void kernel_2mm(int ni, int nj, int nk, int nl, float alpha, float beta,
                float tmp[1024 + 0][1024 + 0], float A[1024 + 0][1024 + 0],
                float B[1024 + 0][1024 + 0], float C[1024 + 0][1024 + 0],
                float D[1024 + 0][1024 + 0]) {
  int i, j, k;
#pragma scop
  for (i = 0; i < ni; i++)
    for (j = 0; j < nj; j++) {
      tmp[i][j] = 0.0f;
      for (k = 0; k < nk; ++k)
        tmp[i][j] += alpha * A[i][k] * B[k][j];
      tmp[i][j] += beta * C[i][j];
    }
#pragma endscop
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kernel_2mm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movss  %xmm1,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    124d <kernel_2mm+0x14d>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    123a <kernel_2mm+0x13a>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
shl    $0xc,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ea <kernel_2mm+0xea>
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
shl    $0xc,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
shl    $0xc,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
shl    $0xc,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1176 <kernel_2mm+0x76>
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
shl    $0xc,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
shl    $0xc,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1148 <kernel_2mm+0x48>
jmp    123f <kernel_2mm+0x13f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1135 <kernel_2mm+0x35>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kernel_2mm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,-0x14(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1258 <kernel_2mm+0x158>
mov    0x40(%rsp),%r14
mov    0x38(%rsp),%rcx
mov    %edi,%eax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    -0x14(%rsp),%r13d
mov    %edx,%r12d
mov    %r12d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
lea    0x4(%r9),%rax
add    $0x1000,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
xor    %r10d,%r10d
jmp    1165 <kernel_2mm+0x65>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
add    $0x1000,%rax
cmp    -0x8(%rsp),%r10
je     1258 <kernel_2mm+0x158>
cmpl   $0x0,-0x14(%rsp)
jle    1150 <kernel_2mm+0x50>
mov    -0x10(%rsp),%rsi
xor    %ebp,%ebp
jmp    11a2 <kernel_2mm+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %r14,%rcx
movss  (%rcx,%rbp,4),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,(%r15)
add    $0x1,%rbp
add    $0x4,%rsi
cmp    %r13,%rbp
je     1150 <kernel_2mm+0x50>
mov    %r10,%rcx
shl    $0xc,%rcx
lea    (%r8,%rcx,1),%rdi
lea    (%rdi,%rbp,4),%r15
movl   $0x0,(%rdi,%rbp,4)
xorps  %xmm2,%xmm2
test   %edx,%edx
jle    1180 <kernel_2mm+0x80>
cmp    $0x1,%edx
jne    11d0 <kernel_2mm+0xd0>
xor    %r11d,%r11d
jmp    1223 <kernel_2mm+0x123>
nopl   0x0(%rax)
mov    %rsi,%rdi
xor    %r11d,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%rax,%r11,4),%xmm3
mulss  %xmm0,%xmm3
mulss  -0x1000(%rdi),%xmm3
ff
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,(%r15)
movss  (%rax,%r11,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
mulss  (%rdi),%xmm2
addss  %xmm3,%xmm2
movss  %xmm2,(%r15)
add    $0x2,%r11
add    $0x2000,%rdi
cmp    %r11,%rbx
jne    11e0 <kernel_2mm+0xe0>
test   $0x1,%r12b
je     1180 <kernel_2mm+0x80>
lea    (%r9,%rcx,1),%rdi
movss  (%rdi,%r11,4),%xmm3
mulss  %xmm0,%xmm3
shl    $0xc,%r11
add    0x38(%rsp),%r11
mulss  (%r11,%rbp,4),%xmm3
addss  %xmm3,%xmm2
movss  %xmm2,(%r15)
jmp    1180 <kernel_2mm+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @kernel_2mm(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, float %4, float %5, [1024 x float]* %6, [1024 x float]* %7, [1024 x float]* %8, [1024 x float]* %9, [1024 x float]* %10) {
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca float
%17 = alloca float
%18 = alloca [1024 x float]*
%19 = alloca [1024 x float]*
%20 = alloca [1024 x float]*
%21 = alloca [1024 x float]*
%22 = alloca [1024 x float]*
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
store i32 %0, i32* %12
store i32 %1, i32* %13
store i32 %2, i32* %14
store i32 %3, i32* %15
store float %4, float* %16
store float %5, float* %17
store [1024 x float]* %6, [1024 x float]** %18
store [1024 x float]* %7, [1024 x float]** %19
store [1024 x float]* %8, [1024 x float]** %20
store [1024 x float]* %9, [1024 x float]** %21
store [1024 x float]* %10, [1024 x float]** %22
store i32 0, i32* %23
br label %26
26: ; preds = %101, %11
%27 = load i32, i32* %23
%28 = load i32, i32* %12
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %104
30: ; preds = %26
store i32 0, i32* %24
br label %31
31: ; preds = %97, %30
%32 = load i32, i32* %24
%33 = load i32, i32* %13
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %100
35: ; preds = %31
%36 = load [1024 x float]*, [1024 x float]** %18
%37 = load i32, i32* %23
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %24
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %39, i64 0, i64 %41
store float 0.000000e+00, float* %42
store i32 0, i32* %25
br label %43
43: ; preds = %75, %35
%44 = load i32, i32* %25
%45 = load i32, i32* %14
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %78
47: ; preds = %43
%48 = load float, float* %16
