double mx_multtrmx_tr(unsigned int n, double *a, double *b) {
  unsigned int i, k;
  double t = 0.0;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (k = 0; k < n; k++) {
      t += a[n * i + k] * b[n * i + k];
    }
  }
  return t;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mx_multtrmx_tr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    119a <mx_multtrmx_tr+0x9a>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    1187 <mx_multtrmx_tr+0x87>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1131 <mx_multtrmx_tr+0x31>
jmp    118c <mx_multtrmx_tr+0x8c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <mx_multtrmx_tr+0x1e>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mx_multtrmx_tr>:
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     11de <mx_multtrmx_tr+0xde>
mov    %edi,%r14d
lea    -0x1(%r14),%r8
mov    %r14d,%r9d
and    $0x3,%r9d
and    $0xfffffffc,%r14d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r11d,%r11d
xor    %r10d,%r10d
jmp    1140 <mx_multtrmx_tr+0x40>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r10d
add    %edi,%r11d
cmp    %edi,%r10d
je     11e2 <mx_multtrmx_tr+0xe2>
cmp    $0x3,%r8
jae    1150 <mx_multtrmx_tr+0x50>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11af <mx_multtrmx_tr+0xaf>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11d,%ebx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ebx,%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
lea    0x1(%rbx),%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
lea    0x2(%rbx),%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
lea    0x3(%rbx),%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
add    $0x4,%ebx
cmp    %rcx,%r14
jne    1160 <mx_multtrmx_tr+0x60>
test   %r9,%r9
je     1130 <mx_multtrmx_tr+0x30>
add    %r11d,%ecx
mov    %r9,%rbx
xchg   %ax,%ax
mov    %ecx,%eax
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%ecx
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    11c0 <mx_multtrmx_tr+0xc0>
jmp    1130 <mx_multtrmx_tr+0x30>
xorpd  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define double @mx_multtrmx_tr(i32 %0, double* %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
store i32 %0, i32* %4
store double* %1, double** %5
store double* %2, double** %6
store double 0.000000e+00, double* %9
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %44, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp ult i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %47
14: ; preds = %10
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %40, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp ult i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %43
19: ; preds = %15
%20 = load double*, double** %5
%21 = load i32, i32* %4
%22 = load i32, i32* %7
%23 = mul i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = add i32 %23, %24
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load double*, double** %6
%30 = load i32, i32* %4
%31 = load i32, i32* %7
%32 = mul i32 %30, %31
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add i32 %32, %33
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double, double* %9
%39 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %37, double %38)
store double %39, double* %9
br label %40
40: ; preds = %19
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %15
43: ; preds = %15
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %10
47: ; preds = %10
%48 = load double, double* %9
ret double %48
}

LLVM IR (-O2):
define double @mx_multtrmx_tr(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %81, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
%10 = and i64 %6, 4294967292
%11 = icmp eq i64 %8, 0
br label %12
12: ; preds = %5, %77
%13 = phi double [ %78, %77 ], [ 0.000000e+00, %5 ]
%14 = phi i32 [ %79, %77 ], [ 0, %5 ]
%15 = mul i32 %14, %0
br i1 %9, label %58, label %16
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ %55, %16 ], [ 0, %12 ]
%18 = phi double [ %54, %16 ], [ %13, %12 ]
%19 = phi i64 [ %56, %16 ], [ 0, %12 ]
%20 = trunc i64 %17 to i32
%21 = add i32 %15, %20
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %22
%26 = load double, double* %25
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %26, double %18)
%28 = trunc i64 %17 to i32
%29 = or i32 %28, 1
%30 = add i32 %15, %29
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %31
%35 = load double, double* %34
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %33, double %35, double %27)
%37 = trunc i64 %17 to i32
%38 = or i32 %37, 2
%39 = add i32 %15, %38
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %40
%44 = load double, double* %43
%45 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %44, double %36)
%46 = trunc i64 %17 to i32
%47 = or i32 %46, 3
%48 = add i32 %15, %47
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %49
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %51, double %53, double %45)
%55 = add nuw nsw i64 %17, 4
%56 = add i64 %19, 4
%57 = icmp eq i64 %56, %10
br i1 %57, label %58, label %16
58: ; preds = %16, %12
%59 = phi double [ undef, %12 ], [ %54, %16 ]
%60 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %55, %16 ]
%61 = phi double [ %13, %12 ], [ %54, %16 ]
br i1 %11, label %77, label %62
62: ; preds = %58, %62
%63 = phi i64 [ %74, %62 ], [ %60, %58 ]
%64 = phi double [ %73, %62 ], [ %61, %58 ]
%65 = phi i64 [ %75, %62 ], [ 0, %58 ]
%66 = trunc i64 %63 to i32
%67 = add i32 %15, %66
%68 = zext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %68
%72 = load double, double* %71
%73 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %70, double %72, double %64)
%74 = add nuw nsw i64 %63, 1
%75 = add i64 %65, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %8
br i1 %76, label %77, label %62
77: ; preds = %62, %58
%78 = phi double [ %59, %58 ], [ %73, %62 ]
%79 = add nuw i32 %14, 1
%80 = icmp eq i32 %79, %0
br i1 %80, label %81, label %12
81: ; preds = %77, %3
%82 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %78, %77 ]
ret double %82
}