void mat3_fromQuat(float *dst, float *q) {
  float x = q[0], y = q[1], z = q[2], w = q[3];
  float x2 = x + x;
  float y2 = y + y;
  float z2 = z + z;
  float xx = x * x2;
  float yx = y * x2;
  float yy = y * y2;
  float zx = z * x2;
  float zy = z * y2;
  float zz = z * z2;
  float wx = w * x2;
  float wy = w * y2;
  float wz = w * z2;
  dst[0] = 1 - yy - zz;
  dst[3] = yx - wz;
  dst[6] = zx + wy;
  dst[1] = yx + wz;
  dst[4] = 1 - xx - zz;
  dst[7] = zy - wx;
  dst[2] = zx - wy;
  dst[5] = zy + wx;
  dst[8] = 1 - xx - yy;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat3_fromQuat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
addss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
addss  -0x18(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
addss  -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
mulss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
mulss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
mulss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x2c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4c(%rbp)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  -0x2c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x50(%rbp)
movss  0xe01(%rip),%xmm0
subss  -0x38(%rbp),%xmm0
subss  -0x44(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
subss  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0xc(%rax)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
addss  -0x4c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x18(%rax)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
addss  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
movss  0xdae(%rip),%xmm0
subss  -0x30(%rbp),%xmm0
subss  -0x44(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x10(%rax)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
subss  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x1c(%rax)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
subss  -0x4c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
addss  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x14(%rax)
movss  0xd5a(%rip),%xmm0
subss  -0x30(%rbp),%xmm0
subss  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x20(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat3_fromQuat>:
movss  (%rsi),%xmm8
movss  0x4(%rsi),%xmm10
movss  0x8(%rsi),%xmm4
movss  0xc(%rsi),%xmm3
movaps %xmm8,%xmm1
addss  %xmm8,%xmm1
movaps %xmm10,%xmm2
addss  %xmm10,%xmm2
movaps %xmm4,%xmm7
addss  %xmm4,%xmm7
mulss  %xmm1,%xmm8
movaps %xmm10,%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm10
movaps %xmm1,%xmm6
mulss  %xmm4,%xmm6
movaps %xmm4,%xmm9
mulss  %xmm2,%xmm9
mulss  %xmm7,%xmm4
mulss  %xmm3,%xmm1
mulss  %xmm3,%xmm2
mulss  %xmm3,%xmm7
movss  0xe98(%rip),%xmm5
movaps %xmm5,%xmm3
subss  %xmm10,%xmm3
subss  %xmm4,%xmm3
movss  %xmm3,(%rdi)
movaps %xmm0,%xmm3
subss  %xmm7,%xmm3
movss  %xmm3,0xc(%rdi)
movaps %xmm6,%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  %xmm3,0x18(%rdi)
addss  %xmm0,%xmm7
movss  %xmm7,0x4(%rdi)
subss  %xmm8,%xmm5
movaps %xmm5,%xmm0
subss  %xmm4,%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rdi)
movaps %xmm9,%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x1c(%rdi)
subss  %xmm2,%xmm6
movss  %xmm6,0x8(%rdi)
addss  %xmm9,%xmm1
movss  %xmm1,0x14(%rdi)
subss  %xmm10,%xmm5
movss  %xmm5,0x20(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat3_fromQuat(float* %0, float* %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca float*
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca float
%8 = alloca float
%9 = alloca float
%10 = alloca float
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca float
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca float
%18 = alloca float
%19 = alloca float
%20 = alloca float
store float* %0, float** %3
store float* %1, float** %4
%21 = load float*, float** %4
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 0
%23 = load float, float* %22
store float %23, float* %5
%24 = load float*, float** %4
%25 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 1
%26 = load float, float* %25
store float %26, float* %6
%27 = load float*, float** %4
%28 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 2
%29 = load float, float* %28
store float %29, float* %7
%30 = load float*, float** %4
%31 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 3
%32 = load float, float* %31
store float %32, float* %8
%33 = load float, float* %5
%34 = load float, float* %5
%35 = fadd float %33, %34
store float %35, float* %9
%36 = load float, float* %6
%37 = load float, float* %6
%38 = fadd float %36, %37
store float %38, float* %10
%39 = load float, float* %7
%40 = load float, float* %7
%41 = fadd float %39, %40
