void mat_mul(double **m1, double **m2, double **m3, int x, int y, int z) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < x; ++i)
    for (j = 0; j < z; ++j)
      m3[i][j] = 0.0;
  for (i = 0; i < x; ++i)
    for (j = 0; j < z; ++j)
      for (k = 0; k < y; ++k)
        m3[i][j] += m1[i][k] * m2[k][j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_mul>:
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)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    117a <mat_mul+0x7a>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1167 <mat_mul+0x67>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1135 <mat_mul+0x35>
jmp    116c <mat_mul+0x6c>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1122 <mat_mul+0x22>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1233 <mat_mul+0x133>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1220 <mat_mul+0x120>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    120d <mat_mul+0x10d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11a7 <mat_mul+0xa7>
jmp    1212 <mat_mul+0x112>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1194 <mat_mul+0x94>
jmp    1225 <mat_mul+0x125>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1181 <mat_mul+0x81>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_mul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
test   %ecx,%ecx
jle    127b <mat_mul+0x16b>
mov    %r8d,%r12d
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,0x28(%rsp)
mov    %r9d,%r14d
lea    0x0(,%r14,8),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %ecx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rax
mov    %edx,%esi
and    $0x3,%esi
mov    %rsi,0x10(%rsp)
cmp    $0x3,%rax
mov    %r9d,0x8(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %ecx,0xc(%rsp)
jae    128a <mat_mul+0x17a>
xor    %r13d,%r13d
cmpq   $0x0,0x10(%rsp)
je     11a8 <mat_mul+0x98>
lea    (%r15,%r13,8),%r13
xor    %ebp,%ebp
jmp    118b <mat_mul+0x7b>
nop
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,0x10(%rsp)
je     11a8 <mat_mul+0x98>
test   %r9d,%r9d
jle    1180 <mat_mul+0x70>
mov    0x0(%r13,%rbp,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    0x18(%rsp),%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x8(%rsp),%r9d
jmp    1180 <mat_mul+0x70>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
mov    0x28(%rsp),%r11
mov    0x20(%rsp),%r13
jle    127b <mat_mul+0x16b>
mov    %r12d,%r8d
mov    %r8d,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
xor    %r10d,%r10d
jmp    11dd <mat_mul+0xcd>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
cmp    %r13,%r10
je     127b <mat_mul+0x16b>
test   %r9d,%r9d
jle    11d0 <mat_mul+0xc0>
xor    %esi,%esi
jmp    11f9 <mat_mul+0xe9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r14,%rsi
je     11d0 <mat_mul+0xc0>
test   %r12d,%r12d
jle    11f0 <mat_mul+0xe0>
mov    (%r11,%r10,8),%rax
mov    (%r15,%r10,8),%rdi
movsd  (%rdi,%rsi,8),%xmm0
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x1,%r12d
je     1259 <mat_mul+0x149>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rax,%rbp,8),%xmm1
mov    (%rbx,%rbp,8),%rdx
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rsi,8)
movsd  0x8(%rax,%rbp,8),%xmm0
mov    0x8(%rbx,%rbp,8),%rdx
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%rsi,8)
add    $0x2,%rbp
cmp    %rbp,%rcx
jne    1220 <mat_mul+0x110>
test   $0x1,%r8b
je     11f0 <mat_mul+0xe0>
movsd  (%rax,%rbp,8),%xmm1
mov    (%rbx,%rbp,8),%rax
mulsd  (%rax,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rsi,8)
jmp    11f0 <mat_mul+0xe0>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
and    $0xfffffffc,%edx
mov    %rdx,0x30(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
mov    0x18(%rsp),%rbp
jmp    12af <mat_mul+0x19f>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x4,%r13
cmp    %r13,0x30(%rsp)
je     116f <mat_mul+0x5f>
test   %r9d,%r9d
jle    12a0 <mat_mul+0x190>
mov    (%r15,%r13,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x8(%r15,%r13,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x10(%r15,%r13,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x18(%r15,%r13,8),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x8(%rsp),%r9d
jmp    12a0 <mat_mul+0x190>

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

LLVM IR (-O2):
define void @mat_mul(double** nocapture %0, double** nocapture %1, double** nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %7, label %8, label %117
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %5, 0
