void naive2(int M, int N, float *A, int K, float *B, float *C, float *S) {
  int m;
  for (m = 0; m < M; m++) {
    register int k, n;
    register float tmp;
    for (k = 0; k < K; k++) {
      tmp = 0;
      for (n = 0; n < N; n++)
        tmp += A[m * N + n] * B[n * K + k];
      C[m * K + k] = tmp;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<naive2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11e6 <naive2+0xe6>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11d3 <naive2+0xd3>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11aa <naive2+0xaa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1152 <naive2+0x52>
movss  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1137 <naive2+0x37>
jmp    11d8 <naive2+0xd8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1124 <naive2+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<naive2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x28(%rsp)
mov    %ecx,-0x3c(%rsp)
mov    %rdx,-0x30(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    125e <naive2+0x15e>
movslq -0x3c(%rsp),%r13
movslq %esi,%rcx
mov    %edi,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %r13d,%r15d
mov    %ecx,%r14d
mov    %r14d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x30(%rsp),%rax
lea    0x4(%rax),%rdi
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,4),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    0x0(,%r13,8),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x38(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rbp
jmp    1191 <naive2+0x91>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x38(%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
add    -0x18(%rsp),%rdi
mov    %rdx,%rcx
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
cmp    -0x10(%rsp),%rdx
je     125e <naive2+0x15e>
cmpl   $0x0,-0x3c(%rsp)
jle    1170 <naive2+0x70>
mov    -0x38(%rsp),%r10
mov    %r10,%rcx
imul   -0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
imul   %r13,%r10
mov    -0x28(%rsp),%r11
xor    %ecx,%ecx
jmp    11da <naive2+0xda>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm0,%xmm0
lea    (%rcx,%r10,1),%rdx
movss  %xmm0,(%r9,%rdx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0x4,%r11
cmp    %r15,%rcx
je     1170 <naive2+0x70>
test   %esi,%esi
jle    11c0 <naive2+0xc0>
cmp    $0x1,%esi
jne    11f0 <naive2+0xf0>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r12d,%r12d
jmp    122f <naive2+0x12f>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
mov    %r11,%r8
xor    %r12d,%r12d
nopl   0x0(%rax)
movss  -0x4(%rdi,%r12,4),%xmm2
mulss  (%r8),%xmm2
movss  (%rdi,%r12,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  (%r8,%r13,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%r12
add    %rax,%r8
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %r12,%rbx
jne    1200 <naive2+0x100>
test   $0x1,%r14b
je     11c3 <naive2+0xc3>
mov    -0x8(%rsp),%rdx
add    %r12,%rdx
movss  0x0(%rbp,%rdx,4),%xmm1
imul   %r13,%r12
add    %rcx,%r12
mov    -0x28(%rsp),%rdx
mulss  (%rdx,%r12,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    11c3 <naive2+0xc3>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @naive2(i32 %0, i32 %1, float* %2, i32 %3, float* %4, float* %5, float* %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca float*
%13 = alloca float*
%14 = alloca float*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca float
store i32 %0, i32* %8
store i32 %1, i32* %9
store float* %2, float** %10
store i32 %3, i32* %11
store float* %4, float** %12
store float* %5, float** %13
store float* %6, float** %14
store i32 0, i32* %15
br label %19
19: ; preds = %71, %7
%20 = load i32, i32* %15
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %74
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %16
br label %24
24: ; preds = %67, %23
%25 = load i32, i32* %16
%26 = load i32, i32* %11
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %70
28: ; preds = %24
store float 0.000000e+00, float* %18
store i32 0, i32* %17
br label %29
29: ; preds = %54, %28
%30 = load i32, i32* %17
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %57
33: ; preds = %29
%34 = load float*, float** %10
%35 = load i32, i32* %15
%36 = load i32, i32* %9
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %17
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float*, float** %12
%44 = load i32, i32* %17
%45 = load i32, i32* %11
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %16
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = load float, float* %18
%53 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %51, float %52)
store float %53, float* %18
br label %54
54: ; preds = %33
%55 = load i32, i32* %17
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %17
br label %29
57: ; preds = %29
%58 = load float, float* %18
%59 = load float*, float** %13
%60 = load i32, i32* %15
%61 = load i32, i32* %11
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %16
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 %65
store float %58, float* %66
br label %67
67: ; preds = %57
%68 = load i32, i32* %16
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %16
br label %24
70: ; preds = %24
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %15
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %15
br label %19
74: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @naive2(i32 %0, i32 %1, float* nocapture %2, i32 %3, float* nocapture %4, float* nocapture writeonly %5, float* nocapture readnone %6) {
%8 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %75
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i32 %3, 0
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = sext i32 %3 to i64
%13 = sext i32 %1 to i64
%14 = zext i32 %0 to i64
%15 = zext i32 %3 to i64
%16 = zext i32 %1 to i64
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %1, 1
%19 = and i64 %16, 4294967294
%20 = icmp eq i64 %17, 0
br label %21
21: ; preds = %9, %72
%22 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %73, %72 ]
br i1 %10, label %23, label %72
23: ; preds = %21
%24 = mul nsw i64 %22, %13
%25 = mul nsw i64 %22, %12
br label %26
26: ; preds = %23, %66
%27 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %70, %66 ]
br i1 %11, label %28, label %66
28: ; preds = %26
br i1 %18, label %53, label %29
29: ; preds = %28, %29
%30 = phi i64 [ %50, %29 ], [ 0, %28 ]
%31 = phi float [ %49, %29 ], [ 0.000000e+00, %28 ]
%32 = phi i64 [ %51, %29 ], [ 0, %28 ]
%33 = add nsw i64 %30, %24
%34 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = mul nsw i64 %30, %12
%37 = add nsw i64 %36, %27
%38 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %35, float %39, float %31)
%41 = or i64 %30, 1
%42 = add nsw i64 %41, %24
%43 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = mul nsw i64 %41, %12
%46 = add nsw i64 %45, %27
%47 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %48, float %40)
%50 = add nuw nsw i64 %30, 2
%51 = add i64 %32, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %19
br i1 %52, label %53, label %29
53: ; preds = %29, %28
%54 = phi float [ undef, %28 ], [ %49, %29 ]
%55 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %50, %29 ]
%56 = phi float [ 0.000000e+00, %28 ], [ %49, %29 ]
br i1 %20, label %66, label %57
57: ; preds = %53
%58 = add nsw i64 %55, %24
%59 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = mul nsw i64 %55, %12
%62 = add nsw i64 %61, %27
%63 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %60, float %64, float %56)
br label %66
66: ; preds = %57, %53, %26
%67 = phi float [ 0.000000e+00, %26 ], [ %54, %53 ], [ %65, %57 ]
%68 = add nsw i64 %27, %25
%69 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %68
store float %67, float* %69
%70 = add nuw nsw i64 %27, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %15
br i1 %71, label %72, label %26
72: ; preds = %66, %21
%73 = add nuw nsw i64 %22, 1
%74 = icmp eq i64 %73, %14
br i1 %74, label %75, label %21
75: ; preds = %72, %7
ret void
}