void mm_prod(int n, double *m, double *r) {
  int i;
  int b_sqr = n * n;
  for (i = 0; i < b_sqr; ++i) {
    r[i] += m[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mm_prod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1159 <mm_prod+0x59>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1120 <mm_prod+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mm_prod>:
imul   %edi,%edi
test   %edi,%edi
je     1297 <mm_prod+0x197>
mov    %edi,%r9d
cmp    $0x4,%edi
jb     112d <mm_prod+0x2d>
lea    (%rsi,%r9,8),%rax
cmp    %rdx,%rax
jbe    11d3 <mm_prod+0xd3>
lea    (%rdx,%r9,8),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    11d3 <mm_prod+0xd3>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
not    %rax
add    %r9,%rax
mov    %r9,%rdi
and    $0x3,%rdi
je     1169 <mm_prod+0x69>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rcx,8)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1150 <mm_prod+0x50>
cmp    $0x3,%rax
jb     1297 <mm_prod+0x197>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rcx,8)
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rdx,%rcx,8)
movsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x10(%rdx,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rdx,%rcx,8)
movsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x18(%rdx,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rdx,%rcx,8)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1180 <mm_prod+0x80>
jmp    1297 <mm_prod+0x197>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
lea    -0x4(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1298 <mm_prod+0x198>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rsi,%rdi,8),%xmm0
movupd 0x10(%rsi,%rdi,8),%xmm1
movupd (%rdx,%rdi,8),%xmm2
addpd  %xmm0,%xmm2
movupd 0x10(%rdx,%rdi,8),%xmm0
addpd  %xmm1,%xmm0
movupd 0x20(%rdx,%rdi,8),%xmm1
movupd 0x30(%rdx,%rdi,8),%xmm3
movupd %xmm2,(%rdx,%rdi,8)
movupd %xmm0,0x10(%rdx,%rdi,8)
movupd 0x20(%rsi,%rdi,8),%xmm0
addpd  %xmm1,%xmm0
movupd 0x30(%rsi,%rdi,8),%xmm1
addpd  %xmm3,%xmm1
movupd %xmm0,0x20(%rdx,%rdi,8)
movupd %xmm1,0x30(%rdx,%rdi,8)
add    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1200 <mm_prod+0x100>
test   $0x1,%r8b
je     128e <mm_prod+0x18e>
movupd (%rsi,%rdi,8),%xmm0
movupd 0x10(%rsi,%rdi,8),%xmm1
movupd (%rdx,%rdi,8),%xmm2
addpd  %xmm0,%xmm2
movupd 0x10(%rdx,%rdi,8),%xmm0
addpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm2,(%rdx,%rdi,8)
movupd %xmm0,0x10(%rdx,%rdi,8)
cmp    %r9,%rcx
jne    112f <mm_prod+0x2f>
ret
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%r8b
jne    1265 <mm_prod+0x165>
jmp    128e <mm_prod+0x18e>

LLVM IR (-O0):
define void @mm_prod(i32 %0, double* %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store double* %1, double** %5
store double* %2, double** %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = load i32, i32* %4
%11 = mul nsw i32 %9, %10
store i32 %11, i32* %8
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %28, %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %31
16: ; preds = %12
%17 = load double*, double** %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double*, double** %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = fadd double %26, %21
store double %27, double* %25
br label %28
28: ; preds = %16
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %12
31: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mm_prod(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2) {
%4 = mul i32 %0, %0
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %132, label %6
6: ; preds = %3
%7 = zext i32 %4 to i64
%8 = icmp ult i32 %4, 4
br i1 %8, label %85, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr double, double* %2, i64 %7
%11 = getelementptr double, double* %1, i64 %7
%12 = icmp ugt double* %11, %2
%13 = icmp ugt double* %10, %1
%14 = and i1 %12, %13
br i1 %14, label %85, label %15
15: ; preds = %9
%16 = and i64 %7, 4294967292
%17 = add nsw i64 %16, -4
%18 = lshr exact i64 %17, 2
%19 = add nuw nsw i64 %18, 1
%20 = and i64 %19, 1
%21 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %21, label %63, label %22
22: ; preds = %15
%23 = and i64 %19, 9223372036854775806
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %60, %24 ]
%26 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %61, %24 ]
%27 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %25
%28 = bitcast double* %27 to <2 x double>*
%29 = load <2 x double>, <2 x double>* %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 2
%31 = bitcast double* %30 to <2 x double>*
%32 = load <2 x double>, <2 x double>* %31
%33 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %25
%34 = bitcast double* %33 to <2 x double>*
