void matmul(double *a, void *b, double *c, int m, int n, int k) {
  int i, j, l;
  double x, *pa, *pb, *pc;
  for (i = 0; i < k; i++) {
    pb = (double *)b;
    pa = a++;
    for (j = 0; j < m; j++) {
      pc = c;
      x = 0.0;
      for (l = 0; l < n; l++) {
        x = x + *pb++ * *pc;
        pc += k;
      }
      *pa = x;
      pa += k;
    }
    c++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmul>:
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    -0x24(%rbp),%eax
jge    1219 <matmul+0x119>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11ff <matmul+0xff>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11cf <matmul+0xcf>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x50(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1173 <matmul+0x73>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1150 <matmul+0x50>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1122 <matmul+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x8(%rsp)
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
mov    %r9d,-0x18(%rsp)
test   %r9d,%r9d
jle    124e <matmul+0x14e>
mov    %rdx,%r15
mov    -0x18(%rsp),%r11d
lea    -0x1(%r8),%r10d
mov    %r8d,%r13d
and    $0x3,%r13d
mov    %r8d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %eax,-0x14(%rsp)
mov    %r11,%r9
shl    $0x5,%r9
lea    0x0(,%r11,8),%rbp
xor    %r12d,%r12d
jmp    1179 <matmul+0x79>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addq   $0x8,-0x10(%rsp)
add    $0x8,%r15
add    $0x1,%r12d
cmp    -0x18(%rsp),%r12d
je     124e <matmul+0x14e>
test   %ecx,%ecx
jle    1160 <matmul+0x60>
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    -0x10(%rsp),%rdi
jmp    119f <matmul+0x9f>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm0,(%rdi)
lea    (%rdi,%r11,8),%rdi
add    $0x1,%ebx
cmp    %ecx,%ebx
je     1160 <matmul+0x60>
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %r8d,%r8d
jle    1190 <matmul+0x90>
cmp    $0x3,%r10d
jae    11c0 <matmul+0xc0>
mov    %r15,%r14
test   %r13d,%r13d
jne    122d <matmul+0x12d>
jmp    1190 <matmul+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    -0x14(%rsp),%esi
mov    %r15,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdx,%r14
movsd  (%rax),%xmm1
movsd  0x8(%rax),%xmm2
mulsd  (%rdx),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
add    %rbp,%rdx
mulsd  (%r14,%rbp,1),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rax),%xmm1
mulsd  0x0(%rbp,%rdx,1),%xmm1
add    %rbp,%rdx
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rax),%xmm0
add    $0x20,%rax
mulsd  0x0(%rbp,%rdx,1),%xmm0
add    %rbp,%rdx
addsd  %xmm1,%xmm0
add    %rbp,%rdx
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11d0 <matmul+0xd0>
add    %r9,%r14
test   %r13d,%r13d
je     1190 <matmul+0x90>
mov    %r13d,%edx
movsd  (%rax),%xmm1
mulsd  (%r14),%xmm1
add    $0x8,%rax
addsd  %xmm1,%xmm0
add    %rbp,%r14
add    $0xffffffff,%edx
jne    1230 <matmul+0x130>
jmp    1190 <matmul+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matmul(double* %0, i8* %1, double* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca double*
%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*
%19 = alloca double*
store double* %0, double** %7
store i8* %1, i8** %8
store double* %2, double** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %20
20: ; preds = %67, %6
%21 = load i32, i32* %13
%22 = load i32, i32* %12
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %70
24: ; preds = %20
%25 = load i8*, i8** %8
%26 = bitcast i8* %25 to double*
store double* %26, double** %18
%27 = load double*, double** %7
%28 = getelementptr inbounds double, double* %27, i32 1
store double* %28, double** %7
store double* %27, double** %17
store i32 0, i32* %14
br label %29
29: ; preds = %61, %24
%30 = load i32, i32* %14
%31 = load i32, i32* %10
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %64
33: ; preds = %29
%34 = load double*, double** %9
store double* %34, double** %19
store double 0.000000e+00, double* %16
store i32 0, i32* %15
br label %35
35: ; preds = %51, %33
%36 = load i32, i32* %15
%37 = load i32, i32* %11
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %54
39: ; preds = %35
%40 = load double, double* %16
%41 = load double*, double** %18
%42 = getelementptr inbounds double, double* %41, i32 1
store double* %42, double** %18
%43 = load double, double* %41
%44 = load double*, double** %19
%45 = load double, double* %44
%46 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %45, double %40)
store double %46, double* %16
%47 = load i32, i32* %12
