void matmul_v2(double *a, void *b, double *c, int m, int n, int k, int m_large,
               int n_large) {
  int i, j, l;
  double x, *pa, *pb, *pc;
  for (i = 0; i < k; i++) {
    pb = (double *)b;
    pa = a++;
    for (j = 0; j < m; j++) {
      pc = c;
      x = 0.0;
      for (l = 0; l < n; l++) {
        x = x + *pb++ * *pc;
        pc += k;
      }
      for (l = 0; l < n_large - n; l++) {
        pb++;
        pc += k;
      }
      *pa = x;
      pa += k;
    }
    for (j = 0; j < m_large - m; j++)
      pa += k;
    c++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmul_v2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
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,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12a1 <matmul_v2+0x1a1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    124c <matmul_v2+0x14c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11d5 <matmul_v2+0xd5>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x50(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1179 <matmul_v2+0x79>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    121c <matmul_v2+0x11c>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11dc <matmul_v2+0xdc>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1156 <matmul_v2+0x56>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1287 <matmul_v2+0x187>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1253 <matmul_v2+0x153>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1128 <matmul_v2+0x28>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmul_v2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
mov    %rdi,-0x18(%rsp)
mov    %r9d,-0x20(%rsp)
test   %r9d,%r9d
jle    126e <matmul_v2+0x16e>
mov    %rdx,%r15
mov    0x40(%rsp),%eax
mov    -0x20(%rsp),%r10d
mov    %r8d,%r13d
not    %r13d
add    %eax,%r13d
add    $0x1,%r13
lea    -0x1(%r8),%r11d
mov    %r8d,%ebx
and    $0x3,%ebx
mov    %r8d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
cmp    %r8d,%eax
cmovle %r12,%r13
mov    %r10,%rax
shl    $0x5,%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%r10,8),%rbp
jmp    1189 <matmul_v2+0x89>
nop
addq   $0x8,-0x18(%rsp)
add    $0x8,%r15
add    $0x1,%r12d
cmp    -0x20(%rsp),%r12d
je     126e <matmul_v2+0x16e>
test   %ecx,%ecx
jle    1170 <matmul_v2+0x70>
xor    %eax,%eax
mov    -0x10(%rsp),%rsi
mov    -0x18(%rsp),%rdi
jmp    11b3 <matmul_v2+0xb3>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rsi,%r13,8),%rsi
movsd  %xmm0,(%rdi)
lea    (%rdi,%r10,8),%rdi
add    $0x1,%eax
cmp    %ecx,%eax
je     1170 <matmul_v2+0x70>
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %r8d,%r8d
jle    11a0 <matmul_v2+0xa0>
cmp    $0x3,%r11d
jae    11d0 <matmul_v2+0xd0>
mov    %r15,%r9
test   %ebx,%ebx
jne    123f <matmul_v2+0x13f>
jmp    11a0 <matmul_v2+0xa0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    -0x1c(%rsp),%r14d
mov    %r15,%rdx
nopl   0x0(%rax)
mov    %rdx,%r9
movsd  (%rsi),%xmm1
movsd  0x8(%rsi),%xmm2
mulsd  (%rdx),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
add    %rbp,%rdx
mulsd  (%r9,%rbp,1),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rsi),%xmm1
mulsd  0x0(%rbp,%rdx,1),%xmm1
add    %rbp,%rdx
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rsi),%xmm0
add    $0x20,%rsi
mulsd  0x0(%rbp,%rdx,1),%xmm0
add    %rbp,%rdx
addsd  %xmm1,%xmm0
add    %rbp,%rdx
add    $0xfffffffc,%r14d
jne    11e0 <matmul_v2+0xe0>
add    -0x8(%rsp),%r9
test   %ebx,%ebx
je     11a0 <matmul_v2+0xa0>
mov    %ebx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi),%xmm1
mulsd  (%r9),%xmm1
add    $0x8,%rsi
addsd  %xmm1,%xmm0
add    %rbp,%r9
add    $0xffffffff,%edx
jne    1250 <matmul_v2+0x150>
jmp    11a0 <matmul_v2+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matmul_v2(double* %0, i8* %1, double* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7) {
