void _matrix_3x3_mul_3x1(float m1[3][3], float m2[3][1], float m3[3][1]) {
  m3[0][0] = m1[0][0] * m2[0][0] + m1[0][1] * m2[1][0] + m1[0][2] * m2[2][0];
  m3[1][0] = m1[1][0] * m2[0][0] + m1[1][1] * m2[1][0] + m1[1][2] * m2[2][0];
  m3[2][0] = m1[2][0] * m2[0][0] + m1[2][1] * m2[1][0] + m1[2][2] * m2[2][0];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_matrix_3x3_mul_3x1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x10(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x14(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x18(%rax),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x1c(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x20(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_matrix_3x3_mul_3x1>:
movss  (%rdi),%xmm0
movss  0x4(%rdi),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x8(%rdi),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx)
movss  0xc(%rdi),%xmm0
movss  0x10(%rdi),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x14(%rdi),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdx)
movss  0x18(%rdi),%xmm0
movss  0x1c(%rdi),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x20(%rdi),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @_matrix_3x3_mul_3x1([3 x float]* %0, [1 x float]* %1, [1 x float]* %2) {
%4 = alloca [3 x float]*
%5 = alloca [1 x float]*
%6 = alloca [1 x float]*
store [3 x float]* %0, [3 x float]** %4
store [1 x float]* %1, [1 x float]** %5
store [1 x float]* %2, [1 x float]** %6
%7 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%8 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %7, i64 0
%9 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %8, i64 0, i64 0
%10 = load float, float* %9
%11 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%12 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %11, i64 0
%13 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %12, i64 0, i64 0
%14 = load float, float* %13
%15 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%16 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %15, i64 0
%17 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %16, i64 0, i64 1
%18 = load float, float* %17
%19 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%20 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %19, i64 1
%21 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %20, i64 0, i64 0
%22 = load float, float* %21
%23 = fmul float %18, %22
%24 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %10, float %14, float %23)
%25 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%26 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %25, i64 0
%27 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %26, i64 0, i64 2
%28 = load float, float* %27
%29 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%30 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %29, i64 2
%31 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %30, i64 0, i64 0
%32 = load float, float* %31
%33 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %32, float %24)
%34 = load [1 x float]*, [1 x float]** %6
%35 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %34, i64 0
%36 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %35, i64 0, i64 0
store float %33, float* %36
%37 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%38 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %37, i64 1
%39 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %38, i64 0, i64 0
%40 = load float, float* %39
%41 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%42 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %41, i64 0
%43 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %42, i64 0, i64 0
%44 = load float, float* %43
%45 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%46 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %45, i64 1
%47 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %46, i64 0, i64 1
%48 = load float, float* %47
%49 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%50 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %49, i64 1
%51 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %50, i64 0, i64 0
%52 = load float, float* %51
%53 = fmul float %48, %52
%54 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %44, float %53)
%55 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%56 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %55, i64 1
%57 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %56, i64 0, i64 2
%58 = load float, float* %57
%59 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%60 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %59, i64 2
%61 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %60, i64 0, i64 0
%62 = load float, float* %61
%63 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %58, float %62, float %54)
%64 = load [1 x float]*, [1 x float]** %6
%65 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %64, i64 1
%66 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %65, i64 0, i64 0
store float %63, float* %66
%67 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%68 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %67, i64 2
%69 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %68, i64 0, i64 0
%70 = load float, float* %69
%71 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%72 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %71, i64 0
%73 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %72, i64 0, i64 0
%74 = load float, float* %73
%75 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%76 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %75, i64 2
%77 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %76, i64 0, i64 1
%78 = load float, float* %77
%79 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%80 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %79, i64 1
%81 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %80, i64 0, i64 0
%82 = load float, float* %81
%83 = fmul float %78, %82
%84 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %70, float %74, float %83)
%85 = load [3 x float]*, [3 x float]** %4
%86 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %85, i64 2
%87 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %86, i64 0, i64 2
%88 = load float, float* %87
%89 = load [1 x float]*, [1 x float]** %5
%90 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %89, i64 2
%91 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %90, i64 0, i64 0
%92 = load float, float* %91
%93 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %88, float %92, float %84)
%94 = load [1 x float]*, [1 x float]** %6
%95 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %94, i64 2
%96 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %95, i64 0, i64 0
store float %93, float* %96
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @_matrix_3x3_mul_3x1([3 x float]* nocapture %0, [1 x float]* nocapture %1, [1 x float]* nocapture writeonly %2) {
%4 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 0, i64 0
%5 = load float, float* %4
%6 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %1, i64 0, i64 0
%7 = load float, float* %6
%8 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 0, i64 1
%9 = load float, float* %8
%10 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %1, i64 1, i64 0
%11 = load float, float* %10
%12 = fmul float %9, %11
%13 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %5, float %7, float %12)
%14 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 0, i64 2
%15 = load float, float* %14
%16 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %1, i64 2, i64 0
%17 = load float, float* %16
%18 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %15, float %17, float %13)
%19 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %2, i64 0, i64 0
store float %18, float* %19
%20 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 1, i64 0
%21 = load float, float* %20
%22 = load float, float* %6
%23 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 1, i64 1
%24 = load float, float* %23
%25 = load float, float* %10
%26 = fmul float %24, %25
%27 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %21, float %22, float %26)
%28 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 1, i64 2
%29 = load float, float* %28
%30 = load float, float* %16
%31 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %29, float %30, float %27)
%32 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %2, i64 1, i64 0
store float %31, float* %32
%33 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 2, i64 0
%34 = load float, float* %33
%35 = load float, float* %6
%36 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 2, i64 1
%37 = load float, float* %36
%38 = load float, float* %10
%39 = fmul float %37, %38
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %35, float %39)
%41 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %0, i64 2, i64 2
%42 = load float, float* %41
%43 = load float, float* %16
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %43, float %40)
%45 = getelementptr inbounds [1 x float], [1 x float]* %2, i64 2, i64 0
store float %44, float* %45
ret void
}