void cmatrix_mul_t(double *m, const double *a, const double *b, int arows,
                   int nboth, int bcols) {
  for (int y = 0; y < arows; y++) {
    for (int x = 0; x < bcols; x++) {
      long double sum = 0.0;
      for (int i = 0; i < nboth; i++) {
        sum += a[(((y)*nboth) + (i))] * b[(((i)*bcols) + (x))];
      }
      m[(((y)*bcols) + (x))] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cmatrix_mul_t>:
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    11ee <cmatrix_mul_t+0xee>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11db <cmatrix_mul_t+0xdb>
fldz
fstpt  -0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11ac <cmatrix_mul_t+0xac>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%edx
mov    -0x44(%rbp),%ecx
add    %ecx,%edx
movslq %edx,%rdx
movsd  (%rax,%rdx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
fldl   -0x58(%rbp)
fldt   -0x40(%rbp)
faddp  %st,%st(1)
fstpt  -0x40(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    114d <cmatrix_mul_t+0x4d>
fldt   -0x40(%rbp)
fstpl  -0x50(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1135 <cmatrix_mul_t+0x35>
jmp    11e0 <cmatrix_mul_t+0xe0>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1122 <cmatrix_mul_t+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cmatrix_mul_t>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9d,-0x4c(%rsp)
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
mov    %rsi,-0x40(%rsp)
test   %ecx,%ecx
fldz
jle    126c <cmatrix_mul_t+0x16c>
fstp   %st(0)
movslq -0x4c(%rsp),%r13
movslq %r8d,%rdx
mov    %ecx,%eax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
mov    %r13d,%r15d
mov    %edx,%r14d
mov    %r14d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x40(%rsp),%rax
lea    0x8(%rax),%rcx
mov    %rdx,-0x30(%rsp)
lea    0x0(,%rdx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
mov    %r13,%rax
shl    $0x4,%rax
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,-0x48(%rsp)
fldz
jmp    1191 <cmatrix_mul_t+0x91>
nopl   (%rax)
mov    -0x48(%rsp),%rsi
add    $0x1,%rsi
add    -0x28(%rsp),%rcx
mov    %rsi,%rdx
mov    %rsi,-0x48(%rsp)
cmp    -0x20(%rsp),%rsi
je     126c <cmatrix_mul_t+0x16c>
cmpl   $0x0,-0x4c(%rsp)
jle    1170 <cmatrix_mul_t+0x70>
mov    -0x48(%rsp),%r10
mov    %r10,%rbp
imul   -0x30(%rsp),%rbp
imul   %r13,%r10
mov    -0x38(%rsp),%r11
xor    %r12d,%r12d
jmp    11d4 <cmatrix_mul_t+0xd4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    (%r12,%r10,1),%rdx
fstpl  (%rdi,%rdx,8)
add    $0x1,%r12
add    $0x8,%r11
cmp    %r15,%r12
je     1170 <cmatrix_mul_t+0x70>
fld    %st(0)
test   %r8d,%r8d
jle    11c0 <cmatrix_mul_t+0xc0>
fstp   %st(0)
cmp    $0x1,%r8d
jne    11f0 <cmatrix_mul_t+0xf0>
fld    %st(0)
xor    %r9d,%r9d
jmp    1237 <cmatrix_mul_t+0x137>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11,%rdx
xor    %r9d,%r9d
fld    %st(0)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rcx,%r9,8),%xmm0
movsd  (%rcx,%r9,8),%xmm1
mulsd  (%rdx),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rsp)
faddl  -0x8(%rsp)
mulsd  (%rdx,%r13,8),%xmm1
movsd  %xmm1,-0x10(%rsp)
faddl  -0x10(%rsp)
add    $0x2,%r9
add    %rax,%rdx
cmp    %r9,%rbx
jne    1200 <cmatrix_mul_t+0x100>
test   $0x1,%r14b
je     11c0 <cmatrix_mul_t+0xc0>
lea    (%r9,%rbp,1),%rdx
mov    -0x40(%rsp),%rsi
movsd  (%rsi,%rdx,8),%xmm0
imul   %r13,%r9
add    %r12,%r9
mov    -0x38(%rsp),%rdx
mulsd  (%rdx,%r9,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rsp)
faddl  -0x18(%rsp)
jmp    11c0 <cmatrix_mul_t+0xc0>
fstp   %st(0)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cmatrix_mul_t(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca x86_fp80
%16 = alloca i32
store double* %0, double** %7
store double* %1, double** %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 %17
17: ; preds = %72, %6
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %10
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %75
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %14
br label %22
22: ; preds = %68, %21
%23 = load i32, i32* %14
%24 = load i32, i32* %12
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %71
26: ; preds = %22
store x86_fp80 0xK00000000000000000000, x86_fp80* %15