%48 = load double*, double** %19
%49 = sext i32 %47 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %49
store double* %50, double** %19
br label %51
51: ; preds = %39
%52 = load i32, i32* %15
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %15
br label %35
54: ; preds = %35
%55 = load double, double* %16
%56 = load double*, double** %17
store double %55, double* %56
%57 = load i32, i32* %12
%58 = load double*, double** %17
%59 = sext i32 %57 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 %59
store double* %60, double** %17
br label %61
61: ; preds = %54
%62 = load i32, i32* %14
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %14
br label %29
64: ; preds = %29
%65 = load double*, double** %9
%66 = getelementptr inbounds double, double* %65, i32 1
store double* %66, double** %9
br label %67
67: ; preds = %64
%68 = load i32, i32* %13
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %13
br label %20
70: ; preds = %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matmul(double* nocapture writeonly %0, i8* nocapture %1, double* nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %7, label %8, label %83
8: ; preds = %6
%9 = bitcast i8* %1 to double*
%10 = icmp sgt i32 %3, 0
%11 = icmp sgt i32 %4, 0
%12 = zext i32 %5 to i64
%13 = add i32 %4, -1
%14 = and i32 %4, 3
%15 = icmp ult i32 %13, 3
%16 = and i32 %4, -4
%17 = icmp eq i32 %14, 0
br label %18
18: ; preds = %8, %79
%19 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %81, %79 ]
%20 = phi double* [ %0, %8 ], [ %22, %79 ]
%21 = phi double* [ %2, %8 ], [ %80, %79 ]
%22 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 1
br i1 %10, label %23, label %79
23: ; preds = %18, %73
%24 = phi double* [ %75, %73 ], [ %9, %18 ]
%25 = phi double* [ %76, %73 ], [ %20, %18 ]
%26 = phi i32 [ %77, %73 ], [ 0, %18 ]
br i1 %11, label %27, label %73
27: ; preds = %23
br i1 %15, label %55, label %28
28: ; preds = %27, %28
%29 = phi double* [ %52, %28 ], [ %21, %27 ]
%30 = phi double* [ %48, %28 ], [ %24, %27 ]
%31 = phi double [ %51, %28 ], [ 0.000000e+00, %27 ]
%32 = phi i32 [ %53, %28 ], [ 0, %27 ]
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 1
%34 = load double, double* %30
%35 = load double, double* %29
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %35, double %31)
%37 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %12
%38 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 2
%39 = load double, double* %33
%40 = load double, double* %37
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %39, double %40, double %36)
%42 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %12
%43 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 3
%44 = load double, double* %38
%45 = load double, double* %42
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %45, double %41)
%47 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %12
%48 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 4
%49 = load double, double* %43
%50 = load double, double* %47
%51 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %50, double %46)
%52 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %12
%53 = add i32 %32, 4
%54 = icmp eq i32 %53, %16
br i1 %54, label %55, label %28
55: ; preds = %28, %27
%56 = phi double* [ undef, %27 ], [ %48, %28 ]
%57 = phi double [ undef, %27 ], [ %51, %28 ]
%58 = phi double* [ %21, %27 ], [ %52, %28 ]
%59 = phi double* [ %24, %27 ], [ %48, %28 ]
%60 = phi double [ 0.000000e+00, %27 ], [ %51, %28 ]
br i1 %17, label %73, label %61
61: ; preds = %55, %61
%62 = phi double* [ %70, %61 ], [ %58, %55 ]
%63 = phi double* [ %66, %61 ], [ %59, %55 ]
%64 = phi double [ %69, %61 ], [ %60, %55 ]
%65 = phi i32 [ %71, %61 ], [ 0, %55 ]
%66 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 1
%67 = load double, double* %63
%68 = load double, double* %62
%69 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %67, double %68, double %64)
%70 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %12
%71 = add i32 %65, 1
%72 = icmp eq i32 %71, %14
br i1 %72, label %73, label %61
73: ; preds = %55, %61, %23
%74 = phi double [ 0.000000e+00, %23 ], [ %57, %55 ], [ %69, %61 ]
%75 = phi double* [ %24, %23 ], [ %56, %55 ], [ %66, %61 ]
store double %74, double* %25
%76 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %12
%77 = add nuw nsw i32 %26, 1
%78 = icmp eq i32 %77, %3
br i1 %78, label %79, label %23
79: ; preds = %73, %18
%80 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 1
%81 = add nuw nsw i32 %19, 1
%82 = icmp eq i32 %81, %5
br i1 %82, label %83, label %18
83: ; preds = %79, %6
ret void
}