void scalar_mat(double **a, double b, double **c, int n, int m) {
  register int i, j;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < m; j++)
      c[i][j] = b * a[i][j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<scalar_mat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    118d <scalar_mat+0x8d>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    117a <scalar_mat+0x7a>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1131 <scalar_mat+0x31>
jmp    117f <scalar_mat+0x7f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <scalar_mat+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<scalar_mat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    12a7 <scalar_mat+0x1a7>
mov    %edx,%r14d
mov    %ecx,%r13d
mov    %r13d,%r8d
and    $0xfffffffc,%r8d
lea    -0x4(%r8),%r9
mov    %r9,%r10
shr    $0x2,%r10
add    $0x1,%r10
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
mov    %r10,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r13d,%r11d
and    $0x3,%r11d
xor    %r12d,%r12d
jmp    115d <scalar_mat+0x5d>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r12
cmp    %r14,%r12
je     12a7 <scalar_mat+0x1a7>
test   %ecx,%ecx
jle    1150 <scalar_mat+0x50>
mov    (%rdi,%r12,8),%rbx
mov    (%rsi,%r12,8),%rax
cmp    $0x4,%ecx
jb     1188 <scalar_mat+0x88>
lea    (%rbx,%r13,8),%rdx
cmp    %rdx,%rax
jae    120c <scalar_mat+0x10c>
lea    (%rax,%r13,8),%rdx
cmp    %rdx,%rbx
jae    120c <scalar_mat+0x10c>
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,%rbp
not    %rbp
add    %r13,%rbp
test   %r11,%r11
je     11b8 <scalar_mat+0xb8>
mov    %r11,%r15
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rdx,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rax,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r15
jne    11a0 <scalar_mat+0xa0>
cmp    $0x3,%rbp
jb     1150 <scalar_mat+0x50>
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rbx,%rdx,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rax,%rdx,8)
movsd  0x8(%rbx,%rdx,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%rax,%rdx,8)
movsd  0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x10(%rax,%rdx,8)
movsd  0x18(%rbx,%rdx,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x18(%rax,%rdx,8)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r13
jne    11c0 <scalar_mat+0xc0>
jmp    1150 <scalar_mat+0x50>
test   %r9,%r9
je     129d <scalar_mat+0x19d>
mov    -0x8(%rsp),%rbp
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movupd (%rbx,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rax,%rdx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rax,%rdx,8)
movupd 0x20(%rbx,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x30(%rbx,%rdx,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,0x20(%rax,%rdx,8)
movupd %xmm3,0x30(%rax,%rdx,8)
add    $0x8,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    1220 <scalar_mat+0x120>
test   $0x1,%r10b
je     128c <scalar_mat+0x18c>
movupd (%rbx,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rax,%rdx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rax,%rdx,8)
mov    %r8,%rdx
cmp    %r13,%r8
je     1150 <scalar_mat+0x50>
jmp    118a <scalar_mat+0x8a>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r10b
jne    126e <scalar_mat+0x16e>
jmp    128c <scalar_mat+0x18c>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @scalar_mat(double** %0, double %1, double** %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca double**
%7 = alloca double
%8 = alloca double**
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store double** %0, double*** %6
store double %1, double* %7
store double** %2, double*** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %46, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %49
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %12
br label %18
18: ; preds = %42, %17
%19 = load i32, i32* %12
%20 = load i32, i32* %10
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %45
22: ; preds = %18
%23 = load double, double* %7
%24 = load double**, double*** %6
%25 = load i32, i32* %11
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double*, double** %24, i64 %26
%28 = load double*, double** %27
%29 = load i32, i32* %12
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fmul double %23, %32
%34 = load double**, double*** %8
%35 = load i32, i32* %11
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double*, double** %34, i64 %36
%38 = load double*, double** %37
%39 = load i32, i32* %12
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %40
store double %33, double* %41
br label %42
42: ; preds = %22
%43 = load i32, i32* %12
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %12
br label %18
45: ; preds = %18
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %11
br label %13
49: ; preds = %13
ret void
}

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