void sum_int_mat(int **a, int **b, int dim1, int dim2) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < dim1; i++) {
    for (j = 0; j < dim2; j++) {
      a[i][j] += b[i][j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum_int_mat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1182 <sum_int_mat+0x82>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    116f <sum_int_mat+0x6f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <sum_int_mat+0x2c>
jmp    1174 <sum_int_mat+0x74>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <sum_int_mat+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum_int_mat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    12a9 <sum_int_mat+0x1a9>
mov    %edx,%r14d
mov    %ecx,%r13d
mov    %r13d,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    -0x8(%r8),%r10
mov    %r10,-0x8(%rsp)
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %r13d,%r11d
and    $0x3,%r11d
xor    %r12d,%r12d
jmp    115d <sum_int_mat+0x5d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
cmp    %r14,%r12
je     12a9 <sum_int_mat+0x1a9>
test   %ecx,%ecx
jle    1150 <sum_int_mat+0x50>
mov    (%rsi,%r12,8),%rbx
mov    (%rdi,%r12,8),%rax
cmp    $0x8,%ecx
jb     1180 <sum_int_mat+0x80>
lea    (%rbx,%r13,4),%rdx
cmp    %rdx,%rax
jae    11ec <sum_int_mat+0xec>
lea    (%rax,%r13,4),%rdx
cmp    %rdx,%rbx
jae    11ec <sum_int_mat+0xec>
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,%rbp
not    %rbp
add    %r13,%rbp
test   %r11,%r11
je     11b2 <sum_int_mat+0xb2>
mov    %r11,%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rbx,%rdx,4),%r9d
add    %r9d,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r15
jne    11a0 <sum_int_mat+0xa0>
cmp    $0x3,%rbp
jb     1150 <sum_int_mat+0x50>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rdx,4),%ebp
add    %ebp,(%rax,%rdx,4)
mov    0x4(%rbx,%rdx,4),%ebp
add    %ebp,0x4(%rax,%rdx,4)
mov    0x8(%rbx,%rdx,4),%ebp
add    %ebp,0x8(%rax,%rdx,4)
mov    0xc(%rbx,%rdx,4),%ebp
add    %ebp,0xc(%rax,%rdx,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r13
jne    11c0 <sum_int_mat+0xc0>
jmp    1150 <sum_int_mat+0x50>
cmpq   $0x0,-0x8(%rsp)
je     129f <sum_int_mat+0x19f>
mov    -0x10(%rsp),%rbp
xor    %edx,%edx
nop
movdqu (%rbx,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
movdqu (%rax,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rax,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rax,%rdx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rax,%rdx,4),%xmm3
movdqu %xmm2,(%rax,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rax,%rdx,4)
movdqu 0x20(%rbx,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x30(%rbx,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm0,0x20(%rax,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x30(%rax,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    1200 <sum_int_mat+0x100>
test   $0x1,%r10b
je     128e <sum_int_mat+0x18e>
movdqu (%rbx,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
movdqu (%rax,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rax,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,(%rax,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rax,%rdx,4)
mov    %r8,%rdx
cmp    %r13,%r8
je     1150 <sum_int_mat+0x50>
jmp    1182 <sum_int_mat+0x82>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r10b
jne    1265 <sum_int_mat+0x165>
jmp    128e <sum_int_mat+0x18e>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @sum_int_mat(i32** nocapture %0, i32** nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %144
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = and i64 %9, 4294967288
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = icmp ult i32 %3, 8
%15 = and i64 %9, 4294967288
%16 = and i64 %13, 1
%17 = icmp eq i64 %11, 0
%18 = and i64 %13, 4611686018427387902
%19 = icmp eq i64 %16, 0
%20 = icmp eq i64 %15, %9
%21 = and i64 %9, 3
%22 = icmp eq i64 %21, 0
br label %23
23: ; preds = %6, %141
%24 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %142, %141 ]
br i1 %7, label %25, label %141
25: ; preds = %23
%26 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %24
%27 = load i32*, i32** %26
%28 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %24
%29 = load i32*, i32** %28
br i1 %14, label %96, label %30
30: ; preds = %25
%31 = getelementptr i32, i32* %29, i64 %9
