void mxv(int m, int n, double *restrict a, double *restrict b,
         double *restrict c) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < m; i++) {
    a[i] = 0.0;
    for (j = 0; j < n; j++)
      a[i] += b[i * n + j] * c[j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mxv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11aa <mxv+0xaa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1197 <mxv+0x97>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1140 <mxv+0x40>
jmp    119c <mxv+0x9c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111d <mxv+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mxv>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    11fe <mxv+0xfe>
movslq %esi,%r11
mov    %edi,%r9d
mov    %r11d,%r15d
lea    -0x1(%r15),%r10
mov    %r15d,%r12d
and    $0x3,%r12d
and    $0xfffffffc,%r15d
lea    0x18(%rcx),%rbx
shl    $0x3,%r11
xor    %r14d,%r14d
jmp    1159 <mxv+0x59>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm0,(%rdx,%r14,8)
add    $0x1,%r14
add    %r11,%rbx
add    %r11,%rcx
cmp    %r9,%r14
je     11fe <mxv+0xfe>
movq   $0x0,(%rdx,%r14,8)
test   %esi,%esi
jle    1146 <mxv+0x46>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%r10
jb     11cb <mxv+0xcb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x18(%rbx,%rax,8),%xmm1
movsd  -0x10(%rbx,%rax,8),%xmm2
mulsd  (%r8,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x8(%r8,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x8(%rbx,%rax,8),%xmm3
mulsd  0x10(%r8,%rax,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
mulsd  0x18(%r8,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1180 <mxv+0x80>
test   %r12,%r12
je     1140 <mxv+0x40>
lea    (%r8,%rax,8),%r13
lea    (%rcx,%rax,8),%rax
xor    %edi,%edi
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rax,%rdi,8),%xmm1
mulsd  0x0(%r13,%rdi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r12
jne    11e0 <mxv+0xe0>
jmp    1140 <mxv+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

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