void dgemm_block(double *a, double *b, double *c, int n) {
  int i, j, k, i0, j0, k0;
  int BS = 2;
  double *c0, *a0, *b0;
  for (i = 0; i < n; i += BS) {
    for (j = 0; j < n; j += BS) {
      for (k = 0; k < n; k += BS) {
        for (i0 = 0, c0 = (c + i * n + j), a0 = (a + i * n + k); i0 < BS;
             ++i0, c0 += n, a0 += n) {
          for (k0 = 0, b0 = (b + k * n + j); k0 < BS; ++k0, b0 += n) {
            for (j0 = 0; j0 < BS; ++j0) {
              c0[j0] += a0[k0] * b0[j0];
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dgemm_block>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x2,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12d8 <dgemm_block+0x1d8>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12c5 <dgemm_block+0x1c5>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12b2 <dgemm_block+0x1b2>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    129f <dgemm_block+0x19f>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    1262 <dgemm_block+0x162>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    123a <dgemm_block+0x13a>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11ec <dgemm_block+0xec>
jmp    123f <dgemm_block+0x13f>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
jmp    11d9 <dgemm_block+0xd9>
jmp    1267 <dgemm_block+0x167>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    11a2 <dgemm_block+0xa2>
jmp    12a4 <dgemm_block+0x1a4>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1147 <dgemm_block+0x47>
jmp    12b7 <dgemm_block+0x1b7>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1134 <dgemm_block+0x34>
jmp    12ca <dgemm_block+0x1ca>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1121 <dgemm_block+0x21>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dgemm_block>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1242 <dgemm_block+0x142>
mov    %ecx,%r12d
add    $0x8,%rsi
mov    %r12,%r8
shl    $0x4,%r8
lea    (%rdi,%r12,8),%r15
add    $0x8,%r15
add    $0x8,%rdi
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax)
mov    %r9,%rax
imul   %r12,%rax
lea    (%rdx,%rax,8),%r10
mov    %rsi,%r11
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r10,%r14,8),%rbx
mov    %r11,%rcx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x8(%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  -0x8(%rcx),%xmm0
addsd  (%rbx),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx)
movsd  -0x8(%rdi,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rcx),%xmm1
addsd  0x8(%rbx),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rbx)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm2
mulsd  -0x8(%rcx,%r12,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rbx)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rcx,%r12,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rbx)
movsd  -0x8(%r15,%rax,8),%xmm0
mulsd  -0x8(%rcx),%xmm0
addsd  (%rbx,%r12,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%r12,8)
movsd  -0x8(%r15,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rcx),%xmm1
addsd  0x8(%rbx,%r12,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rbx,%r12,8)
movsd  (%r15,%rax,8),%xmm2
mulsd  -0x8(%rcx,%r12,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rbx,%r12,8)
movsd  (%r15,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rcx,%r12,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rbx,%r12,8)
add    $0x2,%rax
add    %r8,%rcx
cmp    %r12,%rax
jb     1160 <dgemm_block+0x60>
add    $0x2,%r14
add    $0x10,%r11
cmp    %r12,%r14
jb     1150 <dgemm_block+0x50>
add    $0x2,%r9
add    %r8,%r15
add    %r8,%rdi
cmp    %r12,%r9
jb     1130 <dgemm_block+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dgemm_block(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double*
%17 = alloca double*
%18 = alloca double*
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 2, i32* %15
store i32 0, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %126, %4
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %130
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %10
br label %24
24: ; preds = %121, %23
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %125
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %116, %28
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %8
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %120
33: ; preds = %29
store i32 0, i32* %12
%34 = load double*, double** %7
%35 = load i32, i32* %9
%36 = load i32, i32* %8
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %38
%40 = load i32, i32* %10
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %41
store double* %42, double** %16
%43 = load double*, double** %5
%44 = load i32, i32* %9
%45 = load i32, i32* %8
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %47
%49 = load i32, i32* %11
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %50
store double* %51, double** %17
br label %52
52: ; preds = %104, %33
%53 = load i32, i32* %12
%54 = load i32, i32* %15
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %115
56: ; preds = %52
store i32 0, i32* %14
%57 = load double*, double** %6
%58 = load i32, i32* %11
%59 = load i32, i32* %8
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %64
store double* %65, double** %18
br label %66
66: ; preds = %96, %56
%67 = load i32, i32* %14
%68 = load i32, i32* %15
%69 = icmp slt i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %103
70: ; preds = %66
store i32 0, i32* %13
br label %71
71: ; preds = %92, %70
%72 = load i32, i32* %13
%73 = load i32, i32* %15
%74 = icmp slt i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %95
75: ; preds = %71
%76 = load double*, double** %17
%77 = load i32, i32* %14
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = load double*, double** %18
%82 = load i32, i32* %13
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = load double*, double** %16
%87 = load i32, i32* %13
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 %88
%90 = load double, double* %89
%91 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %80, double %85, double %90)
store double %91, double* %89
br label %92
92: ; preds = %75
%93 = load i32, i32* %13
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %13
br label %71
95: ; preds = %71
br label %96
96: ; preds = %95
%97 = load i32, i32* %14
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %14
%99 = load i32, i32* %8
%100 = load double*, double** %18
%101 = sext i32 %99 to i64
%102 = getelementptr inbounds double, double* %100, i64 %101
store double* %102, double** %18
br label %66
103: ; preds = %66
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %12
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %12
%107 = load i32, i32* %8
%108 = load double*, double** %16
%109 = sext i32 %107 to i64
%110 = getelementptr inbounds double, double* %108, i64 %109
store double* %110, double** %16
%111 = load i32, i32* %8
%112 = load double*, double** %17
%113 = sext i32 %111 to i64
%114 = getelementptr inbounds double, double* %112, i64 %113
store double* %114, double** %17
br label %52
115: ; preds = %52
br label %116
116: ; preds = %115
%117 = load i32, i32* %15
%118 = load i32, i32* %11
%119 = add nsw i32 %118, %117
store i32 %119, i32* %11
br label %29
120: ; preds = %29
br label %121
121: ; preds = %120
%122 = load i32, i32* %15
%123 = load i32, i32* %10
%124 = add nsw i32 %123, %122
store i32 %124, i32* %10
br label %24
125: ; preds = %24
br label %126
126: ; preds = %125
%127 = load i32, i32* %15
%128 = load i32, i32* %9
%129 = add nsw i32 %128, %127
store i32 %129, i32* %9
br label %19
130: ; preds = %19
ret void
}

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