%9 = alloca double*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca double
%21 = alloca double*
%22 = alloca double*
%23 = alloca double*
store double* %0, double** %9
store i8* %1, i8** %10
store double* %2, double** %11
store i32 %3, i32* %12
store i32 %4, i32* %13
store i32 %5, i32* %14
store i32 %6, i32* %15
store i32 %7, i32* %16
store i32 0, i32* %17
br label %24
24: ; preds = %103, %8
%25 = load i32, i32* %17
%26 = load i32, i32* %14
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %106
28: ; preds = %24
%29 = load i8*, i8** %10
%30 = bitcast i8* %29 to double*
store double* %30, double** %22
%31 = load double*, double** %9
%32 = getelementptr inbounds double, double* %31, i32 1
store double* %32, double** %9
store double* %31, double** %21
store i32 0, i32* %18
br label %33
33: ; preds = %82, %28
%34 = load i32, i32* %18
%35 = load i32, i32* %12
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %85
37: ; preds = %33
%38 = load double*, double** %11
store double* %38, double** %23
store double 0.000000e+00, double* %20
store i32 0, i32* %19
br label %39
39: ; preds = %55, %37
%40 = load i32, i32* %19
%41 = load i32, i32* %13
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %58
43: ; preds = %39
%44 = load double, double* %20
%45 = load double*, double** %22
%46 = getelementptr inbounds double, double* %45, i32 1
store double* %46, double** %22
%47 = load double, double* %45
%48 = load double*, double** %23
%49 = load double, double* %48
%50 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %49, double %44)
store double %50, double* %20
%51 = load i32, i32* %14
%52 = load double*, double** %23
%53 = sext i32 %51 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %53
store double* %54, double** %23
br label %55
55: ; preds = %43
%56 = load i32, i32* %19
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %19
br label %39
58: ; preds = %39
store i32 0, i32* %19
br label %59
59: ; preds = %72, %58
%60 = load i32, i32* %19
%61 = load i32, i32* %16
%62 = load i32, i32* %13
%63 = sub nsw i32 %61, %62
%64 = icmp slt i32 %60, %63
br i1 %64, label %65, label %75
65: ; preds = %59
%66 = load double*, double** %22
%67 = getelementptr inbounds double, double* %66, i32 1
store double* %67, double** %22
%68 = load i32, i32* %14
%69 = load double*, double** %23
%70 = sext i32 %68 to i64
%71 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %70
store double* %71, double** %23
br label %72
72: ; preds = %65
%73 = load i32, i32* %19
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %19
br label %59
75: ; preds = %59
%76 = load double, double* %20
%77 = load double*, double** %21
store double %76, double* %77
%78 = load i32, i32* %14
%79 = load double*, double** %21
%80 = sext i32 %78 to i64
%81 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 %80
store double* %81, double** %21
br label %82
82: ; preds = %75
%83 = load i32, i32* %18
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %18
br label %33
85: ; preds = %33
store i32 0, i32* %18
br label %86
86: ; preds = %97, %85
%87 = load i32, i32* %18
%88 = load i32, i32* %15
%89 = load i32, i32* %12
%90 = sub nsw i32 %88, %89
%91 = icmp slt i32 %87, %90
br i1 %91, label %92, label %100
92: ; preds = %86
%93 = load i32, i32* %14
%94 = load double*, double** %21
%95 = sext i32 %93 to i64
%96 = getelementptr inbounds double, double* %94, i64 %95
store double* %96, double** %21
br label %97
97: ; preds = %92
%98 = load i32, i32* %18
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %18
br label %86
100: ; preds = %86
%101 = load double*, double** %11
%102 = getelementptr inbounds double, double* %101, i32 1
store double* %102, double** %11
br label %103
103: ; preds = %100
%104 = load i32, i32* %17
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %17
br label %24