%10 = zext i32 %5 to i64
%11 = shl nuw nsw i64 %10, 3
%12 = zext i32 %3 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %37, label %16
16: ; preds = %8
%17 = and i64 %12, 4294967292
br label %18
18: ; preds = %62, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %63, %62 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %64, %62 ]
br i1 %9, label %21, label %62
21: ; preds = %18
%22 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %19
%23 = bitcast double** %22 to i8**
%24 = load i8*, i8** %23
%25 = or i64 %19, 1
%26 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %25
%27 = bitcast double** %26 to i8**
%28 = load i8*, i8** %27
%29 = or i64 %19, 2
%30 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %29
%31 = bitcast double** %30 to i8**
%32 = load i8*, i8** %31
%33 = or i64 %19, 3
%34 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %33
%35 = bitcast double** %34 to i8**
%36 = load i8*, i8** %35
br label %62
37: ; preds = %62, %8
%38 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %63, %62 ]
%39 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %39, label %51, label %40
40: ; preds = %37, %47
%41 = phi i64 [ %48, %47 ], [ %38, %37 ]
%42 = phi i64 [ %49, %47 ], [ 0, %37 ]
br i1 %9, label %43, label %47
43: ; preds = %40
%44 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %41
%45 = bitcast double** %44 to i8**
%46 = load i8*, i8** %45
br label %47
47: ; preds = %43, %40
%48 = add nuw nsw i64 %41, 1
%49 = add i64 %42, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %14
br i1 %50, label %51, label %40
51: ; preds = %47, %37
br i1 %7, label %52, label %117
52: ; preds = %51
%53 = icmp sgt i32 %5, 0
%54 = icmp sgt i32 %4, 0
%55 = zext i32 %3 to i64
%56 = zext i32 %5 to i64
%57 = zext i32 %4 to i64
%58 = and i64 %57, 1
%59 = icmp eq i32 %4, 1
%60 = and i64 %57, 4294967294
%61 = icmp eq i64 %58, 0
br label %66
62: ; preds = %18, %21
%63 = add nuw nsw i64 %19, 4
%64 = add i64 %20, 4
%65 = icmp eq i64 %64, %17
br i1 %65, label %37, label %18
66: ; preds = %52, %114
%67 = phi i64 [ 0, %52 ], [ %115, %114 ]
br i1 %53, label %68, label %114
68: ; preds = %66
%69 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %67
%70 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %67
br label %71
71: ; preds = %68, %111
%72 = phi i64 [ 0, %68 ], [ %112, %111 ]
br i1 %54, label %73, label %111
73: ; preds = %71
%74 = load double*, double** %69
%75 = load double*, double** %70
%76 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 %72
%77 = load double, double* %76
br i1 %59, label %100, label %78
78: ; preds = %73, %78
%79 = phi double [ %96, %78 ], [ %77, %73 ]
%80 = phi i64 [ %97, %78 ], [ 0, %73 ]
%81 = phi i64 [ %98, %78 ], [ 0, %73 ]
%82 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %80
%83 = load double, double* %82
%84 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %80
%85 = load double*, double** %84
%86 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %72
%87 = load double, double* %86
%88 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %83, double %87, double %79)
store double %88, double* %76
%89 = or i64 %80, 1
%90 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %89
%91 = load double, double* %90
%92 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %89
%93 = load double*, double** %92
%94 = getelementptr inbounds double, double* %93, i64 %72
%95 = load double, double* %94
%96 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %91, double %95, double %88)
store double %96, double* %76
%97 = add nuw nsw i64 %80, 2
%98 = add i64 %81, 2
%99 = icmp eq i64 %98, %60
br i1 %99, label %100, label %78
100: ; preds = %78, %73
%101 = phi double [ %77, %73 ], [ %96, %78 ]
%102 = phi i64 [ 0, %73 ], [ %97, %78 ]
br i1 %61, label %111, label %103
103: ; preds = %100
%104 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %102
%105 = load double, double* %104
%106 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 %102
%107 = load double*, double** %106
%108 = getelementptr inbounds double, double* %107, i64 %72
%109 = load double, double* %108
%110 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %105, double %109, double %101)
store double %110, double* %76
br label %111
111: ; preds = %103, %100, %71
%112 = add nuw nsw i64 %72, 1
%113 = icmp eq i64 %112, %56
br i1 %113, label %114, label %71
114: ; preds = %111, %66
%115 = add nuw nsw i64 %67, 1
%116 = icmp eq i64 %115, %55
br i1 %116, label %117, label %66
117: ; preds = %114, %6, %51
ret void
}