void matmul(a, b, c, n, m) float a[], b[], c[];
int n, m;
{
  int i, j, k, ioff, koff;
  for (i = 0; i < n * n; i++)
    c[i] = 0.;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    ioff = i * n;
    for (j = 0; j < n; j++) {
      koff = 0.;
      for (k = 0; k < m; k++) {
        c[ioff + j] += a[ioff + k] * b[j + koff];
        koff += m;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmul>:
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)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    114e <matmul+0x4e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <matmul+0x1e>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1218 <matmul+0x118>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1205 <matmul+0x105>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11f2 <matmul+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    118c <matmul+0x8c>
jmp    11f7 <matmul+0xf7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1172 <matmul+0x72>
jmp    120a <matmul+0x10a>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1155 <matmul+0x55>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %r8d,%r12d
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %rdi,(%rsp)
mov    %ecx,%eax
imul   %ecx,%eax
test   %eax,%eax
je     1148 <matmul+0x38>
mov    %eax,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1272 <matmul+0x162>
movslq %r12d,%rax
mov    %ebp,%r9d
mov    %eax,%r11d
mov    %r11d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
mov    (%rsp),%rcx
lea    0x4(%rcx),%rdi
lea    0x0(,%r9,4),%rcx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%rcx
mov    %rcx,0x20(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
jmp    11a7 <matmul+0x97>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x18(%rsp),%r13
add    $0x1,%r13
add    0x10(%rsp),%rdi
cmp    %r9,%r13
je     1272 <matmul+0x162>
mov    %r13,0x18(%rsp)
imul   %r9,%r13
mov    0x8(%rsp),%rcx
xor    %edx,%edx
jmp    11cd <matmul+0xbd>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rdx
add    $0x4,%rcx
cmp    %r9,%rdx
je     1190 <matmul+0x80>
test   %r12d,%r12d
jle    11c0 <matmul+0xb0>
lea    (%rdx,%r13,1),%r8
movss  (%rbx,%r8,4),%xmm0
cmp    $0x1,%r12d
jne    11f0 <matmul+0xe0>
xor    %r10d,%r10d
xor    %r15d,%r15d
jmp    123c <matmul+0x12c>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x20(%rsp),%rbp
lea    (%rcx,%rbp,1),%r14
xor    %r10d,%r10d
xor    %r15d,%r15d
nop
movss  -0x4(%rdi,%r10,4),%xmm1
mulss  (%rcx,%r15,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx,%r8,4)
movss  (%rdi,%r10,4),%xmm0
mulss  (%r14,%r15,4),%xmm0
add    %rax,%r15
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rbx,%r8,4)
add    %rax,%r15
add    $0x2,%r10
cmp    %r10,%rsi
jne    1200 <matmul+0xf0>
test   $0x1,%r11b
je     11c0 <matmul+0xb0>
add    %r13,%r10
mov    (%rsp),%rbp
movss  0x0(%rbp,%r10,4),%xmm1
add    %rdx,%r15
mov    0x8(%rsp),%rbp
mulss  0x0(%rbp,%r15,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx,%r8,4)
jmp    11c0 <matmul+0xb0>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matmul(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store float* %0, float** %6
store float* %1, float** %7
store float* %2, float** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %16
16: ; preds = %27, %5
%17 = load i32, i32* %11
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %9
%20 = mul nsw i32 %18, %19
%21 = icmp slt i32 %17, %20
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %16
%23 = load float*, float** %8
%24 = load i32, i32* %11
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 %25
store float 0.000000e+00, float* %26
br label %27
27: ; preds = %22
%28 = load i32, i32* %11
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %11
br label %16
30: ; preds = %16
store i32 0, i32* %11
br label %31
31: ; preds = %82, %30
%32 = load i32, i32* %11
%33 = load i32, i32* %9
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %85
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %11
%37 = load i32, i32* %9
%38 = mul nsw i32 %36, %37
store i32 %38, i32* %14
store i32 0, i32* %12
br label %39
39: ; preds = %78, %35
%40 = load i32, i32* %12
%41 = load i32, i32* %9
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %81
