void sgemm_naive(float *a, float *b, float *c, int m, int n, int k) {
  int i, j, kk;
  for (i = 0; i < m; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      for (kk = 0; kk < k; kk++) {
        c[i * n + j] += a[i * k + kk] * b[kk * n + j];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sgemm_naive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11d7 <sgemm_naive+0xd7>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11c4 <sgemm_naive+0xc4>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11b1 <sgemm_naive+0xb1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1148 <sgemm_naive+0x48>
jmp    11b6 <sgemm_naive+0xb6>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1135 <sgemm_naive+0x35>
jmp    11c9 <sgemm_naive+0xc9>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1122 <sgemm_naive+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sgemm_naive>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8d,-0x3c(%rsp)
mov    %rsi,-0x28(%rsp)
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    126c <sgemm_naive+0x16c>
movslq -0x3c(%rsp),%r13
movslq %r9d,%rsi
mov    %ecx,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %r13d,%r15d
mov    %esi,%r14d
mov    %r14d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x30(%rsp),%rax
lea    0x4(%rax),%rcx
mov    %rsi,-0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rsi,4),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    0x0(,%r13,8),%rax
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,-0x38(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rbp
jmp    1191 <sgemm_naive+0x91>
nopl   (%rax)
mov    -0x38(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
add    -0x18(%rsp),%rcx
mov    %rdi,%rsi
mov    %rdi,-0x38(%rsp)
cmp    -0x10(%rsp),%rdi
je     126c <sgemm_naive+0x16c>
cmpl   $0x0,-0x3c(%rsp)
jle    1170 <sgemm_naive+0x70>
mov    -0x38(%rsp),%r10
mov    %r10,%rsi
imul   -0x20(%rsp),%rsi
mov    %rsi,-0x8(%rsp)
imul   %r13,%r10
mov    -0x28(%rsp),%rdi
xor    %r12d,%r12d
jmp    11cd <sgemm_naive+0xcd>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r12
add    $0x4,%rdi
cmp    %r15,%r12
je     1170 <sgemm_naive+0x70>
test   %r9d,%r9d
jle    11c0 <sgemm_naive+0xc0>
lea    (%r12,%r10,1),%r8
movss  (%rdx,%r8,4),%xmm0
cmp    $0x1,%r9d
jne    11f0 <sgemm_naive+0xf0>
xor    %r11d,%r11d
jmp    1237 <sgemm_naive+0x137>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rsi
xor    %r11d,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%rcx,%r11,4),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx,%r8,4)
movss  (%rcx,%r11,4),%xmm0
mulss  (%rsi,%r13,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rdx,%r8,4)
add    $0x2,%r11
add    %rax,%rsi
cmp    %r11,%rbx
jne    1200 <sgemm_naive+0x100>
test   $0x1,%r14b
je     11c0 <sgemm_naive+0xc0>
mov    -0x8(%rsp),%rsi
add    %r11,%rsi
movss  0x0(%rbp,%rsi,4),%xmm1
imul   %r13,%r11
add    %r12,%r11
mov    -0x28(%rsp),%rsi
mulss  (%rsi,%r11,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx,%r8,4)
jmp    11c0 <sgemm_naive+0xc0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sgemm_naive(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store float* %2, float** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %67, %6
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %10
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %70
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %14
br label %21
21: ; preds = %63, %20
%22 = load i32, i32* %14
%23 = load i32, i32* %11
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %66
25: ; preds = %21
store i32 0, i32* %15
br label %26
26: ; preds = %59, %25
%27 = load i32, i32* %15
%28 = load i32, i32* %12
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %62
30: ; preds = %26
%31 = load float*, float** %7
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* %12
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = load i32, i32* %15
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = load float*, float** %8
%41 = load i32, i32* %15
%42 = load i32, i32* %11
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = load i32, i32* %14
%45 = add nsw i32 %43, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = load float*, float** %9
%50 = load i32, i32* %13
%51 = load i32, i32* %11
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = load i32, i32* %14
%54 = add nsw i32 %52, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %39, float %48, float %57)
store float %58, float* %56
br label %59
59: ; preds = %30
%60 = load i32, i32* %15
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %15
br label %26
62: ; preds = %26
br label %63
63: ; preds = %62
%64 = load i32, i32* %14
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %14
br label %21
66: ; preds = %21
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %13
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %13
br label %16
70: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sgemm_naive(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %7, label %8, label %73
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %4, 0
%10 = icmp sgt i32 %5, 0
%11 = sext i32 %4 to i64
%12 = sext i32 %5 to i64
%13 = zext i32 %3 to i64
%14 = zext i32 %4 to i64
%15 = zext i32 %5 to i64
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i32 %5, 1
%18 = and i64 %15, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %8, %70
%21 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %71, %70 ]
br i1 %9, label %22, label %70
22: ; preds = %20
%23 = mul nsw i64 %21, %12
%24 = mul nsw i64 %21, %11
br label %25
25: ; preds = %22, %67
%26 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %68, %67 ]
br i1 %10, label %27, label %67
27: ; preds = %25
%28 = add nsw i64 %26, %24
%29 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %28
%30 = load float, float* %29
br i1 %17, label %55, label %31
31: ; preds = %27, %31
%32 = phi float [ %51, %31 ], [ %30, %27 ]
%33 = phi i64 [ %52, %31 ], [ 0, %27 ]
%34 = phi i64 [ %53, %31 ], [ 0, %27 ]
%35 = add nsw i64 %33, %23
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %35
%37 = load float, float* %36
%38 = mul nsw i64 %33, %11
%39 = add nsw i64 %38, %26
%40 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %37, float %41, float %32)
store float %42, float* %29
%43 = or i64 %33, 1
%44 = add nsw i64 %43, %23
%45 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = mul nsw i64 %43, %11
%48 = add nsw i64 %47, %26
%49 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %50, float %42)
store float %51, float* %29
%52 = add nuw nsw i64 %33, 2
%53 = add i64 %34, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %18
br i1 %54, label %55, label %31
55: ; preds = %31, %27
%56 = phi float [ %30, %27 ], [ %51, %31 ]
%57 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %52, %31 ]
br i1 %19, label %67, label %58
58: ; preds = %55
%59 = add nsw i64 %57, %23
%60 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = mul nsw i64 %57, %11
%63 = add nsw i64 %62, %26
%64 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %61, float %65, float %56)
store float %66, float* %29
br label %67
67: ; preds = %58, %55, %25
%68 = add nuw nsw i64 %26, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %14
br i1 %69, label %70, label %25
70: ; preds = %67, %20
%71 = add nuw nsw i64 %21, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %13
br i1 %72, label %73, label %20
73: ; preds = %70, %6
ret void
}