void mat_add_scal_mult(int n_row, int n_col, double *r, double *a, double k,
                       double *b) {
  int row, col;
  for (row = 0; row < n_row; row++) {
    for (col = 0; col < n_col; col++) {
      int ridx = row * n_col + col;
      r[ridx] = a[ridx] + k * b[ridx];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_add_scal_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11a3 <mat_add_scal_mult+0xa3>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1190 <mat_add_scal_mult+0x90>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1135 <mat_add_scal_mult+0x35>
jmp    1195 <mat_add_scal_mult+0x95>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1122 <mat_add_scal_mult+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_add_scal_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x50(%rsp)
mov    %rcx,-0x58(%rsp)
mov    %rdx,-0x60(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1430 <mat_add_scal_mult+0x330>
movslq %esi,%rax
mov    %edi,%r13d
mov    %eax,%r8d
mov    %r8d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x2,%rdi
add    $0x1,%rdi
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
mov    %rdi,%rcx
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %rdi,-0x38(%rsp)
mov    %r8,%rcx
neg    %rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    -0x60(%rsp),%rcx
lea    0x30(%rcx),%rbx
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%rdx
mov    -0x50(%rsp),%rax
lea    0x30(%rax),%rbp
mov    -0x58(%rsp),%rdi
lea    0x30(%rdi),%r14
lea    0x8(%rdi),%r11
lea    0x8(%rax),%r15
lea    0x8(%rcx),%r10
xor    %r12d,%r12d
mov    %esi,-0x64(%rsp)
mov    %r13,-0x40(%rsp)
mov    %rdx,-0x48(%rsp)
jmp    11df <mat_add_scal_mult+0xdf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r12
add    %rdx,%rbx
add    %rdx,%rbp
add    %rdx,%r14
add    %rdx,%r11
add    %rdx,%r15
add    %rdx,%r10
cmp    %r13,%r12
je     1430 <mat_add_scal_mult+0x330>
test   %esi,%esi
jle    11c0 <mat_add_scal_mult+0xc0>
mov    %r12,%r9
imul   -0x8(%rsp),%r9
cmp    $0x4,%esi
jae    1200 <mat_add_scal_mult+0x100>
xor    %eax,%eax
jmp    1390 <mat_add_scal_mult+0x290>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r9,%r8,1),%rax
mov    -0x60(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r9,8),%rdi
lea    (%rcx,%rax,8),%rcx
mov    -0x58(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r9,8),%rsi
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
lea    (%rdx,%rax,8),%r13
mov    -0x50(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r9,8),%rsi
lea    (%rdx,%rax,8),%rax
cmp    %r13,%rdi
setb   %dl
cmp    %rcx,-0x10(%rsp)
setb   %r13b
cmp    %rax,%rdi
setb   %dil
cmp    %rcx,%rsi
setb   %cl
test   %r13b,%dl
jne    137d <mat_add_scal_mult+0x27d>
mov    $0x0,%eax
and    %cl,%dil
mov    -0x64(%rsp),%esi
mov    -0x40(%rsp),%r13
mov    -0x48(%rsp),%rdx
jne    1390 <mat_add_scal_mult+0x290>
cmpq   $0x0,-0x28(%rsp)
je     141d <mat_add_scal_mult+0x31d>
mov    -0x38(%rsp),%rdi
xor    %r13d,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movupd -0x30(%r14,%r13,8),%xmm2
movupd -0x20(%r14,%r13,8),%xmm3
movupd -0x30(%rbp,%r13,8),%xmm4
movupd -0x20(%rbp,%r13,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm4
addpd  %xmm2,%xmm4
mulpd  %xmm1,%xmm5
addpd  %xmm3,%xmm5
movupd %xmm4,-0x30(%rbx,%r13,8)
movupd %xmm5,-0x20(%rbx,%r13,8)
movupd -0x10(%r14,%r13,8),%xmm2
movupd (%r14,%r13,8),%xmm3
movupd -0x10(%rbp,%r13,8),%xmm4
movupd 0x0(%rbp,%r13,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm4
addpd  %xmm2,%xmm4
mulpd  %xmm1,%xmm5
addpd  %xmm3,%xmm5
movupd %xmm4,-0x10(%rbx,%r13,8)
movupd %xmm5,(%rbx,%r13,8)
add    $0x8,%r13
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1290 <mat_add_scal_mult+0x190>
testb  $0x1,-0x30(%rsp)
je     135c <mat_add_scal_mult+0x25c>
add    %r9,%r13
mov    -0x58(%rsp),%rax
movupd (%rax,%r13,8),%xmm2
movupd 0x10(%rax,%r13,8),%xmm3
mov    -0x50(%rsp),%rax
movupd (%rax,%r13,8),%xmm4
movupd 0x10(%rax,%r13,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm4
addpd  %xmm2,%xmm4
mulpd  %xmm1,%xmm5
addpd  %xmm3,%xmm5
mov    -0x60(%rsp),%rax
movupd %xmm4,(%rax,%r13,8)
movupd %xmm5,0x10(%rax,%r13,8)
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
cmp    %r8,%rcx
mov    -0x64(%rsp),%esi
mov    -0x40(%rsp),%r13
mov    -0x48(%rsp),%rdx
je     11c0 <mat_add_scal_mult+0xc0>
jmp    1390 <mat_add_scal_mult+0x290>
xor    %eax,%eax
mov    -0x64(%rsp),%esi
mov    -0x40(%rsp),%r13
mov    -0x48(%rsp),%rdx
nopl   (%rax)
mov    %rax,%rdi
test   $0x1,%r8b
je     13c8 <mat_add_scal_mult+0x2c8>
add    %rax,%r9
mov    -0x50(%rsp),%rcx
movsd  (%rcx,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
mov    -0x58(%rsp),%rcx
addsd  (%rcx,%r9,8),%xmm2
mov    -0x60(%rsp),%rcx
movsd  %xmm2,(%rcx,%r9,8)
mov    %rax,%rdi
or     $0x1,%rdi
not    %rax
cmp    -0x18(%rsp),%rax
