void premulttensor(float (*c)[4][4], float (*a)[4], float (*b)[4][4]) {
  int i, j, k;
  float x1, x2, x3, x4;
  for (i = 0; i < 4; i++)
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      x1 = x2 = x3 = x4 = 0.0;
      for (k = 0; k < 4; k++) {
        x1 += a[i][k] * b[0][k][j];
        x2 += a[i][k] * b[1][k][j];
        x3 += a[i][k] * b[2][k][j];
        x4 += a[i][k] * b[3][k][j];
      }
      c[0][i][j] = x1;
      c[1][i][j] = x2;
      c[2][i][j] = x3;
      c[3][i][j] = x4;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<premulttensor>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jge    132e <premulttensor+0x22e>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x20(%rbp)
jge    131b <premulttensor+0x21b>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x24(%rbp)
jge    1289 <premulttensor+0x189>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x28(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x40,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x80,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x30(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0xc0,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x34(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1159 <premulttensor+0x59>
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x80,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0xc0,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1128 <premulttensor+0x28>
jmp    1320 <premulttensor+0x220>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <premulttensor+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<premulttensor>:
xor    %r8d,%r8d
xorps  %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r8,%rax
shl    $0x4,%rax
lea    (%rsi,%rax,1),%r9
add    %rsi,%rax
add    $0x4,%rax
mov    $0x30,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r9),%xmm1
movss  -0xc0(%rdx,%rcx,4),%xmm3
ff ff
mulss  %xmm1,%xmm3
addss  %xmm0,%xmm3
movss  -0x80(%rdx,%rcx,4),%xmm4
mulss  %xmm1,%xmm4
addss  %xmm0,%xmm4
movss  -0x40(%rdx,%rcx,4),%xmm5
mulss  %xmm1,%xmm5
addss  %xmm0,%xmm5
mulss  (%rdx,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  (%rax),%xmm2
movss  -0xb0(%rdx,%rcx,4),%xmm6
ff ff
mulss  %xmm2,%xmm6
addss  %xmm3,%xmm6
movss  -0x70(%rdx,%rcx,4),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
movss  -0x30(%rdx,%rcx,4),%xmm4
mulss  %xmm2,%xmm4
addss  %xmm5,%xmm4
mulss  0x10(%rdx,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0x4(%rax),%xmm1
movss  -0xa0(%rdx,%rcx,4),%xmm5
ff ff
mulss  %xmm1,%xmm5
addss  %xmm6,%xmm5
movss  -0x60(%rdx,%rcx,4),%xmm6
mulss  %xmm1,%xmm6
addss  %xmm3,%xmm6
movss  -0x20(%rdx,%rcx,4),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
mulss  0x20(%rdx,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  0x8(%rax),%xmm2
movss  -0x90(%rdx,%rcx,4),%xmm4
ff ff
mulss  %xmm2,%xmm4
addss  %xmm5,%xmm4
movss  -0x50(%rdx,%rcx,4),%xmm5
mulss  %xmm2,%xmm5
addss  %xmm6,%xmm5
movss  -0x10(%rdx,%rcx,4),%xmm6
mulss  %xmm2,%xmm6
mulss  0x30(%rdx,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm3,%xmm6
addss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm4,-0xc0(%rdi,%rcx,4)
ff ff
movss  %xmm5,-0x80(%rdi,%rcx,4)
movss  %xmm6,-0x40(%rdi,%rcx,4)
movss  %xmm2,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    $0x34,%rcx
jne    1130 <premulttensor+0x30>
add    $0x1,%r8
add    $0x10,%rdi
cmp    $0x4,%r8
jne    1110 <premulttensor+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @premulttensor([4 x [4 x float]]* %0, [4 x float]* %1, [4 x [4 x float]]* %2) {
%4 = alloca [4 x [4 x float]]*
%5 = alloca [4 x float]*
%6 = alloca [4 x [4 x float]]*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca float
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca float
store [4 x [4 x float]]* %0, [4 x [4 x float]]** %4
store [4 x float]* %1, [4 x float]** %5
store [4 x [4 x float]]* %2, [4 x [4 x float]]** %6
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %146, %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp slt i32 %15, 4
br i1 %16, label %17, label %149
17: ; preds = %14
store i32 0, i32* %8
br label %18
18: ; preds = %142, %17
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp slt i32 %19, 4
br i1 %20, label %21, label %145
21: ; preds = %18
store float 0.000000e+00, float* %13
store float 0.000000e+00, float* %12
store float 0.000000e+00, float* %11
store float 0.000000e+00, float* %10
store i32 0, i32* %9
br label %22
22: ; preds = %102, %21
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp slt i32 %23, 4
br i1 %24, label %25, label %105
25: ; preds = %22
%26 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %29, i64 0, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %6
%35 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %34, i64 0
%36 = load i32, i32* %9
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %35, i64 0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %38, i64 0, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float, float* %10
%44 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %42, float %43)
store float %44, float* %10
%45 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%46 = load i32, i32* %7
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %48, i64 0, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %6
%54 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %53, i64 1
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %54, i64 0, i64 %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %57, i64 0, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = load float, float* %11
%63 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %52, float %61, float %62)
store float %63, float* %11
%64 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %9
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %67, i64 0, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %6
%73 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %72, i64 2
%74 = load i32, i32* %9
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %73, i64 0, i64 %75
%77 = load i32, i32* %8
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %76, i64 0, i64 %78
%80 = load float, float* %79
%81 = load float, float* %12
%82 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %71, float %80, float %81)
store float %82, float* %12
%83 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%84 = load i32, i32* %7
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %83, i64 %85
%87 = load i32, i32* %9
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %86, i64 0, i64 %88
%90 = load float, float* %89
%91 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %6
%92 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %91, i64 3
%93 = load i32, i32* %9
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %92, i64 0, i64 %94
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %95, i64 0, i64 %97
%99 = load float, float* %98
%100 = load float, float* %13
%101 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %90, float %99, float %100)
store float %101, float* %13
br label %102
102: ; preds = %25
%103 = load i32, i32* %9
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %9
br label %22
105: ; preds = %22
%106 = load float, float* %10
%107 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %4
%108 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %107, i64 0
%109 = load i32, i32* %7
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %108, i64 0, i64 %110
%112 = load i32, i32* %8
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %111, i64 0, i64 %113
store float %106, float* %114
%115 = load float, float* %11
%116 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %4
%117 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %116, i64 1
%118 = load i32, i32* %7
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %117, i64 0, i64 %119
%121 = load i32, i32* %8
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %120, i64 0, i64 %122
store float %115, float* %123
%124 = load float, float* %12
%125 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %4
%126 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %125, i64 2
%127 = load i32, i32* %7
%128 = sext i32 %127 to i64
%129 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %126, i64 0, i64 %128
%130 = load i32, i32* %8
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %129, i64 0, i64 %131
store float %124, float* %132
%133 = load float, float* %13
%134 = load [4 x [4 x float]]*, [4 x [4 x float]]** %4
%135 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %134, i64 3
%136 = load i32, i32* %7
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %135, i64 0, i64 %137
%139 = load i32, i32* %8
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %138, i64 0, i64 %140
store float %133, float* %141
br label %142
142: ; preds = %105
%143 = load i32, i32* %8
%144 = add nsw i32 %143, 1
store i32 %144, i32* %8
br label %18
145: ; preds = %18
br label %146
146: ; preds = %145
%147 = load i32, i32* %7
%148 = add nsw i32 %147, 1
store i32 %148, i32* %7
br label %14
149: ; preds = %14
ret void
}

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