void mulMat_yamazaki(const int matsize, const double *mata, const double *matb,
                     double *matc) {
  int i = 0;
  int row = 0, col = 0;
  double bus = 0.0;
  int j = 0, k = 0;
  for (row = 0; row < matsize; row++) {
    for (col = 0; col < matsize; col++) {
      k = col;
      for (j = row * matsize; j < (row + 1) * matsize; j++) {
        bus += mata[j] * matb[k];
        k += matsize;
      }
      matc[i] = bus;
      i++;
      bus = 0.0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mulMat_yamazaki>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1210 <mulMat_yamazaki+0x110>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11fd <mulMat_yamazaki+0xfd>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11cc <mulMat_yamazaki+0xcc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x40(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1174 <mulMat_yamazaki+0x74>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1158 <mulMat_yamazaki+0x58>
jmp    1202 <mulMat_yamazaki+0x102>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1145 <mulMat_yamazaki+0x45>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mulMat_yamazaki>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    12b4 <mulMat_yamazaki+0x1b4>
mov    %rdx,%r12
mov    %edi,%r8d
mov    %edi,%eax
lea    -0x1(%r8),%ecx
mov    %ecx,-0x34(%rsp)
mov    %edi,%ecx
and    $0x3,%ecx
mov    %ecx,-0x38(%rsp)
mov    %rax,%r10
shl    $0x5,%r10
lea    0x0(,%rax,8),%rcx
lea    (%rcx,%rcx,2),%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
xor    %ecx,%ecx
mov    %rax,%rbx
xor    %edx,%edx
xor    %ebp,%ebp
mov    %r8,-0x28(%rsp)
jmp    118d <mulMat_yamazaki+0x8d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    -0x28(%rsp),%r8
mov    -0x20(%rsp),%rcx
add    %r8d,%ecx
add    %rax,%rbx
mov    -0x3c(%rsp),%edx
cmp    %r8d,%edx
je     12b4 <mulMat_yamazaki+0x1b4>
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %edx,%edi
imul   %r8d,%edi
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x3c(%rsp)
mov    %edx,%ecx
imul   %r8d,%ecx
movslq %ebp,%rbp
xor    %r15d,%r15d
jmp    11d7 <mulMat_yamazaki+0xd7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    -0x8(%rsp),%rdx
movsd  %xmm0,(%rdx,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
add    $0x1,%r15
cmp    %rax,%r15
je     1170 <mulMat_yamazaki+0x70>
xorpd  %xmm0,%xmm0
cmp    %ecx,%edi
jge    11c0 <mulMat_yamazaki+0xc0>
mov    -0x38(%rsp),%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %edx,%edx
je     1225 <mulMat_yamazaki+0x125>
mov    -0x30(%rsp),%r13
mov    %r15,%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rsi,%r13,8),%xmm1
mulsd  (%r12,%r14,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    %rax,%r14
add    $0x1,%r13
add    $0xffffffff,%edx
jne    1200 <mulMat_yamazaki+0x100>
cmpl   $0x3,-0x34(%rsp)
jb     11c0 <mulMat_yamazaki+0xc0>
jmp    1234 <mulMat_yamazaki+0x134>
mov    -0x30(%rsp),%r13
mov    %r15,%r14
cmpl   $0x3,-0x34(%rsp)
jb     11c0 <mulMat_yamazaki+0xc0>
lea    0x0(,%r14,8),%r8
mov    -0x10(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r14,8),%r11
mov    -0x18(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r14,8),%r9
add    %rax,%r14
mov    %r12,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rsi,%r13,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%r8,1),%xmm1
movsd  0x8(%rsi,%r13,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  (%rdx,%r14,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rsi,%r13,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%r9,1),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rsi,%r13,8),%xmm0
mulsd  (%rdx,%r11,1),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%r13
add    %r10,%rdx
cmp    %r13d,%ebx
jne    1260 <mulMat_yamazaki+0x160>
jmp    11c0 <mulMat_yamazaki+0xc0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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