void dgemm(const char *transa, const char *transb, const int *M, const int *N,
           const int *K, const double *alpha, const double *A, const int *LDA,
           const double *B, const int *LDB, const double *beta, double *C,
           const int *LDC) {
#pragma omp parallel for
  for (int i = 0; i < *M; ++i) {
    for (int j = 0; j < *N; ++j) {
      C[i * *LDC + j] = 0;
      for (int k = 0; k < *K; ++k) {
        C[i * *LDC + j] += A[i * *LDA + j] * B[j * *LDB + k];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dgemm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x40(%rbp),%rax
mov    0x38(%rbp),%rax
mov    0x30(%rbp),%rax
mov    0x28(%rbp),%rax
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1222 <dgemm+0x122>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    120f <dgemm+0x10f>
mov    0x38(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    0x40(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    11fc <dgemm+0xfc>
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    0x28(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    0x38(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    0x40(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1187 <dgemm+0x87>
jmp    1201 <dgemm+0x101>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1155 <dgemm+0x55>
jmp    1214 <dgemm+0x114>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    113f <dgemm+0x3f>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dgemm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x10(%rsp)
mov    (%rdx),%eax
mov    %eax,-0x14(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    1257 <dgemm+0x157>
mov    0x60(%rsp),%rsi
mov    0x48(%rsp),%rax
mov    0x38(%rsp),%rdx
mov    (%rcx),%ecx
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
jmp    1157 <dgemm+0x57>
mov    -0x20(%rsp),%rax
add    $0x1,%eax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
cmp    -0x14(%rsp),%eax
je     1257 <dgemm+0x157>
test   %ecx,%ecx
jle    1140 <dgemm+0x40>
mov    0x68(%rsp),%rax
movslq (%rax),%rax
movslq -0x20(%rsp),%r13
imul   %r13,%rax
mov    -0x10(%rsp),%rdi
mov    (%rdi),%edi
mov    %edi,%ebp
and    $0xfffffffe,%ebp
xor    %r12d,%r12d
xor    %r10d,%r10d
jmp    118d <dgemm+0x8d>
add    $0x1,%r10
add    $0x8,%r12
cmp    %rcx,%r10
je     1140 <dgemm+0x40>
lea    (%r10,%rax,1),%r8
movq   $0x0,(%rsi,%r8,8)
test   %edi,%edi
jle    1180 <dgemm+0x80>
mov    0x40(%rsp),%rbx
movslq (%rbx),%r11
imul   %r13,%r11
add    %r10,%r11
mov    0x50(%rsp),%rbx
movslq (%rbx),%r14
cmp    $0x1,%edi
jne    11d0 <dgemm+0xd0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r15d,%r15d
jmp    1226 <dgemm+0x126>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12,%r9
imul   %r14,%r9
add    -0x8(%rsp),%r9
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r15d,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rdx,%r11,8),%xmm1
mulsd  -0x8(%r9,%r15,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%r8,8)
movsd  (%rdx,%r11,8),%xmm0
mulsd  (%r9,%r15,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%r8,8)
add    $0x2,%r15
cmp    %r15,%rbp
jne    11f0 <dgemm+0xf0>
test   $0x1,%dil
je     1180 <dgemm+0x80>
imul   %r10,%r14
movsd  (%rdx,%r11,8),%xmm1
add    %r15,%r14
mov    0x48(%rsp),%rbx
mulsd  (%rbx,%r14,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%r8,8)
jmp    1180 <dgemm+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dgemm(i8* %0, i8* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4, double* %5, double* %6, i32* %7, double* %8, i32* %9, double* %10, double* %11, i32* %12) {
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i8*
%16 = alloca i32*
%17 = alloca i32*
%18 = alloca i32*
%19 = alloca double*
%20 = alloca double*
%21 = alloca i32*
%22 = alloca double*
%23 = alloca i32*
%24 = alloca double*
%25 = alloca double*
%26 = alloca i32*
%27 = alloca i32
%28 = alloca i32
%29 = alloca i32
store i8* %0, i8** %14
store i8* %1, i8** %15
store i32* %2, i32** %16
store i32* %3, i32** %17
store i32* %4, i32** %18
store double* %5, double** %19
store double* %6, double** %20
store i32* %7, i32** %21
store double* %8, double** %22
store i32* %9, i32** %23
store double* %10, double** %24
store double* %11, double** %25
store i32* %12, i32** %26
store i32 0, i32* %27
br label %30
30: ; preds = %96, %13
%31 = load i32, i32* %27
%32 = load i32*, i32** %16
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp slt i32 %31, %33
br i1 %34, label %35, label %99
35: ; preds = %30
store i32 0, i32* %28
br label %36
36: ; preds = %92, %35
%37 = load i32, i32* %28
%38 = load i32*, i32** %17
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp slt i32 %37, %39
br i1 %40, label %41, label %95