%32 = getelementptr i32, i32* %27, i64 %9
%33 = icmp ult i32* %29, %32
%34 = icmp ult i32* %27, %31
%35 = and i1 %33, %34
br i1 %35, label %96, label %36
36: ; preds = %30
br i1 %17, label %76, label %37
37: ; preds = %36, %37
%38 = phi i64 [ %73, %37 ], [ 0, %36 ]
%39 = phi i64 [ %74, %37 ], [ 0, %36 ]
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %38
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %38
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = add nsw <4 x i32> %48, %42
%53 = add nsw <4 x i32> %51, %45
%54 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %52, <4 x i32>* %54
%55 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %55
%56 = or i64 %38, 8
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %56
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %56
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
%68 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %67
%69 = add nsw <4 x i32> %65, %59
%70 = add nsw <4 x i32> %68, %62
%71 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %69, <4 x i32>* %71
%72 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %70, <4 x i32>* %72
%73 = add nuw i64 %38, 16
%74 = add i64 %39, 2
%75 = icmp eq i64 %74, %18
br i1 %75, label %76, label %37
76: ; preds = %37, %36
%77 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %73, %37 ]
br i1 %19, label %95, label %78
78: ; preds = %76
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %77
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
%81 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %80
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 4
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
%84 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %83
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %77
%86 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
%87 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %86
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 4
%89 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
%90 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %89
%91 = add nsw <4 x i32> %87, %81
%92 = add nsw <4 x i32> %90, %84
%93 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %91, <4 x i32>* %93
%94 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %92, <4 x i32>* %94
br label %95
95: ; preds = %76, %78
br i1 %20, label %141, label %96
96: ; preds = %30, %25, %95
%97 = phi i64 [ 0, %30 ], [ 0, %25 ], [ %15, %95 ]
%98 = xor i64 %97, -1
%99 = add nsw i64 %98, %9
br i1 %22, label %111, label %100
100: ; preds = %96, %100
%101 = phi i64 [ %108, %100 ], [ %97, %96 ]
%102 = phi i64 [ %109, %100 ], [ 0, %96 ]
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %101
%104 = load i32, i32* %103
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %101
%106 = load i32, i32* %105
%107 = add nsw i32 %106, %104
store i32 %107, i32* %105
%108 = add nuw nsw i64 %101, 1
%109 = add i64 %102, 1
%110 = icmp eq i64 %109, %21
br i1 %110, label %111, label %100
111: ; preds = %100, %96
%112 = phi i64 [ %97, %96 ], [ %108, %100 ]
%113 = icmp ult i64 %99, 3
br i1 %113, label %141, label %114
114: ; preds = %111, %114
%115 = phi i64 [ %139, %114 ], [ %112, %111 ]
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %115
%117 = load i32, i32* %116
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %115
%119 = load i32, i32* %118
%120 = add nsw i32 %119, %117
store i32 %120, i32* %118
%121 = add nuw nsw i64 %115, 1
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %121
%123 = load i32, i32* %122
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %121
%125 = load i32, i32* %124
%126 = add nsw i32 %125, %123
store i32 %126, i32* %124
%127 = add nuw nsw i64 %115, 2
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %127
%131 = load i32, i32* %130
%132 = add nsw i32 %131, %129
store i32 %132, i32* %130
%133 = add nuw nsw i64 %115, 3
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %133
%135 = load i32, i32* %134
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %133
%137 = load i32, i32* %136
%138 = add nsw i32 %137, %135
store i32 %138, i32* %136
%139 = add nuw nsw i64 %115, 4
%140 = icmp eq i64 %139, %9
br i1 %140, label %141, label %114
141: ; preds = %111, %114, %95, %23
%142 = add nuw nsw i64 %24, 1
%143 = icmp eq i64 %142, %8
br i1 %143, label %144, label %23
144: ; preds = %141, %4
ret void
}