void mul_subs(float *a, int x0, int y0, float *b, int x1, int y1,
              float *result) {
  int x, y, z;
  for (y = 0; y < y0; y++)
    for (x = 0; x < x1; x++) {
      float sum = 0;
      for (z = 0; z < x0; z++)
        sum += a[z + y * x0] * b[z + x * y1];
      result[y * x1 + x] += sum;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul_subs>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f0 <mul_subs+0xf0>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11dd <mul_subs+0xdd>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11af <mul_subs+0xaf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x30(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1153 <mul_subs+0x53>
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1138 <mul_subs+0x38>
jmp    11e2 <mul_subs+0xe2>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1125 <mul_subs+0x25>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul_subs>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8d,-0x4c(%rsp)
mov    %rcx,-0x38(%rsp)
mov    %rdi,-0x40(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    1291 <mul_subs+0x191>
mov    0x38(%rsp),%r12
movslq %r9d,%rdi
movslq %esi,%rcx
movslq -0x4c(%rsp),%rax
mov    %edx,%edx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
mov    %rax,-0x28(%rsp)
mov    %eax,%ebx
mov    %ecx,%r15d
mov    %r15d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
mov    -0x40(%rsp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,4),%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    -0x38(%rsp),%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rdi,4),%r11
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,-0x48(%rsp)
mov    -0x40(%rsp),%r14
jmp    11b1 <mul_subs+0xb1>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x48(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
add    -0x18(%rsp),%rax
mov    %rdi,%rcx
mov    %rdi,-0x48(%rsp)
cmp    -0x10(%rsp),%rdi
je     1291 <mul_subs+0x191>
cmpl   $0x0,-0x4c(%rsp)
jle    1190 <mul_subs+0x90>
mov    -0x48(%rsp),%rbp
mov    %rbp,%r10
imul   -0x20(%rsp),%r10
imul   -0x28(%rsp),%rbp
mov    -0x30(%rsp),%r8
xor    %r13d,%r13d
jmp    1201 <mul_subs+0x101>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    %r13,%rcx
add    %rbp,%rcx
addss  (%r12,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12,%rcx,4)
add    $0x1,%r13
add    %r11,%r8
cmp    %rbx,%r13
je     1190 <mul_subs+0x90>
test   %esi,%esi
jle    11e0 <mul_subs+0xe0>
cmp    $0x1,%esi
jne    1220 <mul_subs+0x120>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r9d,%r9d
jmp    125e <mul_subs+0x15e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm1,%xmm1
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%rax,%r9,4),%xmm2
movss  (%rax,%r9,4),%xmm0
mulss  -0x4(%r8,%r9,4),%xmm2
mulss  (%r8,%r9,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%r9
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %r9,%rdx
jne    1230 <mul_subs+0x130>
test   $0x1,%r15b
je     11e3 <mul_subs+0xe3>
mov    %r13,%rcx
imul   -0x8(%rsp),%rcx
lea    (%r9,%r10,1),%rdi
movss  (%r14,%rdi,4),%xmm1
add    %r9,%rcx
mov    -0x38(%rsp),%rdi
mulss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    11e3 <mul_subs+0xe3>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @mul_subs(float* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, float* nocapture %3, i32 %4, i32 %5, float* nocapture %6) {
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %8, label %9, label %76
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i32 %4, 0
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = sext i32 %5 to i64
%13 = sext i32 %1 to i64
%14 = sext i32 %4 to i64
%15 = zext i32 %2 to i64
%16 = zext i32 %4 to i64
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i32 %1, 1
%20 = and i64 %17, 4294967294
%21 = icmp eq i64 %18, 0
br label %22
22: ; preds = %9, %73
%23 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %74, %73 ]
br i1 %10, label %24, label %73
24: ; preds = %22
%25 = mul nsw i64 %23, %13
%26 = mul nsw i64 %23, %14
br label %27
27: ; preds = %24, %65
%28 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %71, %65 ]
br i1 %11, label %29, label %65
29: ; preds = %27
%30 = mul nsw i64 %28, %12
br i1 %19, label %53, label %31
31: ; preds = %29, %31
%32 = phi i64 [ %50, %31 ], [ 0, %29 ]
%33 = phi float [ %49, %31 ], [ 0.000000e+00, %29 ]
%34 = phi i64 [ %51, %31 ], [ 0, %29 ]
%35 = add nsw i64 %32, %25
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %35
%37 = load float, float* %36
%38 = add nsw i64 %32, %30
%39 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %37, float %40, float %33)
%42 = or i64 %32, 1
%43 = add nsw i64 %42, %25
%44 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %43
%45 = load float, float* %44
%46 = add nsw i64 %42, %30
%47 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %45, float %48, float %41)
%50 = add nuw nsw i64 %32, 2
%51 = add i64 %34, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %20
br i1 %52, label %53, label %31
53: ; preds = %31, %29
%54 = phi float [ undef, %29 ], [ %49, %31 ]
%55 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %50, %31 ]
%56 = phi float [ 0.000000e+00, %29 ], [ %49, %31 ]
br i1 %21, label %65, label %57
57: ; preds = %53
%58 = add nsw i64 %55, %25
%59 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = add nsw i64 %55, %30
%62 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %61
%63 = load float, float* %62
%64 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %60, float %63, float %56)
br label %65
65: ; preds = %57, %53, %27
%66 = phi float [ 0.000000e+00, %27 ], [ %54, %53 ], [ %64, %57 ]
%67 = add nsw i64 %28, %26
%68 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %67
%69 = load float, float* %68
%70 = fadd float %66, %69
store float %70, float* %68
%71 = add nuw nsw i64 %28, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %16
br i1 %72, label %73, label %27
73: ; preds = %65, %22
%74 = add nuw nsw i64 %23, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %15
br i1 %75, label %76, label %22
76: ; preds = %73, %7
ret void
}