void vmul(double *vp, double *mat, double *v, int n) {
  double s, *q;
  int k, i;
  for (k = 0; k < n; ++k) {
    for (i = 0, q = v, s = 0.; i < n; ++i)
      s += *mat++ * *q++;
    *vp++ = s;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vmul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11b5 <vmul+0xb5>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    118f <vmul+0x8f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    113d <vmul+0x3d>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    111a <vmul+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vmul>:
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    11ef <vmul+0xef>
lea    -0x1(%rcx),%r8d
mov    %ecx,%r9d
and    $0xfffffffc,%r9d
mov    %ecx,%r11d
and    $0x3,%r11d
shl    $0x3,%r11
xor    %r10d,%r10d
jmp    1145 <vmul+0x45>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  %xmm0,(%rdi)
add    $0x8,%rdi
add    $0x1,%r10d
cmp    %ecx,%r10d
je     11ef <vmul+0xef>
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    $0x3,%r8d
jae    1160 <vmul+0x60>
mov    %rdx,%rax
test   $0x3,%cl
jne    11cd <vmul+0xcd>
jmp    1130 <vmul+0x30>
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rax,8),%xmm1
movsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x8(%rdx,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x10(%rdx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rsi,%rax,8),%xmm0
mulsd  0x18(%rdx,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffffffffffe0,%rbx
add    $0x4,%rax
cmp    %eax,%r9d
jne    1170 <vmul+0x70>
mov    %rdx,%rax
sub    %rbx,%rax
sub    %rbx,%rsi
test   $0x3,%cl
je     1130 <vmul+0x30>
xor    %ebx,%ebx
nop
movsd  (%rsi,%rbx,1),%xmm1
mulsd  (%rax,%rbx,1),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%rbx
cmp    %ebx,%r11d
jne    11d0 <vmul+0xd0>
add    %rbx,%rsi
jmp    1130 <vmul+0x30>
pop    %rbx
ret

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

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