void mult_matrix(int n, int m, int o, double *a, double *b, double *r) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < o; j++) {
      double sum = 0;
      for (k = 0; k < m; k++)
        sum += (a[k * m + i] * b[j * o + k]);
      r[j * o + i] = sum;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mult_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11e2 <mult_matrix+0xe2>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11cf <mult_matrix+0xcf>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11a6 <mult_matrix+0xa6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    114e <mult_matrix+0x4e>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1133 <mult_matrix+0x33>
jmp    11d4 <mult_matrix+0xd4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1120 <mult_matrix+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mult_matrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x20(%rsp)
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
mov    %edx,-0x30(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1253 <mult_matrix+0x153>
movslq %esi,%r15
movslq -0x30(%rsp),%r14
mov    %edi,%eax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r14d,%r13d
mov    %r15d,%edi
mov    %edi,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    %r15,%rax
shl    $0x4,%rax
mov    -0x20(%rsp),%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
lea    0x0(,%r14,8),%rbp
xor    %r10d,%r10d
mov    -0x28(%rsp),%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    %esi,-0x2c(%rsp)
jmp    1185 <mult_matrix+0x85>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
addq   $0x8,-0x18(%rsp)
cmp    -0x8(%rsp),%r10
je     1253 <mult_matrix+0x153>
cmpl   $0x0,-0x30(%rsp)
jle    1170 <mult_matrix+0x70>
mov    -0x10(%rsp),%r11
xor    %edx,%edx
jmp    11b5 <mult_matrix+0xb5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %r10,%r12
movsd  %xmm0,(%r9,%r12,8)
add    $0x1,%rdx
add    %rbp,%r11
cmp    %r13,%rdx
je     1170 <mult_matrix+0x70>
mov    %rdx,%r12
imul   %r14,%r12
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %esi,%esi
jle    11a0 <mult_matrix+0xa0>
cmp    $0x1,%esi
jne    11d0 <mult_matrix+0xd0>
xor    %r8d,%r8d
jmp    120b <mult_matrix+0x10b>
xchg   %ax,%ax
mov    -0x18(%rsp),%rcx
xor    %r8d,%r8d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx),%xmm1
mulsd  -0x8(%r11,%r8,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  (%rcx,%r15,8),%xmm0
mulsd  (%r11,%r8,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x2,%r8
add    %rax,%rcx
cmp    %r8,%rbx
jne    11e0 <mult_matrix+0xe0>
test   $0x1,%dil
je     11a0 <mult_matrix+0xa0>
mov    %r8,%rcx
imul   %r15,%rcx
add    %r10,%rcx
mov    %r10,%rsi
mov    %r13,%r10
mov    %r14,%r13
mov    -0x28(%rsp),%r14
movsd  (%r14,%rcx,8),%xmm1
mov    %r13,%r14
mov    %r10,%r13
mov    %rsi,%r10
mov    -0x2c(%rsp),%esi
add    %r12,%r8
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mulsd  (%rcx,%r8,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    11a0 <mult_matrix+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mult_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* %3, double* %4, double* %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store double* %5, double** %12
store i32 0, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %69, %6
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %72
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %14
br label %22
22: ; preds = %65, %21
%23 = load i32, i32* %14
%24 = load i32, i32* %9
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %68
26: ; preds = %22
store double 0.000000e+00, double* %16
store i32 0, i32* %15
br label %27
27: ; preds = %52, %26
%28 = load i32, i32* %15
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %55
31: ; preds = %27
%32 = load double*, double** %10
%33 = load i32, i32* %15
%34 = load i32, i32* %8
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %13
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = load double*, double** %11
%42 = load i32, i32* %14
%43 = load i32, i32* %9
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %15
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double, double* %16
%51 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %49, double %50)
store double %51, double* %16
br label %52
52: ; preds = %31
%53 = load i32, i32* %15
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %15
br label %27
55: ; preds = %27
%56 = load double, double* %16
%57 = load double*, double** %12
%58 = load i32, i32* %14
%59 = load i32, i32* %9
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %13
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
store double %56, double* %64
br label %65
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %14
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %14
br label %22
68: ; preds = %22
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %13
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %13
br label %17
72: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mult_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture writeonly %5) {
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %72
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
%11 = sext i32 %1 to i64
%12 = sext i32 %2 to i64
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i32 %1, 1
%18 = and i64 %15, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %8, %69
%21 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %70, %69 ]
br i1 %9, label %22, label %69
22: ; preds = %20, %63
%23 = phi i64 [ %67, %63 ], [ 0, %20 ]
%24 = mul nsw i64 %23, %12
br i1 %10, label %25, label %63
25: ; preds = %22
br i1 %17, label %50, label %26
26: ; preds = %25, %26
%27 = phi i64 [ %47, %26 ], [ 0, %25 ]
%28 = phi double [ %46, %26 ], [ 0.000000e+00, %25 ]
%29 = phi i64 [ %48, %26 ], [ 0, %25 ]
%30 = mul nsw i64 %27, %11
%31 = add nsw i64 %30, %21
%32 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = add nsw i64 %27, %24
%35 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %33, double %36, double %28)
%38 = or i64 %27, 1
%39 = mul nsw i64 %38, %11
%40 = add nsw i64 %39, %21
%41 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = add nsw i64 %38, %24
%44 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %45, double %37)
%47 = add nuw nsw i64 %27, 2
%48 = add i64 %29, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %18
br i1 %49, label %50, label %26
50: ; preds = %26, %25
%51 = phi double [ undef, %25 ], [ %46, %26 ]
%52 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %47, %26 ]
%53 = phi double [ 0.000000e+00, %25 ], [ %46, %26 ]
br i1 %19, label %63, label %54
54: ; preds = %50
%55 = mul nsw i64 %52, %11
%56 = add nsw i64 %55, %21
%57 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = add nsw i64 %52, %24
%60 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %61, double %53)
br label %63
63: ; preds = %54, %50, %22
%64 = phi double [ 0.000000e+00, %22 ], [ %51, %50 ], [ %62, %54 ]
%65 = add nsw i64 %24, %21
%66 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %65
store double %64, double* %66
%67 = add nuw nsw i64 %23, 1
%68 = icmp eq i64 %67, %14
br i1 %68, label %69, label %22
69: ; preds = %63, %20
%70 = add nuw nsw i64 %21, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %13
br i1 %71, label %72, label %20
72: ; preds = %69, %6
ret void
}