je     11c0 <mat_add_scal_mult+0xc0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%r15,%rdi,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
addsd  -0x8(%r11,%rdi,8),%xmm2
movsd  %xmm2,-0x8(%r10,%rdi,8)
movsd  (%r15,%rdi,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
addsd  (%r11,%rdi,8),%xmm2
movsd  %xmm2,(%r10,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    13e0 <mat_add_scal_mult+0x2e0>
jmp    11c0 <mat_add_scal_mult+0xc0>
xor    %r13d,%r13d
testb  $0x1,-0x30(%rsp)
jne    1313 <mat_add_scal_mult+0x213>
jmp    135c <mat_add_scal_mult+0x25c>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat_add_scal_mult(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3, double %4, double* %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca double
%12 = alloca double*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store double* %2, double** %9
store double* %3, double** %10
store double %4, double* %11
store double* %5, double** %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %51, %6
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %54
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %14
br label %21
21: ; preds = %47, %20
%22 = load i32, i32* %14
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %50
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %13
%27 = load i32, i32* %8
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* %14
%30 = add nsw i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %15
%31 = load double*, double** %10
%32 = load i32, i32* %15
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = load double, double* %11
%37 = load double*, double** %12
%38 = load i32, i32* %15
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %41, double %35)
%43 = load double*, double** %9
%44 = load i32, i32* %15
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
store double %42, double* %46
br label %47
47: ; preds = %25
%48 = load i32, i32* %14
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %14
br label %21
50: ; preds = %21
br label %51
51: ; preds = %50
%52 = load i32, i32* %13
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %13
br label %16
54: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat_add_scal_mult(i32 %0, i32 %1, double* nocapture writeonly %2, double* nocapture %3, double %4, double* nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %157
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = zext i32 %1 to i64
%13 = and i64 %12, 4294967292
%14 = add nsw i64 %13, -4
%15 = lshr exact i64 %14, 2
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = icmp ult i32 %1, 4
%18 = and i64 %12, 4294967292
%19 = insertelement <2 x double> poison, double %4, i64 0
%20 = shufflevector <2 x double> %19, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <2 x double> poison, double %4, i64 0
%22 = shufflevector <2 x double> %21, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%23 = and i64 %16, 1
%24 = icmp eq i64 %14, 0
%25 = and i64 %16, 9223372036854775806
%26 = icmp eq i64 %23, 0
%27 = icmp eq i64 %18, %12
%28 = and i64 %12, 1
%29 = icmp eq i64 %28, 0
%30 = sub nsw i64 0, %12
br label %31
31: ; preds = %8, %154
%32 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %155, %154 ]
%33 = mul i64 %32, %10
%34 = getelementptr double, double* %2, i64 %33
%35 = add i64 %33, %12
%36 = getelementptr double, double* %2, i64 %35
%37 = getelementptr double, double* %3, i64 %33
%38 = getelementptr double, double* %3, i64 %35
%39 = getelementptr double, double* %5, i64 %33
%40 = getelementptr double, double* %5, i64 %35
br i1 %9, label %41, label %154
41: ; preds = %31
%42 = mul nsw i64 %32, %10
br i1 %17, label %120, label %43
43: ; preds = %41
%44 = icmp ult double* %34, %38
%45 = icmp ult double* %37, %36
%46 = and i1 %44, %45
%47 = icmp ult double* %34, %40
%48 = icmp ult double* %39, %36
%49 = and i1 %47, %48
%50 = or i1 %46, %49
br i1 %50, label %120, label %51
51: ; preds = %43
br i1 %24, label %97, label %52
52: ; preds = %51, %52
%53 = phi i64 [ %94, %52 ], [ 0, %51 ]
%54 = phi i64 [ %95, %52 ], [ 0, %51 ]
%55 = add nsw i64 %53, %42
%56 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %55
%57 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
%58 = load <2 x double>, <2 x double>* %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 2
%60 = bitcast double* %59 to <2 x double>*
%61 = load <2 x double>, <2 x double>* %60
%62 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %55
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 2
%66 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
%67 = load <2 x double>, <2 x double>* %66
%68 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %20, <2 x double> %64, <2 x double> %58)
%69 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %22, <2 x double> %67, <2 x double> %61)
