void simple_sgemm_tt(const int M, const int N, const int K, const float alpha,
                     const float *A, const int LDA, const float *B,
                     const int LDB, const float beta, float *C, const int LDC) {
  int c_row, c_col, inner;
  float sum;
  for (c_col = 0; c_col < N; c_col++) {
    for (c_row = 0; c_row < M; c_row++) {
      sum = 0.0;
      for (inner = 0; inner < K; inner++) {
        sum += A[c_row * LDA + inner] * B[inner * LDB + c_col];
      }
      C[c_row * LDC + c_col] = alpha * sum + beta * C[c_row * LDC + c_col];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<simple_sgemm_tt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x20(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movss  %xmm1,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    121e <simple_sgemm_tt+0x11e>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    120b <simple_sgemm_tt+0x10b>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ba <simple_sgemm_tt+0xba>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   0x10(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x3c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1162 <simple_sgemm_tt+0x62>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  -0x3c(%rbp),%xmm2
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   0x20(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   0x20(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1147 <simple_sgemm_tt+0x47>
jmp    1210 <simple_sgemm_tt+0x110>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1134 <simple_sgemm_tt+0x34>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<simple_sgemm_tt>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x28(%rsp)
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %edi,-0x34(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    127e <simple_sgemm_tt+0x17e>
mov    0x40(%rsp),%r10
movslq 0x38(%rsp),%rax
movslq %r8d,%rdi
movslq 0x48(%rsp),%r11
mov    %esi,%ecx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    -0x34(%rsp),%r13d
mov    %edx,%ebx
mov    %ebx,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
mov    -0x30(%rsp),%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rdi,4),%r15
lea    0x0(,%rax,8),%rbp
xor    %r12d,%r12d
mov    -0x28(%rsp),%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
jmp    1195 <simple_sgemm_tt+0x95>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
addq   $0x4,-0x20(%rsp)
cmp    -0x10(%rsp),%r12
je     127e <simple_sgemm_tt+0x17e>
cmpl   $0x0,-0x34(%rsp)
jle    1180 <simple_sgemm_tt+0x80>
mov    -0x18(%rsp),%r14
xor    %r8d,%r8d
jmp    11e1 <simple_sgemm_tt+0xe1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm2,%xmm2
mov    %r8,%rcx
imul   %r11,%rcx
add    %r12,%rcx
movss  (%r10,%rcx,4),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
mulss  %xmm0,%xmm2
addss  %xmm3,%xmm2
movss  %xmm2,(%r10,%rcx,4)
add    $0x1,%r8
add    %r15,%r14
cmp    %r13,%r8
je     1180 <simple_sgemm_tt+0x80>
test   %edx,%edx
jle    11b0 <simple_sgemm_tt+0xb0>
cmp    $0x1,%edx
jne    1200 <simple_sgemm_tt+0x100>
xorps  %xmm2,%xmm2
xor    %edi,%edi
jmp    123f <simple_sgemm_tt+0x13f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm3,%xmm3
mov    -0x20(%rsp),%r9
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%r14,%rdi,4),%xmm4
mulss  (%r9),%xmm4
movss  (%r14,%rdi,4),%xmm2
addss  %xmm3,%xmm4
mulss  (%r9,%rax,4),%xmm2
addss  %xmm4,%xmm2
add    $0x2,%rdi
add    %rbp,%r9
movaps %xmm2,%xmm3
cmp    %rdi,%rsi
jne    1210 <simple_sgemm_tt+0x110>
test   $0x1,%bl
je     11b3 <simple_sgemm_tt+0xb3>
mov    %r8,%rcx
imul   -0x8(%rsp),%rcx
add    %rdi,%rcx
mov    %rbx,%r9
mov    -0x30(%rsp),%rbx
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm3
mov    %r9,%rbx
imul   %rax,%rdi
add    %r12,%rdi
mov    -0x28(%rsp),%rcx
mulss  (%rcx,%rdi,4),%xmm3
addss  %xmm3,%xmm2
jmp    11b3 <simple_sgemm_tt+0xb3>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @simple_sgemm_tt(i32 %0, i32 %1, i32 %2, float %3, float* %4, i32 %5, float* %6, i32 %7, float %8, float* %9, i32 %10) {
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca float
%16 = alloca float*
%17 = alloca i32
%18 = alloca float*
%19 = alloca i32
%20 = alloca float
%21 = alloca float*
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
%26 = alloca float
store i32 %0, i32* %12
store i32 %1, i32* %13
store i32 %2, i32* %14
store float %3, float* %15
store float* %4, float** %16
store i32 %5, i32* %17
store float* %6, float** %18
store i32 %7, i32* %19
store float %8, float* %20
store float* %9, float** %21
store i32 %10, i32* %22
store i32 0, i32* %24
br label %27
27: ; preds = %92, %11
%28 = load i32, i32* %24
%29 = load i32, i32* %13
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %95
31: ; preds = %27
store i32 0, i32* %23
br label %32
32: ; preds = %88, %31
%33 = load i32, i32* %23
%34 = load i32, i32* %12
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %91