43: ; preds = %39
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %13
br label %44
44: ; preds = %74, %43
%45 = load i32, i32* %13
%46 = load i32, i32* %10
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %77
48: ; preds = %44
%49 = load float*, float** %6
%50 = load i32, i32* %14
%51 = load i32, i32* %13
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 %53
%55 = load float, float* %54
%56 = load float*, float** %7
%57 = load i32, i32* %12
%58 = load i32, i32* %15
%59 = add nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = load float*, float** %8
%64 = load i32, i32* %14
%65 = load i32, i32* %12
%66 = add nsw i32 %64, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 %67
%69 = load float, float* %68
%70 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %62, float %69)
store float %70, float* %68
%71 = load i32, i32* %10
%72 = load i32, i32* %15
%73 = add nsw i32 %72, %71
store i32 %73, i32* %15
br label %74
74: ; preds = %48
%75 = load i32, i32* %13
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %13
br label %44
77: ; preds = %44
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %12
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %12
br label %39
81: ; preds = %39
br label %82
82: ; preds = %81
%83 = load i32, i32* %11
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %11
br label %31
85: ; preds = %31
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matmul(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = mul i32 %3, %3
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %12, label %8
8: ; preds = %5
%9 = bitcast float* %2 to i8*
%10 = zext i32 %6 to i64
%11 = shl nuw nsw i64 %10, 2
br label %12
12: ; preds = %8, %5
%13 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %13, label %14, label %76
14: ; preds = %12
%15 = icmp sgt i32 %4, 0
%16 = sext i32 %4 to i64
%17 = zext i32 %3 to i64
%18 = zext i32 %3 to i64
%19 = zext i32 %4 to i64
%20 = and i64 %19, 1
%21 = icmp eq i32 %4, 1
%22 = and i64 %19, 4294967294
%23 = icmp eq i64 %20, 0
br label %24
24: ; preds = %73, %14
%25 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %74, %73 ]
%26 = mul nsw i64 %25, %17
br label %27
27: ; preds = %24, %70
%28 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %71, %70 ]
br i1 %15, label %29, label %70
29: ; preds = %27
%30 = add nuw nsw i64 %28, %26
%31 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %30
%32 = load float, float* %31
br i1 %21, label %58, label %33
33: ; preds = %29, %33
%34 = phi float [ %53, %33 ], [ %32, %29 ]
%35 = phi i64 [ %55, %33 ], [ 0, %29 ]
%36 = phi i64 [ %54, %33 ], [ 0, %29 ]
%37 = phi i64 [ %56, %33 ], [ 0, %29 ]
%38 = add nuw nsw i64 %35, %26
%39 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = add nsw i64 %36, %28
%42 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %41
%43 = load float, float* %42
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %43, float %34)
store float %44, float* %31
%45 = add nsw i64 %36, %16
%46 = or i64 %35, 1
%47 = add nuw nsw i64 %46, %26
%48 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = add nsw i64 %45, %28
%51 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %49, float %52, float %44)
store float %53, float* %31
%54 = add nsw i64 %45, %16
%55 = add nuw nsw i64 %35, 2
%56 = add i64 %37, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %22
br i1 %57, label %58, label %33
58: ; preds = %33, %29
%59 = phi float [ %32, %29 ], [ %53, %33 ]
%60 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %55, %33 ]
%61 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %54, %33 ]
br i1 %23, label %70, label %62
62: ; preds = %58
%63 = add nuw nsw i64 %60, %26
%64 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = add nsw i64 %61, %28
%67 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %68, float %59)
store float %69, float* %31
br label %70
70: ; preds = %62, %58, %27
%71 = add nuw nsw i64 %28, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %18
br i1 %72, label %73, label %27
73: ; preds = %70
%74 = add nuw nsw i64 %25, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %18
br i1 %75, label %76, label %24
76: ; preds = %73, %12
ret void
}