store i32 0, i32* %16
br label %27
27: ; preds = %54, %26
%28 = load i32, i32* %16
%29 = load i32, i32* %11
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %57
31: ; preds = %27
%32 = load double*, double** %8
%33 = load i32, i32* %13
%34 = load i32, i32* %11
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %16
%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** %9
%42 = load i32, i32* %16
%43 = load i32, i32* %12
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %14
%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 = fmul double %40, %49
%51 = fpext double %50 to x86_fp80
%52 = load x86_fp80, x86_fp80* %15
%53 = fadd x86_fp80 %52, %51
store x86_fp80 %53, x86_fp80* %15
br label %54
54: ; preds = %31
%55 = load i32, i32* %16
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %16
br label %27
57: ; preds = %27
%58 = load x86_fp80, x86_fp80* %15
%59 = fptrunc x86_fp80 %58 to double
%60 = load double*, double** %7
%61 = load i32, i32* %13
%62 = load i32, i32* %12
%63 = mul nsw i32 %61, %62
%64 = load i32, i32* %14
%65 = add nsw i32 %63, %64
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %66
store double %59, double* %67
br label %68
68: ; preds = %57
%69 = load i32, i32* %14
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %14
br label %22
71: ; preds = %22
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %13
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %13
br label %17
75: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cmatrix_mul_t(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %7, label %8, label %25
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %5, 0
%10 = icmp sgt i32 %4, 0
%11 = sext i32 %5 to i64
%12 = sext i32 %4 to i64
%13 = zext i32 %3 to i64
%14 = zext i32 %5 to i64
%15 = zext i32 %4 to i64
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i32 %4, 1
%18 = and i64 %15, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %8, %29
%21 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %30, %29 ]
br i1 %9, label %22, label %29
22: ; preds = %20
%23 = mul nsw i64 %21, %12
%24 = mul nsw i64 %21, %11
br label %26
25: ; preds = %29, %6
ret void
26: ; preds = %22, %47
%27 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %52, %47 ]
br i1 %10, label %28, label %47
28: ; preds = %26
br i1 %17, label %32, label %54
29: ; preds = %47, %20
%30 = add nuw nsw i64 %21, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %13
br i1 %31, label %25, label %20
32: ; preds = %54, %28
%33 = phi x86_fp80 [ undef, %28 ], [ %78, %54 ]
%34 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %79, %54 ]
%35 = phi x86_fp80 [ 0xK00000000000000000000, %28 ], [ %78, %54 ]
br i1 %19, label %47, label %36
36: ; preds = %32
%37 = add nsw i64 %34, %23
%38 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = mul nsw i64 %34, %11
%41 = add nsw i64 %40, %27
%42 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fmul double %39, %43
%45 = fpext double %44 to x86_fp80
%46 = fadd x86_fp80 %35, %45
br label %47
47: ; preds = %36, %32, %26
%48 = phi x86_fp80 [ 0xK00000000000000000000, %26 ], [ %33, %32 ], [ %46, %36 ]
%49 = fptrunc x86_fp80 %48 to double
%50 = add nsw i64 %27, %24
%51 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %50
store double %49, double* %51
%52 = add nuw nsw i64 %27, 1
%53 = icmp eq i64 %52, %14
br i1 %53, label %29, label %26
54: ; preds = %28, %54
%55 = phi i64 [ %79, %54 ], [ 0, %28 ]
%56 = phi x86_fp80 [ %78, %54 ], [ 0xK00000000000000000000, %28 ]
%57 = phi i64 [ %80, %54 ], [ 0, %28 ]
%58 = add nsw i64 %55, %23
%59 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = mul nsw i64 %55, %11
%62 = add nsw i64 %61, %27
%63 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = fmul double %60, %64
%66 = fpext double %65 to x86_fp80
%67 = fadd x86_fp80 %56, %66
%68 = or i64 %55, 1
%69 = add nsw i64 %68, %23
%70 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = mul nsw i64 %68, %11
%73 = add nsw i64 %72, %27
%74 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = fmul double %71, %75
%77 = fpext double %76 to x86_fp80
%78 = fadd x86_fp80 %67, %77
%79 = add nuw nsw i64 %55, 2
%80 = add i64 %57, 2
%81 = icmp eq i64 %80, %18
br i1 %81, label %32, label %54
}