0 <multiplyMat+0xd0>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %rdx,0x8(%r8)
mov    (%rsi),%rax
imul   0x10(%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     11f2 <multiplyMat+0xf2>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%r9
jmp    11f9 <multiplyMat+0xf9>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r9d
mov    0x10(%rsi),%rax
imul   0x18(%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1218 <multiplyMat+0x118>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%rax
jmp    121e <multiplyMat+0x11e>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%eax
add    %r9,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1234 <multiplyMat+0x134>
cqto
idiv   %r10
jmp    1238 <multiplyMat+0x138>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %rdx,0x10(%r8)
mov    0x8(%rsi),%rax
imul   0x10(%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     125b <multiplyMat+0x15b>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%r9
jmp    1262 <multiplyMat+0x162>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r9d
mov    0x18(%rsi),%rax
imul   0x18(%rdi),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1281 <multiplyMat+0x181>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,%rax
jmp    1287 <multiplyMat+0x187>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%eax
add    %r9,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r10,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     12a0 <multiplyMat+0x1a0>
cqto
idiv   %r10
mov    %rdx,0x18(%r8)
ret
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %rdx,0x18(%r8)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiplyMat([2 x i64]* %0, [2 x i64]* %1, [2 x i64]* %2, i32 %3) {
%5 = alloca [2 x i64]*
%6 = alloca [2 x i64]*
%7 = alloca [2 x i64]*
%8 = alloca i32
store [2 x i64]* %0, [2 x i64]** %5
store [2 x i64]* %1, [2 x i64]** %6
store [2 x i64]* %2, [2 x i64]** %7
store i32 %3, i32* %8
%9 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%10 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %9, i64 0
%11 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %10, i64 0, i64 0
%12 = load i64, i64* %11
%13 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%14 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %13, i64 0
%15 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %14, i64 0, i64 0
%16 = load i64, i64* %15
%17 = mul nsw i64 %12, %16
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = srem i64 %17, %19
%21 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%22 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %21, i64 0
%23 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %22, i64 0, i64 1
%24 = load i64, i64* %23
%25 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%26 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %25, i64 1
%27 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %26, i64 0, i64 0
%28 = load i64, i64* %27
%29 = mul nsw i64 %24, %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = srem i64 %29, %31
%33 = add nsw i64 %20, %32
%34 = load i32, i32* %8
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = srem i64 %33, %35
%37 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %7
%38 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %37, i64 0
%39 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %38, i64 0, i64 0
store i64 %36, i64* %39
%40 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%41 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %40, i64 0
%42 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %41, i64 0, i64 0
%43 = load i64, i64* %42
%44 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%45 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %44, i64 0
%46 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %45, i64 0, i64 1
%47 = load i64, i64* %46
%48 = mul nsw i64 %43, %47
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = srem i64 %48, %50
%52 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%53 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %52, i64 0
%54 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %53, i64 0, i64 1
%55 = load i64, i64* %54
%56 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%57 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %56, i64 1
%58 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %57, i64 0, i64 1
%59 = load i64, i64* %58
%60 = mul nsw i64 %55, %59
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = srem i64 %60, %62
%64 = add nsw i64 %51, %63
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = srem i64 %64, %66
%68 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %7
%69 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %68, i64 0
%70 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %69, i64 0, i64 1
store i64 %67, i64* %70
%71 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%72 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %71, i64 1
%73 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %72, i64 0, i64 0
%74 = load i64, i64* %73
%75 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%76 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %75, i64 0
%77 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %76, i64 0, i64 0
%78 = load i64, i64* %77
%79 = mul nsw i64 %74, %78
%80 = load i32, i32* %8
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = srem i64 %79, %81
%83 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%84 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %83, i64 1
%85 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %84, i64 0, i64 1
%86 = load i64, i64* %85
%87 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%88 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %87, i64 1
%89 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %88, i64 0, i64 0
%90 = load i64, i64* %89
%91 = mul nsw i64 %86, %90
%92 = load i32, i32* %8
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = srem i64 %91, %93
%95 = add nsw i64 %82, %94
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = srem i64 %95, %97
%99 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %7
%100 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %99, i64 1
%101 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %100, i64 0, i64 0
store i64 %98, i64* %101
%102 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%103 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %102, i64 1
%104 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %103, i64 0, i64 0
%105 = load i64, i64* %104
%106 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%107 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %106, i64 0
%108 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %107, i64 0, i64 1
%109 = load i64, i64* %108
%110 = mul nsw i64 %105, %109
%111 = load i32, i32* %8
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = srem i64 %110, %112
%114 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %5
%115 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %114, i64 1
%116 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %115, i64 0, i64 1
%117 = load i64, i64* %116
%118 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %6
%119 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %118, i64 1
%120 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %119, i64 0, i64 1
%121 = load i64, i64* %120
%122 = mul nsw i64 %117, %121
%123 = load i32, i32* %8
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = srem i64 %122, %124
%126 = add nsw i64 %113, %125
%127 = load i32, i32* %8
%128 = sext i32 %127 to i64
%129 = srem i64 %126, %128
%130 = load [2 x i64]*, [2 x i64]** %7
%131 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %130, i64 1
%132 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %131, i64 0, i64 1
store i64 %129, i64* %132
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiplyMat([2 x i64]* nocapture %0, [2 x i64]* nocapture %1, [2 x i64]* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %0, i64 0, i64 0
%6 = load i64, i64* %5
%7 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %1, i64 0, i64 0
%8 = load i64, i64* %7
%9 = mul nsw i64 %8, %6
%10 = sext i32 %3 to i64
%11 = srem i64 %9, %10
%12 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %0, i64 0, i64 1
%13 = load i64, i64* %12
%14 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %1, i64 1, i64 0
%15 = load i64, i64* %14
%16 = mul nsw i64 %15, %13
%17 = srem i64 %16, %10
%18 = add nsw i64 %17, %11
%19 = srem i64 %18, %10
%20 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %2, i64 0, i64 0
store i64 %19, i64* %20
%21 = load i64, i64* %5
%22 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %1, i64 0, i64 1
%23 = load i64, i64* %22
%24 = mul nsw i64 %23, %21
%25 = srem i64 %24, %10
%26 = load i64, i64* %12
%27 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %1, i64 1, i64 1
%28 = load i64, i64* %27
%29 = mul nsw i64 %28, %26
%30 = srem i64 %29, %10
%31 = add nsw i64 %30, %25
%32 = srem i64 %31, %10
%33 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %2, i64 0, i64 1
store i64 %32, i64* %33
%34 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %0, i64 1, i64 0
%35 = load i64, i64* %34
%36 = load i64, i64* %7
%37 = mul nsw i64 %36, %35
%38 = srem i64 %37, %10
%39 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %0, i64 1, i64 1
%40 = load i64, i64* %39
%41 = load i64, i64* %14
%42 = mul nsw i64 %41, %40
%43 = srem i64 %42, %10
%44 = add nsw i64 %43, %38
%45 = srem i64 %44, %10
%46 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %2, i64 1, i64 0
store i64 %45, i64* %46
%47 = load i64, i64* %34
%48 = load i64, i64* %22
%49 = mul nsw i64 %48, %47
%50 = srem i64 %49, %10
%51 = load i64, i64* %39
%52 = load i64, i64* %27
%53 = mul nsw i64 %52, %51
%54 = srem i64 %53, %10
%55 = add nsw i64 %54, %50
%56 = srem i64 %55, %10
%57 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %2, i64 1, i64 1
store i64 %56, i64* %57
ret void
}