void cpu_mm(float *a, float *b, float *c, int hA, int wA, int wB) {
  int wC = wB;
  int hC = hA;
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < hC; ++i) {
    for (j = 0; j < wC; ++j) {
      float sum = 0.f;
      for (k = 0; k < wA; ++k) {
        sum += a[i * wA + k] * b[k * wB + j];
      }
      c[i * wC + j] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cpu_mm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    11f0 <cpu_mm+0xf0>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11dd <cpu_mm+0xdd>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11b4 <cpu_mm+0xb4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x3c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    115c <cpu_mm+0x5c>
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1141 <cpu_mm+0x41>
jmp    11e2 <cpu_mm+0xe2>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    112e <cpu_mm+0x2e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cpu_mm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9d,-0x34(%rsp)
mov    %rsi,-0x20(%rsp)
mov    %rdi,-0x28(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    125d <cpu_mm+0x15d>
movslq -0x34(%rsp),%r13
movslq %r8d,%rsi
mov    %ecx,%eax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r13d,%r15d
mov    %esi,%r14d
mov    %r14d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x28(%rsp),%rax
lea    0x4(%rax),%rcx
mov    %rsi,-0x18(%rsp)
lea    0x0(,%rsi,4),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
lea    0x0(,%r13,8),%rax
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,-0x30(%rsp)
jmp    1191 <cpu_mm+0x91>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x30(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
add    -0x10(%rsp),%rcx
mov    %rdi,%rsi
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
cmp    -0x8(%rsp),%rdi
je     125d <cpu_mm+0x15d>
cmpl   $0x0,-0x34(%rsp)
jle    1170 <cpu_mm+0x70>
mov    -0x30(%rsp),%r10
mov    %r10,%rbp
imul   -0x18(%rsp),%rbp
imul   %r13,%r10
mov    -0x20(%rsp),%r11
xor    %r12d,%r12d
jmp    11d9 <cpu_mm+0xd9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xorps  %xmm0,%xmm0
lea    (%r12,%r10,1),%rsi
movss  %xmm0,(%rdx,%rsi,4)
add    $0x1,%r12
add    $0x4,%r11
cmp    %r15,%r12
je     1170 <cpu_mm+0x70>
test   %r8d,%r8d
jle    11c0 <cpu_mm+0xc0>
cmp    $0x1,%r8d
jne    11f0 <cpu_mm+0xf0>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r9d,%r9d
jmp    122e <cpu_mm+0x12e>
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm1,%xmm1
mov    %r11,%rsi
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax)
movss  -0x4(%rcx,%r9,4),%xmm2
mulss  (%rsi),%xmm2
movss  (%rcx,%r9,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  (%rsi,%r13,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%r9
add    %rax,%rsi
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %r9,%rbx
jne    1200 <cpu_mm+0x100>
test   $0x1,%r14b
je     11c3 <cpu_mm+0xc3>
lea    (%r9,%rbp,1),%rsi
mov    -0x28(%rsp),%rdi
movss  (%rdi,%rsi,4),%xmm1
imul   %r13,%r9
add    %r12,%r9
mov    -0x20(%rsp),%rsi
mulss  (%rsi,%r9,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    11c3 <cpu_mm+0xc3>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cpu_mm(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca float
store float* %0, float** %7
store float* %1, float** %8
store float* %2, float** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%19 = load i32, i32* %12
store i32 %19, i32* %13
%20 = load i32, i32* %10
store i32 %20, i32* %14
store i32 0, i32* %15
br label %21
21: ; preds = %73, %6
%22 = load i32, i32* %15
%23 = load i32, i32* %14
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %76
25: ; preds = %21
store i32 0, i32* %16
br label %26
26: ; preds = %69, %25
%27 = load i32, i32* %16
%28 = load i32, i32* %13
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %72
30: ; preds = %26
store float 0.000000e+00, float* %18
store i32 0, i32* %17
br label %31
31: ; preds = %56, %30
%32 = load i32, i32* %17
%33 = load i32, i32* %11
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %59
35: ; preds = %31
%36 = load float*, float** %7
%37 = load i32, i32* %15
%38 = load i32, i32* %11
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = load i32, i32* %17
%41 = add nsw i32 %39, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = load float*, float** %8
%46 = load i32, i32* %17
%47 = load i32, i32* %12
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = load i32, i32* %16
%50 = add nsw i32 %48, %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %51
%53 = load float, float* %52
%54 = load float, float* %18
%55 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %53, float %54)
store float %55, float* %18
br label %56
56: ; preds = %35
%57 = load i32, i32* %17
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %17
br label %31
59: ; preds = %31
%60 = load float, float* %18
%61 = load float*, float** %9
%62 = load i32, i32* %15
%63 = load i32, i32* %13
%64 = mul nsw i32 %62, %63
%65 = load i32, i32* %16
%66 = add nsw i32 %64, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds float, float* %61, i64 %67
store float %60, float* %68
br label %69
69: ; preds = %59
%70 = load i32, i32* %16
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %16
br label %26
72: ; preds = %26
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %15
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %15
br label %21
76: ; preds = %21
ret void
}

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