36: ; preds = %32
store float 0.000000e+00, float* %26
store i32 0, i32* %25
br label %37
37: ; preds = %62, %36
%38 = load i32, i32* %25
%39 = load i32, i32* %14
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %65
41: ; preds = %37
%42 = load float*, float** %16
%43 = load i32, i32* %23
%44 = load i32, i32* %17
%45 = mul nsw i32 %43, %44
%46 = load i32, i32* %25
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = load float*, float** %18
%52 = load i32, i32* %25
%53 = load i32, i32* %19
%54 = mul nsw i32 %52, %53
%55 = load i32, i32* %24
%56 = add nsw i32 %54, %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 %57
%59 = load float, float* %58
%60 = load float, float* %26
%61 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %59, float %60)
store float %61, float* %26
br label %62
62: ; preds = %41
%63 = load i32, i32* %25
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %25
br label %37
65: ; preds = %37
%66 = load float, float* %15
%67 = load float, float* %26
%68 = load float, float* %20
%69 = load float*, float** %21
%70 = load i32, i32* %23
%71 = load i32, i32* %22
%72 = mul nsw i32 %70, %71
%73 = load i32, i32* %24
%74 = add nsw i32 %72, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds float, float* %69, i64 %75
%77 = load float, float* %76
%78 = fmul float %68, %77
%79 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %66, float %67, float %78)
%80 = load float*, float** %21
%81 = load i32, i32* %23
%82 = load i32, i32* %22
%83 = mul nsw i32 %81, %82
%84 = load i32, i32* %24
%85 = add nsw i32 %83, %84
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds float, float* %80, i64 %86
store float %79, float* %87
br label %88
88: ; preds = %65
%89 = load i32, i32* %23
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %23
br label %32
91: ; preds = %32
br label %92
92: ; preds = %91
%93 = load i32, i32* %24
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %24
br label %27
95: ; preds = %27
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @simple_sgemm_tt(i32 %0, i32 %1, i32 %2, float %3, float* nocapture %4, i32 %5, float* nocapture %6, i32 %7, float %8, float* nocapture %9, i32 %10) {
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %12, label %13, label %82
13: ; preds = %11
%14 = icmp sgt i32 %0, 0
%15 = icmp sgt i32 %2, 0
%16 = sext i32 %7 to i64
%17 = sext i32 %5 to i64
%18 = sext i32 %10 to i64
%19 = zext i32 %1 to i64
%20 = zext i32 %0 to i64
%21 = zext i32 %2 to i64
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp eq i32 %2, 1
%24 = and i64 %21, 4294967294
%25 = icmp eq i64 %22, 0
br label %26
26: ; preds = %13, %79
%27 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %80, %79 ]
br i1 %14, label %28, label %79
28: ; preds = %26, %69
%29 = phi i64 [ %77, %69 ], [ 0, %26 ]
br i1 %15, label %30, label %69
30: ; preds = %28
%31 = mul nsw i64 %29, %17
br i1 %23, label %56, label %32
32: ; preds = %30, %32
%33 = phi i64 [ %53, %32 ], [ 0, %30 ]
%34 = phi float [ %52, %32 ], [ 0.000000e+00, %30 ]
%35 = phi i64 [ %54, %32 ], [ 0, %30 ]
%36 = add nsw i64 %33, %31
%37 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %36
%38 = load float, float* %37
%39 = mul nsw i64 %33, %16
%40 = add nsw i64 %39, %27
%41 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %42, float %34)
%44 = or i64 %33, 1
%45 = add nsw i64 %44, %31
%46 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = mul nsw i64 %44, %16
%49 = add nsw i64 %48, %27
%50 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %51, float %43)
%53 = add nuw nsw i64 %33, 2
%54 = add i64 %35, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %24
br i1 %55, label %56, label %32
56: ; preds = %32, %30
%57 = phi float [ undef, %30 ], [ %52, %32 ]
%58 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %53, %32 ]
%59 = phi float [ 0.000000e+00, %30 ], [ %52, %32 ]
br i1 %25, label %69, label %60
60: ; preds = %56
%61 = add nsw i64 %58, %31
%62 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %61
%63 = load float, float* %62
%64 = mul nsw i64 %58, %16
%65 = add nsw i64 %64, %27
%66 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %65
%67 = load float, float* %66
%68 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %63, float %67, float %59)
br label %69
69: ; preds = %60, %56, %28
%70 = phi float [ 0.000000e+00, %28 ], [ %57, %56 ], [ %68, %60 ]
%71 = mul nsw i64 %29, %18
%72 = add nsw i64 %71, %27
%73 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %72
%74 = load float, float* %73
%75 = fmul float %74, %8
%76 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %70, float %75)
store float %76, float* %73
%77 = add nuw nsw i64 %29, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %20
br i1 %78, label %79, label %28
79: ; preds = %69, %26
%80 = add nuw nsw i64 %27, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %19
br i1 %81, label %82, label %26
82: ; preds = %79, %11
ret void
}