store float %41, float* %11
%42 = load float, float* %5
%43 = load float, float* %9
%44 = fmul float %42, %43
store float %44, float* %12
%45 = load float, float* %6
%46 = load float, float* %9
%47 = fmul float %45, %46
store float %47, float* %13
%48 = load float, float* %6
%49 = load float, float* %10
%50 = fmul float %48, %49
store float %50, float* %14
%51 = load float, float* %7
%52 = load float, float* %9
%53 = fmul float %51, %52
store float %53, float* %15
%54 = load float, float* %7
%55 = load float, float* %10
%56 = fmul float %54, %55
store float %56, float* %16
%57 = load float, float* %7
%58 = load float, float* %11
%59 = fmul float %57, %58
store float %59, float* %17
%60 = load float, float* %8
%61 = load float, float* %9
%62 = fmul float %60, %61
store float %62, float* %18
%63 = load float, float* %8
%64 = load float, float* %10
%65 = fmul float %63, %64
store float %65, float* %19
%66 = load float, float* %8
%67 = load float, float* %11
%68 = fmul float %66, %67
store float %68, float* %20
%69 = load float, float* %14
%70 = fsub float 1.000000e+00, %69
%71 = load float, float* %17
%72 = fsub float %70, %71
%73 = load float*, float** %3
%74 = getelementptr inbounds float, float* %73, i64 0
store float %72, float* %74
%75 = load float, float* %13
%76 = load float, float* %20
%77 = fsub float %75, %76
%78 = load float*, float** %3
%79 = getelementptr inbounds float, float* %78, i64 3
store float %77, float* %79
%80 = load float, float* %15
%81 = load float, float* %19
%82 = fadd float %80, %81
%83 = load float*, float** %3
%84 = getelementptr inbounds float, float* %83, i64 6
store float %82, float* %84
%85 = load float, float* %13
%86 = load float, float* %20
%87 = fadd float %85, %86
%88 = load float*, float** %3
%89 = getelementptr inbounds float, float* %88, i64 1
store float %87, float* %89
%90 = load float, float* %12
%91 = fsub float 1.000000e+00, %90
%92 = load float, float* %17
%93 = fsub float %91, %92
%94 = load float*, float** %3
%95 = getelementptr inbounds float, float* %94, i64 4
store float %93, float* %95
%96 = load float, float* %16
%97 = load float, float* %18
%98 = fsub float %96, %97
%99 = load float*, float** %3
%100 = getelementptr inbounds float, float* %99, i64 7
store float %98, float* %100
%101 = load float, float* %15
%102 = load float, float* %19
%103 = fsub float %101, %102
%104 = load float*, float** %3
%105 = getelementptr inbounds float, float* %104, i64 2
store float %103, float* %105
%106 = load float, float* %16
%107 = load float, float* %18
%108 = fadd float %106, %107
%109 = load float*, float** %3
%110 = getelementptr inbounds float, float* %109, i64 5
store float %108, float* %110
%111 = load float, float* %12
%112 = fsub float 1.000000e+00, %111
%113 = load float, float* %14
%114 = fsub float %112, %113
%115 = load float*, float** %3
%116 = getelementptr inbounds float, float* %115, i64 8
store float %114, float* %116
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat3_fromQuat(float* nocapture writeonly %0, float* nocapture %1) {
%3 = load float, float* %1
%4 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%5 = load float, float* %4
%6 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%7 = load float, float* %6
%8 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 3
%9 = load float, float* %8
%10 = fadd float %3, %3
%11 = fadd float %5, %5
%12 = fadd float %7, %7
%13 = fmul float %3, %10
%14 = fmul float %5, %10
%15 = fmul float %5, %11
%16 = fmul float %10, %7
%17 = fmul float %7, %11
%18 = fmul float %7, %12
%19 = fmul float %10, %9
%20 = fmul float %11, %9
%21 = fmul float %9, %12
%22 = fsub float 1.000000e+00, %15
%23 = fsub float %22, %18
store float %23, float* %0
%24 = fsub float %14, %21
%25 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 3
store float %24, float* %25
%26 = fadd float %16, %20
%27 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 6
store float %26, float* %27
%28 = fadd float %14, %21
%29 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
store float %28, float* %29
%30 = fsub float 1.000000e+00, %13
%31 = fsub float %30, %18
%32 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 4
store float %31, float* %32
%33 = fsub float %17, %19
%34 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 7
store float %33, float* %34
%35 = fsub float %16, %20
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
store float %35, float* %36
%37 = fadd float %17, %19
%38 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 5
store float %37, float* %38
%39 = fsub float %30, %15
%40 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 8
store float %39, float* %40
ret void
}