41: ; preds = %36
%42 = load double*, double** %25
%43 = load i32, i32* %27
%44 = load i32*, i32** %26
%45 = load i32, i32* %44
%46 = mul nsw i32 %43, %45
%47 = load i32, i32* %28
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %49
store double 0.000000e+00, double* %50
store i32 0, i32* %29
br label %51
51: ; preds = %88, %41
%52 = load i32, i32* %29
%53 = load i32*, i32** %18
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp slt i32 %52, %54
br i1 %55, label %56, label %91
56: ; preds = %51
%57 = load double*, double** %20
%58 = load i32, i32* %27
%59 = load i32*, i32** %21
%60 = load i32, i32* %59
%61 = mul nsw i32 %58, %60
%62 = load i32, i32* %28
%63 = add nsw i32 %61, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = load double*, double** %22
%68 = load i32, i32* %28
%69 = load i32*, i32** %23
%70 = load i32, i32* %69
%71 = mul nsw i32 %68, %70
%72 = load i32, i32* %29
%73 = add nsw i32 %71, %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 %74
%76 = load double, double* %75
%77 = load double*, double** %25
%78 = load i32, i32* %27
%79 = load i32*, i32** %26
%80 = load i32, i32* %79
%81 = mul nsw i32 %78, %80
%82 = load i32, i32* %28
%83 = add nsw i32 %81, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %84
%86 = load double, double* %85
%87 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %66, double %76, double %86)
store double %87, double* %85
br label %88
88: ; preds = %56
%89 = load i32, i32* %29
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %29
br label %51
91: ; preds = %51
br label %92
92: ; preds = %91
%93 = load i32, i32* %28
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %28
br label %36
95: ; preds = %36
br label %96
96: ; preds = %95
%97 = load i32, i32* %27
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %27
br label %30
99: ; preds = %30
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dgemm(i8* nocapture readnone %0, i8* nocapture readnone %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4, double* nocapture readnone %5, double* nocapture %6, i32* nocapture %7, double* nocapture %8, i32* nocapture %9, double* nocapture readnone %10, double* nocapture %11, i32* nocapture %12) {
%14 = load i32, i32* %2
%15 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %33
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %3
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
%19 = zext i32 %17 to i64
br label %20
20: ; preds = %16, %34
%21 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %35, %34 ]
br i1 %18, label %22, label %34
22: ; preds = %20
%23 = load i32, i32* %12
%24 = mul nsw i32 %23, %21
%25 = load i32, i32* %4
%26 = icmp sgt i32 %25, 0
%27 = sext i32 %24 to i64
%28 = zext i32 %25 to i64
%29 = and i64 %28, 1
%30 = icmp eq i32 %25, 1
%31 = and i64 %28, 4294967294
%32 = icmp eq i64 %29, 0
br label %37
33: ; preds = %34, %13
ret void
34: ; preds = %59, %20
%35 = add nuw nsw i32 %21, 1
%36 = icmp eq i32 %35, %14
br i1 %36, label %33, label %20
37: ; preds = %22, %59
%38 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %60, %59 ]
%39 = add nsw i64 %38, %27
%40 = getelementptr inbounds double, double* %11, i64 %39
store double 0.000000e+00, double* %40
br i1 %26, label %41, label %59
41: ; preds = %37
%42 = load i32, i32* %7
%43 = mul nsw i32 %42, %21
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = add nsw i64 %38, %44
%46 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %45
%47 = load i32, i32* %9
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = mul nsw i64 %38, %48
br i1 %30, label %50, label %62
50: ; preds = %62, %41
%51 = phi double [ 0.000000e+00, %41 ], [ %76, %62 ]
%52 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %77, %62 ]
br i1 %32, label %59, label %53
53: ; preds = %50
%54 = load double, double* %46
%55 = add nsw i64 %49, %52
%56 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %57, double %51)
store double %58, double* %40
br label %59
59: ; preds = %53, %50, %37
%60 = add nuw nsw i64 %38, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %19
br i1 %61, label %34, label %37
62: ; preds = %41, %62
%63 = phi double [ %76, %62 ], [ 0.000000e+00, %41 ]
%64 = phi i64 [ %77, %62 ], [ 0, %41 ]
%65 = phi i64 [ %78, %62 ], [ 0, %41 ]
%66 = load double, double* %46
%67 = add nsw i64 %49, %64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %66, double %69, double %63)
store double %70, double* %40
%71 = or i64 %64, 1
%72 = load double, double* %46
%73 = add nsw i64 %49, %71
%74 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %72, double %75, double %70)
store double %76, double* %40
%77 = add nuw nsw i64 %64, 2
%78 = add i64 %65, 2
%79 = icmp eq i64 %78, %31
br i1 %79, label %50, label %62
}