106: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matmul_v2(double* nocapture writeonly %0, i8* nocapture %1, double* nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7) {
%9 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %9, label %10, label %92
10: ; preds = %8
%11 = bitcast i8* %1 to double*
%12 = icmp sgt i32 %3, 0
%13 = icmp sgt i32 %4, 0
%14 = zext i32 %5 to i64
%15 = icmp sgt i32 %7, %4
%16 = xor i32 %4, -1
%17 = add i32 %16, %7
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = add nuw nsw i64 %18, 1
%20 = add i32 %4, -1
%21 = and i32 %4, 3
%22 = icmp ult i32 %20, 3
%23 = and i32 %4, -4
%24 = icmp eq i32 %21, 0
%25 = select i1 %15, i64 %19, i64 0
br label %26
26: ; preds = %10, %31
%27 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %33, %31 ]
%28 = phi double* [ %0, %10 ], [ %30, %31 ]
%29 = phi double* [ %2, %10 ], [ %32, %31 ]
%30 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 1
br i1 %12, label %35, label %31
31: ; preds = %58, %26
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 1
%33 = add nuw nsw i32 %27, 1
%34 = icmp eq i32 %33, %5
br i1 %34, label %92, label %26
35: ; preds = %26, %58
%36 = phi double* [ %61, %58 ], [ %11, %26 ]
%37 = phi double* [ %62, %58 ], [ %28, %26 ]
%38 = phi i32 [ %63, %58 ], [ 0, %26 ]
br i1 %13, label %39, label %58
39: ; preds = %35
br i1 %22, label %40, label %65
40: ; preds = %65, %39
%41 = phi double* [ undef, %39 ], [ %85, %65 ]
%42 = phi double [ undef, %39 ], [ %88, %65 ]
%43 = phi double* [ %29, %39 ], [ %89, %65 ]
%44 = phi double* [ %36, %39 ], [ %85, %65 ]
%45 = phi double [ 0.000000e+00, %39 ], [ %88, %65 ]
br i1 %24, label %58, label %46
46: ; preds = %40, %46
%47 = phi double* [ %55, %46 ], [ %43, %40 ]
%48 = phi double* [ %51, %46 ], [ %44, %40 ]
%49 = phi double [ %54, %46 ], [ %45, %40 ]
%50 = phi i32 [ %56, %46 ], [ 0, %40 ]
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 1
%52 = load double, double* %48
%53 = load double, double* %47
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %53, double %49)
%55 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %14
%56 = add i32 %50, 1
%57 = icmp eq i32 %56, %21
br i1 %57, label %58, label %46
58: ; preds = %40, %46, %35
%59 = phi double [ 0.000000e+00, %35 ], [ %42, %40 ], [ %54, %46 ]
%60 = phi double* [ %36, %35 ], [ %41, %40 ], [ %51, %46 ]
%61 = getelementptr double, double* %60, i64 %25
store double %59, double* %37
%62 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %14
%63 = add nuw nsw i32 %38, 1
%64 = icmp eq i32 %63, %3
br i1 %64, label %31, label %35
65: ; preds = %39, %65
%66 = phi double* [ %89, %65 ], [ %29, %39 ]
%67 = phi double* [ %85, %65 ], [ %36, %39 ]
%68 = phi double [ %88, %65 ], [ 0.000000e+00, %39 ]
%69 = phi i32 [ %90, %65 ], [ 0, %39 ]
%70 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 1
%71 = load double, double* %67
%72 = load double, double* %66
%73 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %72, double %68)
%74 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 %14
%75 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 2
%76 = load double, double* %70
%77 = load double, double* %74
%78 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %76, double %77, double %73)
%79 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %14
%80 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 3
%81 = load double, double* %75
%82 = load double, double* %79
%83 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %81, double %82, double %78)
%84 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 %14
%85 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 4
%86 = load double, double* %80
%87 = load double, double* %84
%88 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %86, double %87, double %83)
%89 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 %14
%90 = add i32 %69, 4
%91 = icmp eq i32 %90, %23
br i1 %91, label %40, label %65
92: ; preds = %31, %8
ret void
}