%35 = load <2 x double>, <2 x double>* %34
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 2
%37 = bitcast double* %36 to <2 x double>*
%38 = load <2 x double>, <2 x double>* %37
%39 = fadd <2 x double> %29, %35
%40 = fadd <2 x double> %32, %38
%41 = bitcast double* %33 to <2 x double>*
store <2 x double> %39, <2 x double>* %41
%42 = bitcast double* %36 to <2 x double>*
store <2 x double> %40, <2 x double>* %42
%43 = or i64 %25, 4
%44 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %43
%45 = bitcast double* %44 to <2 x double>*
%46 = load <2 x double>, <2 x double>* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 2
%48 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
%49 = load <2 x double>, <2 x double>* %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %43
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
%52 = load <2 x double>, <2 x double>* %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 2
%54 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
%55 = load <2 x double>, <2 x double>* %54
%56 = fadd <2 x double> %46, %52
%57 = fadd <2 x double> %49, %55
%58 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %56, <2 x double>* %58
%59 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
store <2 x double> %57, <2 x double>* %59
%60 = add nuw i64 %25, 8
%61 = add i64 %26, 2
%62 = icmp eq i64 %61, %23
br i1 %62, label %63, label %24
63: ; preds = %24, %15
%64 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %60, %24 ]
%65 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %65, label %83, label %66
66: ; preds = %63
%67 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %64
%68 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
%69 = load <2 x double>, <2 x double>* %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 2
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
%72 = load <2 x double>, <2 x double>* %71
%73 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %64
%74 = bitcast double* %73 to <2 x double>*
%75 = load <2 x double>, <2 x double>* %74
%76 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 2
%77 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
%78 = load <2 x double>, <2 x double>* %77
%79 = fadd <2 x double> %69, %75
%80 = fadd <2 x double> %72, %78
%81 = bitcast double* %73 to <2 x double>*
store <2 x double> %79, <2 x double>* %81
%82 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
store <2 x double> %80, <2 x double>* %82
br label %83
83: ; preds = %63, %66
%84 = icmp eq i64 %16, %7
br i1 %84, label %132, label %85
85: ; preds = %9, %6, %83
%86 = phi i64 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %16, %83 ]
%87 = xor i64 %86, -1
%88 = add nsw i64 %87, %7
%89 = and i64 %7, 3
%90 = icmp eq i64 %89, 0
br i1 %90, label %102, label %91
91: ; preds = %85, %91
%92 = phi i64 [ %99, %91 ], [ %86, %85 ]
%93 = phi i64 [ %100, %91 ], [ 0, %85 ]
%94 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %92
%95 = load double, double* %94
%96 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %92
%97 = load double, double* %96
%98 = fadd double %95, %97
store double %98, double* %96
%99 = add nuw nsw i64 %92, 1
%100 = add i64 %93, 1
%101 = icmp eq i64 %100, %89
br i1 %101, label %102, label %91
102: ; preds = %91, %85
%103 = phi i64 [ %86, %85 ], [ %99, %91 ]
%104 = icmp ult i64 %88, 3
br i1 %104, label %132, label %105
105: ; preds = %102, %105
%106 = phi i64 [ %130, %105 ], [ %103, %102 ]
%107 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %106
%108 = load double, double* %107
%109 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %106
%110 = load double, double* %109
%111 = fadd double %108, %110
store double %111, double* %109
%112 = add nuw nsw i64 %106, 1
%113 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %112
%114 = load double, double* %113
%115 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %112
%116 = load double, double* %115
%117 = fadd double %114, %116
store double %117, double* %115
%118 = add nuw nsw i64 %106, 2
%119 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %118
%120 = load double, double* %119
%121 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %118
%122 = load double, double* %121
%123 = fadd double %120, %122
store double %123, double* %121
%124 = add nuw nsw i64 %106, 3
%125 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %124
%126 = load double, double* %125
%127 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %124
%128 = load double, double* %127
%129 = fadd double %126, %128
store double %129, double* %127
%130 = add nuw nsw i64 %106, 4
%131 = icmp eq i64 %130, %7
br i1 %131, label %132, label %105
132: ; preds = %102, %105, %83, %3
ret void
}