%49 = load [1024 x float]*, [1024 x float]** %19
%50 = load i32, i32* %23
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %25
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %52, i64 0, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = fmul float %48, %56
%58 = load [1024 x float]*, [1024 x float]** %20
%59 = load i32, i32* %25
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %58, i64 %60
%62 = load i32, i32* %24
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %61, i64 0, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = load [1024 x float]*, [1024 x float]** %18
%67 = load i32, i32* %23
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %24
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %69, i64 0, i64 %71
%73 = load float, float* %72
%74 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %57, float %65, float %73)
store float %74, float* %72
br label %75
75: ; preds = %47
%76 = load i32, i32* %25
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %25
br label %43
78: ; preds = %43
%79 = load float, float* %17
%80 = load [1024 x float]*, [1024 x float]** %21
%81 = load i32, i32* %23
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %24
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %83, i64 0, i64 %85
%87 = load float, float* %86
%88 = load [1024 x float]*, [1024 x float]** %18
%89 = load i32, i32* %23
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %88, i64 %90
%92 = load i32, i32* %24
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %91, i64 0, i64 %93
%95 = load float, float* %94
%96 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %79, float %87, float %95)
store float %96, float* %94
br label %97
97: ; preds = %78
%98 = load i32, i32* %24
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %24
br label %31
100: ; preds = %31
br label %101
101: ; preds = %100
%102 = load i32, i32* %23
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %23
br label %26
104: ; preds = %26
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @kernel_2mm(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, float %4, float %5, [1024 x float]* nocapture %6, [1024 x float]* nocapture %7, [1024 x float]* nocapture %8, [1024 x float]* nocapture %9, [1024 x float]* nocapture readnone %10) {
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %12, label %13, label %70
13: ; preds = %11
%14 = icmp sgt i32 %1, 0
%15 = icmp sgt i32 %2, 0
%16 = zext i32 %0 to i64
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = zext i32 %2 to i64
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i32 %2, 1
%21 = and i64 %18, 4294967294
%22 = icmp eq i64 %19, 0
br label %23
23: ; preds = %13, %67
%24 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %68, %67 ]
br i1 %14, label %25, label %67
25: ; preds = %23, %60
%26 = phi i64 [ %65, %60 ], [ 0, %23 ]
%27 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %6, i64 %24, i64 %26
store float 0.000000e+00, float* %27
br i1 %15, label %28, label %60
28: ; preds = %25
br i1 %20, label %49, label %29
29: ; preds = %28, %29
%30 = phi float [ %45, %29 ], [ 0.000000e+00, %28 ]
%31 = phi i64 [ %46, %29 ], [ 0, %28 ]
%32 = phi i64 [ %47, %29 ], [ 0, %28 ]
%33 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %7, i64 %24, i64 %31
%34 = load float, float* %33
%35 = fmul float %34, %4
%36 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %8, i64 %31, i64 %26
%37 = load float, float* %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %35, float %37, float %30)
store float %38, float* %27
%39 = or i64 %31, 1
%40 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %7, i64 %24, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = fmul float %41, %4
%43 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %8, i64 %39, i64 %26
%44 = load float, float* %43
%45 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %44, float %38)
store float %45, float* %27
%46 = add nuw nsw i64 %31, 2
%47 = add i64 %32, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %21
br i1 %48, label %49, label %29
49: ; preds = %29, %28
%50 = phi float [ undef, %28 ], [ %45, %29 ]
%51 = phi float [ 0.000000e+00, %28 ], [ %45, %29 ]
%52 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %46, %29 ]
br i1 %22, label %60, label %53
53: ; preds = %49
%54 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %7, i64 %24, i64 %52
%55 = load float, float* %54
%56 = fmul float %55, %4
%57 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %8, i64 %52, i64 %26
%58 = load float, float* %57
%59 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %56, float %58, float %51)
store float %59, float* %27
br label %60
60: ; preds = %53, %49, %25
%61 = phi float [ 0.000000e+00, %25 ], [ %50, %49 ], [ %59, %53 ]
%62 = getelementptr inbounds [1024 x float], [1024 x float]* %9, i64 %24, i64 %26
%63 = load float, float* %62
%64 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %5, float %63, float %61)
store float %64, float* %27
%65 = add nuw nsw i64 %26, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %17
br i1 %66, label %67, label %25
67: ; preds = %60, %23
%68 = add nuw nsw i64 %24, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %16
br i1 %69, label %70, label %23
70: ; preds = %67, %11
ret void
}