void mult_matrix(int n, int m, int o, double *a, double *b, double *r) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < o; j++) {
      double sum = 0;
      for (k = 0; k < m; k++)
        sum += (a[i * m + k] * b[k * o + j]);
      r[i * o + j] = sum;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mult_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11e2 <mult_matrix+0xe2>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11cf <mult_matrix+0xcf>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11a6 <mult_matrix+0xa6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    114e <mult_matrix+0x4e>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1133 <mult_matrix+0x33>
jmp    11d4 <mult_matrix+0xd4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1120 <mult_matrix+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mult_matrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x28(%rsp)
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %edx,-0x3c(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    125f <mult_matrix+0x15f>
movslq -0x3c(%rsp),%r13
movslq %esi,%rcx
mov    %edi,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %r13d,%r15d
mov    %ecx,%r14d
mov    %r14d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x30(%rsp),%rax
lea    0x8(%rax),%rdi
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %r13,%rax
shl    $0x4,%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x38(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rbp
jmp    1191 <mult_matrix+0x91>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x38(%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
add    -0x18(%rsp),%rdi
mov    %rdx,%rcx
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
cmp    -0x10(%rsp),%rdx
je     125f <mult_matrix+0x15f>
cmpl   $0x0,-0x3c(%rsp)
jle    1170 <mult_matrix+0x70>
mov    -0x38(%rsp),%r10
mov    %r10,%rcx
imul   -0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
imul   %r13,%r10
mov    -0x28(%rsp),%r11
xor    %edx,%edx
jmp    11db <mult_matrix+0xdb>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm0,%xmm0
lea    (%rdx,%r10,1),%rcx
movsd  %xmm0,(%r9,%rcx,8)
add    $0x1,%rdx
add    $0x8,%r11
cmp    %r15,%rdx
je     1170 <mult_matrix+0x70>
test   %esi,%esi
jle    11c0 <mult_matrix+0xc0>
cmp    $0x1,%esi
jne    11f0 <mult_matrix+0xf0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r12d,%r12d
jmp    1230 <mult_matrix+0x130>
nopl   (%rax)
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    %r11,%r8
xor    %r12d,%r12d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rdi,%r12,8),%xmm2
mulsd  (%r8),%xmm2
movsd  (%rdi,%r12,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  (%r8,%r13,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%r12
add    %rax,%r8
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %r12,%rbx
jne    1200 <mult_matrix+0x100>
test   $0x1,%r14b
je     11c4 <mult_matrix+0xc4>
mov    -0x8(%rsp),%rcx
add    %r12,%rcx
movsd  0x0(%rbp,%rcx,8),%xmm1
imul   %r13,%r12
add    %rdx,%r12
mov    -0x28(%rsp),%rcx
mulsd  (%rcx,%r12,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    11c4 <mult_matrix+0xc4>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mult_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* %3, double* %4, double* %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store double* %5, double** %12
store i32 0, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %69, %6
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %72
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %14
br label %22
22: ; preds = %65, %21
%23 = load i32, i32* %14
%24 = load i32, i32* %9
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %68
26: ; preds = %22
store double 0.000000e+00, double* %16
store i32 0, i32* %15
br label %27
27: ; preds = %52, %26
%28 = load i32, i32* %15
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %55
31: ; preds = %27
%32 = load double*, double** %10
%33 = load i32, i32* %13
%34 = load i32, i32* %8
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %15
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = load double*, double** %11
%42 = load i32, i32* %15
%43 = load i32, i32* %9
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %14
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double, double* %16
%51 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %49, double %50)
store double %51, double* %16
br label %52
52: ; preds = %31
%53 = load i32, i32* %15
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %15
br label %27
55: ; preds = %27
%56 = load double, double* %16
%57 = load double*, double** %12
%58 = load i32, i32* %13
%59 = load i32, i32* %9
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %14
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
store double %56, double* %64
br label %65
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %14
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %14
br label %22
68: ; preds = %22
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %13
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %13
br label %17
72: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mult_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture writeonly %5) {
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %74
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
%11 = sext i32 %2 to i64
%12 = sext i32 %1 to i64
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i32 %1, 1
%18 = and i64 %15, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %8, %71
%21 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %72, %71 ]
br i1 %9, label %22, label %71
22: ; preds = %20
%23 = mul nsw i64 %21, %12
%24 = mul nsw i64 %21, %11
br label %25
25: ; preds = %22, %65
%26 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %69, %65 ]
br i1 %10, label %27, label %65
27: ; preds = %25
br i1 %17, label %52, label %28
28: ; preds = %27, %28
%29 = phi i64 [ %49, %28 ], [ 0, %27 ]
%30 = phi double [ %48, %28 ], [ 0.000000e+00, %27 ]
%31 = phi i64 [ %50, %28 ], [ 0, %27 ]
%32 = add nsw i64 %29, %23
%33 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = mul nsw i64 %29, %11
%36 = add nsw i64 %35, %26
%37 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %38, double %30)
%40 = or i64 %29, 1
%41 = add nsw i64 %40, %23
%42 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = mul nsw i64 %40, %11
%45 = add nsw i64 %44, %26
%46 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %47, double %39)
%49 = add nuw nsw i64 %29, 2
%50 = add i64 %31, 2
%51 = icmp eq i64 %50, %18
br i1 %51, label %52, label %28
52: ; preds = %28, %27
%53 = phi double [ undef, %27 ], [ %48, %28 ]
%54 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %49, %28 ]
%55 = phi double [ 0.000000e+00, %27 ], [ %48, %28 ]
br i1 %19, label %65, label %56
56: ; preds = %52
%57 = add nsw i64 %54, %23
%58 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %57
%59 = load double, double* %58
%60 = mul nsw i64 %54, %11
%61 = add nsw i64 %60, %26
%62 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %63, double %55)
br label %65
65: ; preds = %56, %52, %25
%66 = phi double [ 0.000000e+00, %25 ], [ %53, %52 ], [ %64, %56 ]
%67 = add nsw i64 %26, %24
%68 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %67
store double %66, double* %68
%69 = add nuw nsw i64 %26, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %14
br i1 %70, label %71, label %25
71: ; preds = %65, %20
%72 = add nuw nsw i64 %21, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %13
br i1 %73, label %74, label %20
74: ; preds = %71, %6
ret void
}