%70 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %55
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %68, <2 x double>* %71
%72 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 2
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
store <2 x double> %69, <2 x double>* %73
%74 = or i64 %53, 4
%75 = add nsw i64 %74, %42
%76 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %75
%77 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
%78 = load <2 x double>, <2 x double>* %77
%79 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 2
%80 = bitcast double* %79 to <2 x double>*
%81 = load <2 x double>, <2 x double>* %80
%82 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %75
%83 = bitcast double* %82 to <2 x double>*
%84 = load <2 x double>, <2 x double>* %83
%85 = getelementptr inbounds double, double* %82, i64 2
%86 = bitcast double* %85 to <2 x double>*
%87 = load <2 x double>, <2 x double>* %86
%88 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %20, <2 x double> %84, <2 x double> %78)
%89 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %22, <2 x double> %87, <2 x double> %81)
%90 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %75
%91 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
store <2 x double> %88, <2 x double>* %91
%92 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 2
%93 = bitcast double* %92 to <2 x double>*
store <2 x double> %89, <2 x double>* %93
%94 = add nuw i64 %53, 8
%95 = add i64 %54, 2
%96 = icmp eq i64 %95, %25
br i1 %96, label %97, label %52
97: ; preds = %52, %51
%98 = phi i64 [ 0, %51 ], [ %94, %52 ]
br i1 %26, label %119, label %99
99: ; preds = %97
%100 = add nsw i64 %98, %42
%101 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %100
%102 = bitcast double* %101 to <2 x double>*
%103 = load <2 x double>, <2 x double>* %102
%104 = getelementptr inbounds double, double* %101, i64 2
%105 = bitcast double* %104 to <2 x double>*
%106 = load <2 x double>, <2 x double>* %105
%107 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %100
%108 = bitcast double* %107 to <2 x double>*
%109 = load <2 x double>, <2 x double>* %108
%110 = getelementptr inbounds double, double* %107, i64 2
%111 = bitcast double* %110 to <2 x double>*
%112 = load <2 x double>, <2 x double>* %111
%113 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %20, <2 x double> %109, <2 x double> %103)
%114 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %22, <2 x double> %112, <2 x double> %106)
%115 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %100
%116 = bitcast double* %115 to <2 x double>*
store <2 x double> %113, <2 x double>* %116
%117 = getelementptr inbounds double, double* %115, i64 2
%118 = bitcast double* %117 to <2 x double>*
store <2 x double> %114, <2 x double>* %118
br label %119
119: ; preds = %97, %99
br i1 %27, label %154, label %120
120: ; preds = %43, %41, %119
%121 = phi i64 [ 0, %43 ], [ 0, %41 ], [ %18, %119 ]
%122 = xor i64 %121, -1
br i1 %29, label %132, label %123
123: ; preds = %120
%124 = add nsw i64 %121, %42
%125 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %124
%126 = load double, double* %125
%127 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %124
%128 = load double, double* %127
%129 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %4, double %128, double %126)
%130 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %124
store double %129, double* %130
%131 = or i64 %121, 1
br label %132
132: ; preds = %123, %120
%133 = phi i64 [ %121, %120 ], [ %131, %123 ]
%134 = icmp eq i64 %122, %30
br i1 %134, label %154, label %135
135: ; preds = %132, %135
%136 = phi i64 [ %152, %135 ], [ %133, %132 ]
%137 = add nsw i64 %136, %42
%138 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %137
%139 = load double, double* %138
%140 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %137
%141 = load double, double* %140
%142 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %4, double %141, double %139)
%143 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %137
store double %142, double* %143
%144 = add nuw nsw i64 %136, 1
%145 = add nsw i64 %144, %42
%146 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %145
%147 = load double, double* %146
%148 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %145
%149 = load double, double* %148
%150 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %4, double %149, double %147)
%151 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %145
store double %150, double* %151
%152 = add nuw nsw i64 %136, 2
%153 = icmp eq i64 %152, %12
br i1 %153, label %154, label %135
154: ; preds = %132, %135, %119, %31
%155 = add nuw nsw i64 %32, 1
%156 = icmp eq i64 %155, %11
br i1 %156, label %157, label %31
157: ; preds = %154, %6
ret void
}