void matrixMult(double **A, double **B, double **C, unsigned int N) {
  unsigned int i, j, k;
  double sum;
#pragma omp parallel for private(j, k, sum) shared(A, B, C, N) default(none)
  for (i = 0; i < N; ++i) {
    for (j = 0; j < N; ++j) {
      sum = 0.0;
      for (k = 0; k < N; k++)
        sum += A[i][k] * B[k][j];
      C[i][j] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrixMult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    11d3 <matrixMult+0xd3>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    11c0 <matrixMult+0xc0>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    119a <matrixMult+0x9a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1148 <matrixMult+0x48>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112d <matrixMult+0x2d>
jmp    11c5 <matrixMult+0xc5>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <matrixMult+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrixMult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
test   %ecx,%ecx
je     1202 <matrixMult+0x102>
mov    %ecx,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    %r9d,%r15d
and    $0x3,%r15d
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
xor    %edx,%edx
jmp    113d <matrixMult+0x3d>
add    $0x1,%rdx
cmp    %r9,%rdx
je     1202 <matrixMult+0x102>
mov    (%rdi,%rdx,8),%r10
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%rdx,8),%r14
xor    %ebx,%ebx
jmp    115f <matrixMult+0x5f>
xchg   %ax,%ax
movsd  %xmm0,(%r14,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r9,%rbx
je     1130 <matrixMult+0x30>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%r8
jb     11cc <matrixMult+0xcc>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r10,%rax,8),%xmm1
movsd  0x8(%r10,%rax,8),%xmm2
mov    (%rsi,%rax,8),%rcx
mov    0x8(%rsi,%rax,8),%rbp
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x0(%rbp,%rbx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%r10,%rax,8),%xmm1
mov    0x10(%rsi,%rax,8),%rcx
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm1
movsd  0x18(%r10,%rax,8),%xmm0
mov    0x18(%rsi,%rax,8),%rcx
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    1170 <matrixMult+0x70>
test   %r15,%r15
je     1150 <matrixMult+0x50>
lea    (%rsi,%rax,8),%r12
lea    (%r10,%rax,8),%r13
xor    %eax,%eax
nop
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm1
mov    (%r12,%rax,8),%rcx
mulsd  (%rcx,%rbx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    11e0 <matrixMult+0xe0>
jmp    1150 <matrixMult+0x50>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrixMult(double** %0, double** %1, double** %2, i32 %3) {
%5 = alloca double**
%6 = alloca double**
%7 = alloca double**
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
store double** %0, double*** %5
store double** %1, double*** %6
store double** %2, double*** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %65, %4
%14 = load i32, i32* %9
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp ult i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %68
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %61, %17
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp ult i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %64
22: ; preds = %18
store double 0.000000e+00, double* %12
store i32 0, i32* %11
br label %23
23: ; preds = %48, %22
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp ult i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %51
27: ; preds = %23
%28 = load double**, double*** %5
%29 = load i32, i32* %9
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double*, double** %28, i64 %30
%32 = load double*, double** %31
%33 = load i32, i32* %11
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = load double**, double*** %6
%38 = load i32, i32* %11
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double*, double** %37, i64 %39
%41 = load double*, double** %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = zext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double, double* %12
%47 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %45, double %46)
store double %47, double* %12
br label %48
48: ; preds = %27
%49 = load i32, i32* %11
%50 = add i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %11
br label %23
51: ; preds = %23
%52 = load double, double* %12
%53 = load double**, double*** %7
%54 = load i32, i32* %9
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double*, double** %53, i64 %55
%57 = load double*, double** %56
%58 = load i32, i32* %10
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %59
store double %52, double* %60
br label %61
61: ; preds = %51
%62 = load i32, i32* %10
%63 = add i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %10
br label %18
64: ; preds = %18
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %9
%67 = add i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %9
br label %13
68: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrixMult(double** nocapture %0, double** nocapture %1, double** nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %5, label %85, label %6
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
%11 = and i64 %7, 4294967292
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %6, %82
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %83, %82 ]
%15 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %14
%16 = load double*, double** %15
%17 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %14
%18 = load double*, double** %17
br label %19
19: ; preds = %13, %77
%20 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %80, %77 ]
br i1 %10, label %59, label %21
21: ; preds = %19, %21
%22 = phi i64 [ %56, %21 ], [ 0, %19 ]
%23 = phi double [ %55, %21 ], [ 0.000000e+00, %19 ]
%24 = phi i64 [ %57, %21 ], [ 0, %19 ]
%25 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %22
%26 = load double, double* %25
%27 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %22
%28 = load double*, double** %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %20
%30 = load double, double* %29
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %26, double %30, double %23)
%32 = or i64 %22, 1
%33 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %32
%36 = load double*, double** %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %20
%38 = load double, double* %37
%39 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %38, double %31)
%40 = or i64 %22, 2
%41 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %40
%44 = load double*, double** %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %20
%46 = load double, double* %45
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %46, double %39)
%48 = or i64 %22, 3
%49 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %48
%52 = load double*, double** %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %20
%54 = load double, double* %53
%55 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %50, double %54, double %47)
%56 = add nuw nsw i64 %22, 4
%57 = add i64 %24, 4
%58 = icmp eq i64 %57, %11
br i1 %58, label %59, label %21
59: ; preds = %21, %19
%60 = phi double [ undef, %19 ], [ %55, %21 ]
%61 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %56, %21 ]
%62 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %55, %21 ]
br i1 %12, label %77, label %63
63: ; preds = %59, %63
%64 = phi i64 [ %74, %63 ], [ %61, %59 ]
%65 = phi double [ %73, %63 ], [ %62, %59 ]
%66 = phi i64 [ %75, %63 ], [ 0, %59 ]
%67 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %64
%68 = load double, double* %67
%69 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %64
%70 = load double*, double** %69
%71 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %20
%72 = load double, double* %71
%73 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %68, double %72, double %65)
%74 = add nuw nsw i64 %64, 1
%75 = add i64 %66, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %9
br i1 %76, label %77, label %63
77: ; preds = %63, %59
%78 = phi double [ %60, %59 ], [ %73, %63 ]
%79 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %20
store double %78, double* %79
%80 = add nuw nsw i64 %20, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %7
br i1 %81, label %82, label %19
82: ; preds = %77
%83 = add nuw nsw i64 %14, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %7
br i1 %84, label %85, label %13
85: ; preds = %82, %4
ret void
}